专利名称：一种砝码自动检定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种砝码自动检定装置，属于砝码自动检定技术领域。
背景技术：
质量是七大物理基本量之一。砝码是承载质量的载体，是一种复现质量值的实物量具。砝码广泛应用于各个部门。对砝码的计量检定，关系到了质量量值传递的准确性和
一致性。对砝码的计量检定是通过衡量仪器对标准砝码和被检砝码进行称量比较来实现的。 随着各地质量技术监督局及企业标准砝码的增加，标准砝码检定的工作量日趋增大，标准砝码数据采集和数据处理的过程已成为砝码检定工作的重点。但砝码检定工作中数据采集和数据处理是个繁琐的过程。例如检定一盒Fl等级的(Img 500g)砝码需要采集192个数，检定结束后需要对这些数据计算96次，其中计算时需要查阅标准砝码的修正值。为了防止计算错误，在完成计算后核验人员必须重新对所有数据进行核验及计算，整个标准砝码检定后的后续数据处理过程复杂耗时。检定时间长、效率低、容易出错、数据检索麻烦是当前砝码检定工作面临的问题。全国各地各级计量检定机构都存在这一问题。目前，一些机构对砝码自动检定系统已经进行了一些初步的尝试，但离实用化还有一段较大的距离。相关研究和尝试存在的问题如下1.衡量仪器数据采集只针对一台特定的衡量仪器，使用有线连接方式完成。而在实际检定工作中经常会遇到需要使用多台衡量仪器来检定同一组被检砝码的情况。2.需要人工判断的工作多，自动化程度低。3.检定方法单一，不能满足砝码检定规程要求的多种检定方法。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种砝码自动检定装置。运用当今先进的数据采集技术和计算机技术，对标准砝码数据进行自动采集和数据处理，建立砝码自动检定系统，以提高砝码检定的工作效率和准确性。本实用新型的技术方案一种砝码自动检定装置，包括安装在计算机内的检定系统，检定系统经计算机串口与一组衡量仪器上的数据串口无线连接。前述砝码自动检定装置中，所述计算机为笔记本电脑。前述砝码自动检定装置中，所述计算机串口与蓝牙主控模块连接，所述数据串口与蓝牙从模块连接，蓝牙主控模块经蓝牙无线数据采集网络与蓝牙从模块无线连接。前述砝码自动检定装置中，所述蓝牙从模块内设有代表不同衡量仪器的地址模块，蓝牙主控模块内设有用于储存各蓝牙从模块地址的寄存器。前述砝码自动检定装置中，所述检定系统包括系统模块、检定模块、送检单位模块、人员模块、标准模块和帮助模块。[0013]前述砝码自动检定装置中，所述检定模块内设有质量折算数据储存模块。前述砝码自动检定装置中，所述标准模块内设有标准装置子模块、标准砝码子模块和衡量仪器子模块。与现有技术相比，本实用新型提供一套完善的基于蓝牙无线数据采集技术的砝码自动检定系统技术，真正满足了国家检定规程和实际检定工作中的各种需求，运用于标准砝码检定项目工作中，可提高各级计量检定机构的砝码检定自动化技术水平。本实用新型实现了对标准砝码数据的自动采集和处理，解决了传统砝码计量检定工作中存在的检定时间长、效率低、容易出错、数据检索麻烦的问题，提升了砝码检定工作的自动化技术水平。本实用新型实施并投入使用后，将大大提高砝码检定的工作效率和准确性。能完全满足省级及省级以下计量技术机构质量检定传递要求。检定系统安装在笔记本电脑中在检定过程中笔记本电脑可方便地放置于不同的衡量仪器旁。

图I是本实用新型的结构示意图。图中的标记为I-计算机，2-检定系统，3-计算机串口，4-衡量仪器，5-数据串口，6-蓝牙主控模块，7-蓝牙从模块，8-蓝牙无线数据采集网络，9-地址模块，10-寄存器，11-系统模块，12-检定模块，13-送检单位模块，14-人员模块，15-标准模块，16-帮助模块，17-质量折算数据储存模块，18-标准装置子模块，19-标准砝码子模块，20-衡量仪器子模块。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。实施例。一种砝码自动检定装置，如图I所示。包括安装在计算机I内的检定系统2，所述计算机I为笔记本电脑。检定系统2经计算机串口 3与一组衡量仪器4上的数据串口 5无线连接。所述计算机串口 3与蓝牙主控模块6连接，所述数据串口 5与蓝牙从模块7连接，蓝牙主控模块6经蓝牙无线数据采集网络8与蓝牙从模块7无线连接。所述蓝牙从模块7内设有代表不同衡量仪器4的地址模块9，蓝牙主控模块6内设有用于储存各蓝牙从模块地址的寄存器10。所述检定系统2包括系统模块11、检定模块12、送检单位模块13、人员模块14、标准模块15和帮助模块16。所述检定模块12内设有质量折算数据储存模块17。所述标准模块15内设有标准装置子模块18、标准砝码子模块19和衡量仪器子模块20。本实用新型中主要模块的功能如下检定系统2由6个结构模块组成。分别是系统模块11、检定模块12、送检单位模块13、人员模块14、标准模块15和帮助模块16。系统模块11用于实现登录、登出、退出、备份、恢复、到期预警、超期报警、查询和统计功能。检定模块12用于实现如下功能基本信息录入；自动生成相适应记录表格；通过蓝牙无线数据采集网络读取衡量仪器数据；按规程要求对读取的数据进行处理；根据扩展不确定度修约结果、根据最大允许误差判定单个砝码修正值合格性；根据上次检定的结果进行单个破码的稳定性考核；根据全部破码合格性和稳定性进行结果判定；检定员和核验员签字确认；原始记录保存及打印；按计量检测机构体系文件格式生成并打印检定证书以及循环检定及数据处理。送检单位模块13用于实现送检单位信息的录入、删除和修改功能。人员模块14用于实现操作人员的新增、删除、权限分配以及密码修改功能。标准模块15由标准装置子模块18、标准砝码子模块19和衡量仪器子模块20构成。标准装置子模块18用于实现标准装置的新增、删除、修改和换证功能；标准砝码子模块19用于实现基本信息和证书信息的新增、修改功能；·[0029]衡量仪器子模块20用于实现基本信息和证书信息的新增、修改功能以及证书数据录入功能。帮助模块16用于实现帮助、关于和注册功能。检定系统2还保留了砝码密度检定和磁化率检定开发接口。本实用新型的具体实施过程及原理衡量仪器4包括电子天平和质量比较仪。笔记本电脑对衡量仪器的数据采集和通信通过蓝牙无线数据采集网络8实现。在对砝码检定时，先进行基本数据的录入，检定系统2自动生成相适应的记录表格。检定人员按记录表格的顺序和提示，依次将标准砝码和被检砝码放在选取的衡量仪器4上，笔记本电脑通过蓝牙无线数据采集网络8读取衡量仪器4得到的称量值。检定系统2对采集到的数据进行处理，最后自动生成砝码检定证书。蓝牙主控模块6与笔记本串口(RS232 口或USB 口)相连，蓝牙从模块7与用于砝码检定的衡量仪器的数据串口 5相连。蓝牙主控模块6和多个蓝牙从模块7组成微微网(Piconet)0采用点对点通信方式，蓝牙主控模块6可以和200多台衡量仪器4进行通信和数据采集。蓝牙主控模块6和蓝牙从模块7间通信距离最大为100米。当使用衡量仪器4进行砝码检定时，检定系统2先通过笔记本电脑的串口控制蓝牙主控模块6与蓝牙从模块7建立无线通信链路。该通信链路连接成功后，笔记本串口到衡量仪器4的数据串口 5间将形成一条透明传输通道，检定系统2可从此通道用专门的指令读取衡量仪器的实时测量数据和其它数据。当需要使用衡量仪器4进行砝码检定时，先通过检定系统2释放笔记本串口到衡量仪器4的数据串口 5传输通道，再选取蓝牙从模块7的地址建立链路。笔记本串口到衡量仪器4的数据串口 5间将形成一条透明传输通道，实现对衡量仪器4砝码测量数据的实时米集。在砝码检定工作中，可将笔记本电脑串口连接到系统中任意一台衡量仪器4的数据串口 5，这样实现了对砝码检定数据的自动实时采集。上述实施方案中，每台衡量仪器4需要在数据串口 5上连接一只蓝牙从模块7。由于所用的衡量仪器串口可能不带地址，因此衡量仪器4的器号要与蓝牙从模块7中的地址模块9绑定对应。检定系统2通过需求分析，充分了解用户习惯，特别是在人机交互界面设计上，遵循“所见既所得”原则，最大限度与用户原来使用的记录保持一致，使用户基本上一看就能操作使用；同时考虑操作人员习惯和实际可能发生的特殊情况，将程序自动化和人工可操纵性完美揉和；在满足规程规定的基础上，充分考虑实际工作需要，能完全满足省级及省级以下计量技术机构质量检定传递要求。对 本实用新型的补充说明(I)无线通信方式的确定将衡量仪器数据采集进入计算机是实现砝码自动检定系统的基础。检定砝码的衡量仪器4都具有数据串口 5，用通信电缆一端连接数据串口 5，另一端连接至计算机串口 3，并根据衡量仪器通信协议编写通信接口程序，就可以实现衡量仪器的有线方式的数据自动米集。在砝码检定工作中，被检砝码的质量范围跨度很大，对于某一质量值某一准确度等级的被检砝码，需要使用具有相应计量特性的衡量仪器来进行检定。因此，在砝码检定工作中将会使用多台衡量仪器4。即使在对一组被检砝码检定时也常常会使用多台衡量仪器4。若使用有线方式进行数据自动采集，则需要关机后拔插通信线缆来切换所用衡量仪器，这将丧失自动检定系统的高效性。同时，经常性的拔插通信线缆有可能对价格高昂的衡量仪器的安全带来威胁。而使用无线网络方式笔记本电脑内的检定系统发出指令通过计算机串口即可切换所用衡量仪器。因此采用无线数据采集网络是本实用新型的创新点，也是技术关键之一。通过对近距离无线数据通信方式的研究比较，我们确定采用蓝牙技术作为本项目的无线通讯方式。其理由如下i .蓝牙技术是实现短距离无线语音和数据通信而制定的一个开放式的技术规范。蓝牙技术具有抗干扰能力强、通信质量稳定、功耗低、组网方便、安全性高、成本低的优点，能方便地集成到各种恶劣环境的设备中，已被广泛应用于无线传感器网络中。
.梅特勒-托利多公司和赛多利斯公司是国际上最先进的衡量仪器的生产商。国内砝码检定中使用的衡量仪器基本上都是这两个品牌的产品。近年来，这两家公司为了满足自动测试的需要，开始在新生产的部分衡量仪器中内置或外配了蓝牙无线通信接口。这是衡量仪器无线数据接口的一种发展趋势。(2)蓝牙无线通信模块的选用采用的蓝牙模块由CSR公司生产的BlueCore4_Ext单片蓝牙芯片、8Mbit flash存储器等元件组成。其内嵌蓝牙协议栈，支持蓝牙串口协议SPP，使用AT命令设置，可在具有标准RS232串口的设备上使用。(3)通/[目接口编程 蓝牙模块用AT命令设置。通过AT命令可设置蓝牙串口的通讯速率、流控、停止位、校验方式；可设置蓝牙模块的蓝牙设备名称、主从角色、配对密码；还可对通讯过程进行干预、对蓝牙模块的状态进行查询。 建立通信时先对蓝牙主控模块6进行设置，将欲连接的蓝牙从模块7的地址存入蓝牙主控模块6中的寄存器10。然后用AT指令中的相关命令建立连接。此时笔记本电脑串口与衡量仪器4的数据串口 5间可实现透明传输。根据衡量仪器4的数据串口 5通信协议和命令(如梅特勒-托利多衡量仪器采用MT - SICS命令集)，编写通信程序就可对衡量仪器数据进行采集。例如对梅特勒-托利多衡量仪器放送S〈CRLF>命令，衡量仪器将返回当前稳定的重量值。·
权利要求1.一种砝码自动检定装置，其特征在于包括计算机(I);计算机(I)经蓝牙主控模块(6)经蓝牙无线数据采集网络(8)与一组衡量仪器(4)上的蓝牙从模块(7)无线连接。
2.根据权利要求I所述砝码自动检定装置，其特征在于所述蓝牙主控模块(6)内设有用于储存各蓝牙从模块地址的寄存器(10)，寄存器(10)与计算机串口(3)连接。
3.根据权利要求I所述砝码自动检定装置，其特征在于所述蓝牙从模块(7)内设有代表不同衡量仪器(4 )的地址模块(9 )，地址模块(9 )与衡量仪器(4 )上的数据串口( 5 )连接。
4.根据权利要求I所述砝码自动检定装置，其特征在于所述衡量仪器(4)包括称量砝码的电子天平和比较标准砝码和被检砝码的质量比较仪。
5.根据权利要求4所述砝码自动检定装置，其特征在于所述计算机(I)为安装有检定系统的笔记本电脑。
专利摘要本实用新型公开了一种砝码自动检定装置，包括安装在计算机(1)内的检定系统(2)，检定系统经计算机串口(3)与一组衡量仪器(4)上的数据串口(5)无线连接。本实用新型提供一套完善的基于蓝牙无线数据采集技术的砝码自动检定系统技术，实现了对标准砝码数据的自动采集和处理，解决了传统砝码计量检定工作中存在的检定时间长、效率低、容易出错、数据检索麻烦的问题，提升了砝码检定工作的自动化技术水平。本实用新型实施并投入使用后，将大大提高砝码检定的工作效率和准确性。能完全满足省级及省级以下计量技术机构质量检定传递要求。检定系统安装在笔记本电脑中，在检定过程中笔记本电脑可方便地放置于不同的衡量仪器旁。
文档编号G01G23/01GK202720043SQ201220362230
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者顾曦, 韩锋, 沈力, 莫义华, 王国龙, 何运飞 申请人:贵州省计量测试院