基于虚拟仪器的小型包装测试公司研究

[摘 要]文章论述基于虚拟仪器构建虚拟包装测试公司的可行性，详细介绍系统的硬件结构和软件模块。并指出，基于虚拟仪器进行包装实验的发展趋势。

[关键词]虚拟实验室 虚拟仪器 包装测试

中图分类号：TD524 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0361-01

包装测试是对包装材料、容器、包装件进行必要的测试，可以优化包装设计，提高包装质量，扩大产品影响，对提高企业、社会的经济效益都具有十分重要的意义。当前，我国正经历着大规模产业转移。东部地区制造业企业为寻求廉价资源，向中西部转移。包装作为制造业的末端环节，在我省并不发达，缺乏专业的包装检测公司，并且包装测试设备种类繁多，价格昂贵。因此，本项目研究小型包装测试公司的构建及运营，弥补我省包装测试行业的不足。[1] [2]

1.包装测试的分类

产品的工程测试，主要包括五各方面的测试：

1） 包装材料的物理性能测试。这类测试主要针对包装材料，项目主要包括耐破强度、边压强度、粘合强度、交货水分、厚度、化学成分指标、生物指标等

2）静态性能测试。它是指包装件受静载荷（所受的力不随时间而变化）时所产生的变化，有关测试如堆码试验、压力试验。

3）包装件的动态性能测试。它是指包装件受动载荷（所受的力随时间而变化）时所产生的变化。这种变化很快，且随机性大，对检测方法要求很高，现在多用电测法进行测试。有关测试如冲击试验、跌落试难、六角滚筒试验、滚动试验、振动试验等。

4）包装件内装物物理性能测试。它是指包装件的内装物的某些物理参数的测试，如温度、湿度测试，防水试验，喷淋试验，高温试验，低温试验，浸水试验，渗漏试验，耐候试验等。

5）包装件的物殊性能测试。它是指对某些有特殊要求包装的包装件进行的有关测试，如：长霉试验、盐雾试验、防腐试验、防锈试验等[3]。

2 . 基于虚拟仪器建立虚拟包装测试公司

采用虚拟仪器技术建立虚拟包装测试公司，可解决上述包装测试中存在的问题。所谓虚拟仪器，即是打破了传统测试仪器由厂家定义、用户无法改变的工作模式，在测试系统和仪器设计中用软件代替硬件，根据用户需求定义和设计仪器的测试功能，开发虚拟的仪器来代替常规实验仪器。

构建虚拟包装测试公司，其目的是设计相关虚拟实验，对包装结构、材料、技术工艺进行检测，辅助包装完成保护产品、方便储运、促进销售的功能。实现保护产品功能，需要设计包装件可靠性试验，模拟产品的流通过程，检验包装能否起到保护作用；实现方便储运功能，需要设计容器气密性、耐压性等虚拟实验，评价包装容器是否便于运输；实现促进销售功能，需要从销售心理学角度出发，建立包装评价体系，从色彩、结构、图案等方面对潜在消费者的吸引程度进行量化评价。

2.1 虚拟仪器特点

1）经济性

虚拟仪器体现了“软件即仪器”的特点。采用虚拟软件和各种电子元器件即可设计虚拟的仪器。既不用担心仪器老化损坏，又可重复利用，减少资金投入。

2）扩展性

传统仪器设备在生产时由厂家设定，而虚拟仪器功能由用户通过设计软件自行定义，采用通用设备如信号采集卡、各类传感器等组装虚拟仪器，虚拟仪器需要进行功能扩展和提高测试精度时仅需更换元器件就可完成升级。

3）准确性

传统实验设备，测试精度不同价格差异很大。同时传统仪器设备在使用一段时间后，还存在老化现象。这些都会影响实验的效果，而虚拟仪器由软件和电子元器件构成，产生故障仅需更换电子元器件，测试精度能够保证。

2.2 虚拟包装测试公司硬件结构

虚拟包装测试公司是网络通信技术和虚拟仪器技术结合而成的复杂系统，可采用基于WEB的浏览器/服务器（Browser/Server）模式进行开发。这种模式开发周期短、成本低，具有较好的兼容性和扩展性，如图1所示。

基本交互过程为：登陆客户端，通过Internet访问WEB服务器，向WEB服务器发出实验请求。WEB服务分析实时获得的实验请求，验证用户合法性，并将实验请求发给虚拟实验室服务器。虚拟实验室服务器调用虚拟实验设备库的虚拟仪器进行实验，虚拟实验室数据库实时存储记录实验数据，并通过Internet连接客户端，将结果反馈。[4]

虚拟实验室硬件由以下各部分组成：

1）WEB服务器：接受客户端实验请求并验证用户合法性，将实验请求发送给虚拟实验室服务器；进行虚拟实验时将虚拟实验室数据库存储的实验数据反馈给客户端。

2）虚拟实验室服务器：负责与WEB服务器和虚拟实验室数据库通信，接受实验请求，传送实验数据。

3）虚拟实验室数据库：实验数据的存放和管理，实验环境配置方案的管理。

4）虚拟实验设备库：管理和存放虚拟仪器硬件。

5）客户端：用户登陆，提交实验请求；处理、存放、显示实验结果。

3. 结语

基于虚拟仪器既能以最低成本搭建包装测试公司、提高实验仪器利用率，又能根据需要设计和调整包装实验项目，降低实验室维护成本。因此，虚拟包装测试公司是包装测试公司的重要发展方向。

参考文献

[1] 戴宏民，戴佩华.包装工业在科学发展观的指导下的新趋势和新政策[J].包装工程，2005，26（3）：1-4.

[2] 王志伟.包装工程教学改革与实践[J].包装工程，2003，24（4）：149-151.

[3] 王雷.包装工程实验室结构探析[J].包装工程，2006，27（3）：110-112.

[4] 鲁建东，王正铎，刘晶.网络虚拟包装工程实验室的构建[A].北京高教学会实验室工作研究会2007年学术研讨会论文集[C]，2007年：53-57.

作者简介

第一作者 李苗，女，西安工业大学包装工程专业学生

第二作者 曹乐，男，西安工业大学包装与工业设计系教师，讲师

第三作者 李润，女，西安工业大学包装与工业设计系教师，讲师

第四作者 袁艳，女，西安工业大学包装与工业设计系教师，讲师

基金项目：本论文由西安工业大学大学生创新项目资助

1 本论文由西安工业大学大学生创新项目资助.