帶通信接口的計量儀器越來越多,利用計算機技術(shù)采集處理數(shù)據(jù),生成電子記錄替代紙質(zhì)記錄,可以提高計量校準工作效率。計量儀器的數(shù)據(jù)采集有兩種情形:一種是數(shù)據(jù)可以連續(xù)采集,如環(huán)境試驗設(shè)備中的溫度、濕度數(shù)據(jù)采集;另一種是數(shù)據(jù)無法連續(xù)采集,如塞尺校準數(shù)據(jù),要在不同的塞尺片及不同位置進行測量采集,可以連續(xù)采集的數(shù)據(jù)一般比較好處理。本文以塞尺校準為例,說明計算機從計量儀器采集處理數(shù)據(jù)生成電子記錄的方法。
一、塞尺校準數(shù)據(jù)的采集處理
數(shù)字測長儀廣泛應(yīng)用于校準塞尺、針規(guī)等,它們通過 RS232 接口將測量數(shù)據(jù)按時間順序傳輸?shù)诫娔X顯示或貯存,計量校準員不太方便知道電腦顯示或貯存的一組數(shù)據(jù)的對應(yīng)測量對象具體測量位置,數(shù)據(jù)利用、處理水平不高。實際工作中計量校準員還是要用記錄紙即時記錄電腦的顯示數(shù)據(jù),再進行手工處理,工作效率較低。下面介紹如何利用計算機采集、處理和保存塞尺校準數(shù)據(jù)。
校準塞尺的計算機采集處理數(shù)據(jù)流程如圖 1 所示。計算機安裝 VB 6.0 后再安裝 MSComm 控件,根據(jù)儀器串口的通信協(xié)議在 VB 中設(shè)置相應(yīng)參數(shù),儀器接口便可以與電腦聯(lián)接,進行數(shù)據(jù)通信。實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的裝置包括軟件和硬件兩部分。
軟件部分包括軟件窗口及其控制程序。軟件窗口主要有測量數(shù)據(jù)顯示窗口(見圖 2-A),塞尺片尺寸標稱值顯示(填寫)窗口組(見圖 2-B),有明確含義的記錄位置顯示窗口組(見圖 2-C),樣品信息填寫窗口組(圖 2-D),以及控制按鍵:歸零、記錄、刪除、報告等(見圖 2-E)。
硬件部分是一個腳踏鼠標,將腳踏開關(guān)的兩根電線焊接到鼠標的左開關(guān)上,踩動腳踏開關(guān)便能實現(xiàn)按鼠標左鍵功能。腳踏鼠標既有鼠標功能(如可以點擊控制按鍵等),又可以通過腳來控制,將手解放出來操作測長儀和塞尺。將被校塞尺片的尺寸按從小到大順序在B窗口中選定或填寫好,計量校準時也是按塞尺片的尺寸從小到大順序校準。按順序測量塞尺片某一點,當A窗口的數(shù)據(jù)穩(wěn)定時,用腳踩一下腳踏鼠標的開關(guān),A窗口數(shù)據(jù)便填寫到相應(yīng)的記錄位置中去(C 部分)。將全部塞尺片測量點的數(shù)據(jù)測試完成,填寫好樣品信息,點擊報告按鈕,C窗口的數(shù)據(jù)便填寫到按JJG62-2017《塞尺檢定規(guī)程》要求編寫的 Excel 表格中去,計算結(jié)果,生成電子原始記錄。當某個數(shù)據(jù)有錯誤或者是粗大誤差時,將鼠標點擊該數(shù)據(jù)再按刪除鍵,便可刪除它,進行重新采集。
二、具體一塞尺校準數(shù)據(jù)的采集處理過程
下面以校準一把塞尺片標稱尺寸為0.09mm、0.10mm、0.15mm、0.20mm 塞尺(I型)的校準過程,說明軟件采集處理數(shù)據(jù)具體實施過程。通過點選軟件界面左邊的B部分,選擇塞尺片的標稱尺寸,如圖 3 所示。數(shù)字測長儀預(yù)熱大約 15 分鐘后,將測長儀的球形測帽與平面測帽接觸,點擊歸零按鍵,軟件將儀器讀數(shù)值作為零位值(相對零點)記錄好,同時將A窗口顯示值變?yōu)? 值。
I 型塞尺校準測量位置如圖 4 所示。為方便計量校準,將塞尺片拆下來,必要時用干凈的擦布將塞尺片擦拭干凈。將腳踏鼠標的光標放在記錄按鍵位置,移動測長儀的測量軸使兩測量帽離開,將 0.09mm塞尺片放入兩測量帽之間,使球形測帽與塞尺正面接觸,平面測帽與塞尺反面接觸。當 0.09mm 塞尺片 1 點正面測量數(shù)據(jù) 0.092mm 在A窗口顯示穩(wěn)定時,用腳踩動腳踏鼠標的腳踏開關(guān),測量數(shù)據(jù)便填寫到軟件界面中的①位置,同樣 0.09mm 塞尺片的 2、3 點正面測量數(shù)據(jù) 0.093mm、0.094mm,也可以通過腳踏鼠標填寫到軟件界面中的②、③位置。
0.10mm 塞尺片的計量校準方法與 0.09mm 塞尺片相同。0.15mm 塞尺片的校準需測量塞尺片的正反面厚度。測量反面厚度時,使球形測帽與塞尺片反面接觸,平面測帽與塞尺正面接觸。根據(jù)校準員的工作習(xí)慣,校準順序是 1 正、2 正、3 正、1 反、2 反、3反,相應(yīng)測量數(shù)據(jù) 0.152mm、0.154mm、0.156mm、0.151mm、0.153mm、0.150mm 分別填寫到④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨位置。0.20mm 塞尺片的校準方法與0.15mm 塞尺片相同。所有塞尺片校準結(jié)束后,便可以填寫樣品信息等,填寫結(jié)束后便可以用鼠標點擊報告按鍵,自動生成電子原始記錄。
三、結(jié)論
本實例通過巧妙的界面、按鍵功能設(shè)計,并創(chuàng)造性設(shè)計腳踏鼠標,當雙手操作測長儀和塞尺時,便捷地將有明確含義的數(shù)據(jù)填寫到相應(yīng)的界面窗口,實現(xiàn)塞尺計量校準半自動化,大大提高工作效率。