压力式温度计自动检定系统的设计

压力式温度计自动检定系统的设计

刘晓红

（新疆阿克苏地区检验检测中心 ,新疆阿克苏 ,843000）

摘 要：本文介绍了压力式温度计自动检定系统的软硬件构成及实现方法，实现压力式温度计及双金属温度计检定的智能化及自动化。

关键词： 压力式温度计；自动检定；设计

一、前言

压力式温度计是利用密闭测温系统内液体、气体或饱和蒸气受热后产生体积膨胀或压力和温度之间的变化关系作为被测信号，从而进行温度测量的温度计。因其结构简单、稳定可靠、响应迅速，且不需要外部能源，被广泛应用于电力、机械制造、化工等社会各个行业。目前，在计量行业压力式温度计的检定主要由人工手动进行，基本为重复性工作，工作量效率低，数据记录容易出错。为提高压力式温度计检定的效率、降低人工误差，现提出设计一种自动检定系统方案，以实现压力式温度计检定的智能化及自动化、信息化。

二、技术指标

1、本系统方案设计以JJG310-2002压力式温度计检定规程为依据，按照检定规程项目设计软件流程来实现压力式温度计的自动检定，系统装置必须满足检定规程的计量性能要求和通用技术要求。

2、原始记录和证书格式参照检定规程记录格式，并可根据实际要求进行定制，为方便数据导入导出和兼容性，原始记录采用EXCEL格式，证书采用WORD格式。

3、系统装置能够适用于各种压力式温度计示值误差、指针移动平衡性、回差、重复性等检定项目的测量；该系统装置也可用于双金属温度计的类似检定项目的测量。

4、系统软件控制智能恒温槽自动达到设定温度，自动平衡温场稳定性，待温场稳定后自动读取标准器示值，并控制图像采集装置采集被检温度计示值图像，通过图像识别功能自动识别被检温度计示值，自动计算示值误差、回差、重复性等参数。

5、系统图像采集装置由图像识别软件可同时实现两块被检温度计示值图像的采集，被检温度计类型由用户指定；无法识别的温度计在检定完成后，可由用户根据采集图像手工输入被检示值，采集图像支持自动放大功能，便于查看。

三、系统硬件构成

系统硬件部分由计算机、智能恒温槽、标准器、测量仪表、图像采集装置组成（图1）。智能恒温槽提供标准温度环境，可通过RS232/WIFI方式于计算机通讯；测量仪表和标准器用于读取标准示值，可通过RS232/WIFI方式于计算机通讯；图像采集装置可采集被检温度计示值图像，并通过USB/WIFI方式将图像上传到计算机，由图像识别软件进行识别。

检定时，操作人员只需要将被检温度计放入智能恒温槽中，在系统软件中设置检定点，软件会根据规程要求按照设定检定点自动控制智能恒温槽升降温，自动读取标准器示值和被检温度计图像，并通过图像识别技术自动识别被检温度计示值，自动生成原始记录和证书。

图1 系统结构示意图

四、软件功能

1、设计目标

系统软件能够实现智能恒温槽、测量仪表、图像采集装置等设备的有机结合，并按照JJG310压力式温度计检定规程和JJG226双金属温度计检定规程的具体技术要求，实现压力式温度计、双金属温度计的自动测量，并自动生成原始记录和证书，从而实现检定过程的自动化。

2、系统环运行境

软件运行在Windows环境下，支持多版本操作系统，因需要处理、存储大量图片，计算机主机的最低配置可按实际需求选配。

3、软件架构

系统软件采用分布式架构，主程序实现检定流程、数据存储处理和报表管理等，设备通讯、图像采集和图像识别为独立的功能模块，由主程序根据需要进行调用。系统软件具有可扩展性，在外部设备扩展时，可不改动主程序，只增加扩展的设备功能模块，利于系统的管理和维护。为方便数据导入导出和兼容性，原始记录采用EXCEL文件，证书采用WORD文件，原始记录、证书与主程序分离，原始记录和证书格式可自由定制。

4、功能模块（图2）

图2 功能模块示意图

5. 软件流程（图3）

图3 软件流程图

5. 系统测试验证

为测试系统运行是否正常，各项指标是否达到要求，系统运行稳定性是否满足要求，需进行以下项目测试。

1、软件安装：将软件安装到计算机，查看软件是否能正常使用，各组件、动态库能否注册成功。

2、软件运行：打开软件，查看个功能模块运行是否正常，验证软件是否会出现各种异常错误。

3、通讯测试：调试设备通讯，测试各外部设备连接是否正常，通讯是否正常，相机拍照及图像识别功能是否正常。

4、检定过程：按照检定流程，对压力式温度计实际进行检定，检定过程运行是否正常，图像识别数据是否正确可靠。

5、数据查询：对测量数据进行查询，查看原始记录和证书，对软件的数据处理过程及结果进行验证，看是否符合规程要求。

参考文献：

[1] 廖艳等.工业热电阻自动检定系统的软件设计与开发.中国测试[J].2015

[2] JJG310-2002压力式温度计检定规程.

作者简介：刘晓红（1980.05-）女，汉族，高级工程师，长期从事计量测试方面的工作。