摘要：温度二次仪表是生产工作中常用的温度测量仪器，其工作性能高低直接决定着温度测量结果的准确度及相关的控制工作。为保证温度二次仪表工作性能，进行自动化校准系统研制是必要的。本文从目前我国温度二次仪表自动化校准系统研究现状入手，针对其中的不足与需求，进一步进行了温度二次仪表自动化校准系统研制，以期提高温度二次仪表校准工作的自动化水平。
关键词：温度二次仪表；研究现状；总体设计；软件设计；硬件设计
随着社会经济发展和科学技术进步，我国温度计量设备及其检测自动化校准技术有了很大提升，但是与发达国家相比，校准工作自动化程度依然比较落后，并不能真正满足温度计量仪表校准工作需要。在信息时代背景下，基于信息技术、计算机技术等先进技术建立新的温度计量设备校准系统是可行的，利于改变传统的校准方法，提高温度计量校准工作的自动化程度。
一、目前我国温度二次仪表自动化校准系统研究现状
温度二次仪表自动化校准技术在我国发展较晚，于20世纪90年代中后期才刚刚起步，过去很长一段时间内都采用人工检测校准方法。人工检测校准对人的依赖性较大，主观干扰因素多，存在工作效率低、结果不够精确、原始记录不便等缺陷，不利于保证温度二次仪表校准结果的客观性。为了提高温度二次仪表校准工作的自动化程度，越来越多的人开始研究自动化校准系统，用计算机进行数据处理，某种程度上自动化水平有所提升。但是从实际工作来看，当下的温度二次仪表校准系统还处于半自动化阶段，未完全实现自动化，有待进一步的深入研究[1]。
二、温度二次仪表自动化校准系统研制分析
（一）总体设计
国外的温度二次仪表校准系统的自动化程度很高，基本实现完全自动化。我们可以从中借鉴经验，基于虚拟仪表建构新的温度二次仪表自动化校准系统。虚拟仪表是一种软硬件结合的设备，拥有功能强大的测量系统和控制系统，具备较高的灵活适应性，它在温度二次仪表自动化校准系统中的应用，能够极大的提升温度计量校准工作的技术含量，大幅度提升自动化程度。
基于虚拟仪表建立温度二次仪表自动化校准系统，其总体设计要考虑以下几方面内容[2]：第一，模块化设计，总体到局部设计的实现。按照功能的不同，将比较复杂的系统总体化成若干个独立的子系统，对每一个子系统进行针对性设计，组成一个功能完整的自动化校准系统；第二，可靠性，即在设计负荷下，各子系统完成基本工作、履行功能的能力。可靠性主要是通过系统硬件体现的，为保证自动化校准系统可靠，必须科学合理的进行系统硬件部分设计；第三，操作性。温度二次仪表自动化校准系统建立后，既要操作简单、方便，人机互动友好，又要保证操作效率，能高效、高质量的完成自动校准工作；第四，可扩展性。根据实际工作变化及需求，通过设备更换、添加等方式进行系统扩展，完备校准系统功能；第五，经济性。在保证校准自动化程度和工作质量基础上，尽可能的选择价格低的摄像设备，减少一次性建设投资。
（二）硬件部分
本温度二次仪表自动化校准系统硬件部分主要是计算机，基于计算机及相关的应用技术建立测量系统和控制系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体工作方式：通过计算机接口将要复现保准的电量值数据输入到标准器中，再通过标准器输出标准的电量值。把自动化校准系统与温度二次仪表连接在一起，确定温度二次仪表显示值稳定后利用摄像设备进行显示值读数，将实际显示值与标准值进行对比分析，根据二者之间的误差判断温度二次仪表测量性能情况，自动生成相关的校准报告。
本温度二次仪表自动化校准系统包括机械视觉、标准设备与输出等部分[3]。其中，机械视觉部分的硬件设备主要是摄像装置，用来读取温度二次仪表的显示值；标准设备与输出部分的硬件设备主要有标准器、计算机及相关的线路等，通过标准器将检定温度值转化为电量，并输出。
（三）软件部分
软件部分包括视觉软件、数据处理软件、报表生成软件等。视觉软件负责控制摄像设备读取温度二次仪表显示值，进行图像预处理。在图像预处理中，设置中值滤波功能，过滤掉那些干扰因素，增强图像清晰度。同时，通过灰度形态学进行图像边缘区域对比度处理，提高边缘部位图像的清晰度。数据处理软件就是按照现行标准建立电量值计算方式，确保标准器输出的电量值准确。待电量值输出后，将其用标准值进行对比分析，分析判断温度二次仪表动作精度情况，做出相应的测量调整。报表生成软件可以采用Report Generation报表生成工具包，利用它直接生成报表程序。先建立一个Word模板，模板所需要的文字（证书号、型号等）都设置成一定规律的代码，插入到模板指定位置上。之后，通过文字、表格等生成工具包内的VI，在模板中实现文字、表格录入操作。最后，保存报表，通过Dispose Report VI软件自动生成报表。
（四）数据库部分
进行温度二次仪表计量校准时会产生大量的原始数据，这些数据是分析温度二次仪表动作精度情况的主要依据，也是温度二次仪表校准调整的基础，必须做好原始数据存储、保管及分析工作。为了适应数据存储、管理等方面的要求，本温度二次仪表自动化校准系统建立了数据库，数据类型以文本为主，用来存储温度二次仪表计量校准过程中产生的大量原始数据。数据库设置检索、插入、粘贴、复制、归类等功能，满足数据处理等工作要求，确保自动化计量校准工作顺利展开。
三、结论
综上所述，文中基于虚拟仪表建立了温度二次仪表自动化校准系统。经实践验证，本系统的计量校准精度高、自动化程度高，可以弥补传统计量校准方法的不足，进一步提升了温度二次仪表自动化校准技术水平，适应当前及未来一段期间的温度计量校准工作需求。当然，今后工作中还要不断完善本自动化校准系统，使之不断的完善与改进，不断的增强系统本身的工作能力，与温度测量仪表发展相适应。
参考文献：
[1]黄健勇.浅析温度二次仪表的自动化校准[J].科技经济导刊，2016，（18）：51+50.
[2]董怿博.温度二次仪表自动化校准系统研制[D].西安电子科技大学，2013.
[3]胡春英.数字温度二次仪表测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术，2014，（10）：61-62.
论文作者:梁洪涛
论文发表刊物:《科技中国》2017年10期
论文发表时间:2018/5/2
标签：温度论文; 仪表论文; 系统论文; 工作论文; 标准论文; 设备论文; 电量论文; 《科技中国》2017年10期论文;