基于网络化仪器的计量校准方法研究

[摘 要]当前，计量校准的方法有很多，应用网络化仪器的理论和技术来提高计量校准的水平，无疑是一种极为有效的方法。本文主要研究了如何从网络化仪器的角度提高计量校准的方法，希望能够为今后的网络化仪器应用带来参考，也为更好的使用计量校准方法奠定基础。

[关键词]网络化仪器；计量校准方法

中图分类号：F203 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0298-01

前言

从网络化仪器的角度探讨计量校准方法，也是一个极为有效的模式，当前，网络化仪器的应用越来越多，在计量校准方法方面，可以更好的利用网络化仪器的相关理论和模式。

1 企业建立计量网络化的必要性

1.1 计量网络化管理可提高企业管理效率

计量工作的网络化使得数据的统计程序化，更改，统计和计算的速度大大提升，而且保证表面干净，方便观察，管理者能够通过验证的表格和公式发现问题是否存在，及时把握内容，并且做出适当的命令。并且对于数据的验算和整理工作也变得容易，只需要输入必要程序，懂得软件的操作就能得到精准的计算，数据是否准确能够反应生产中的瑕疵和矛盾是否存在，也能解决人工操作失误多，动作慢的缺点。

1.2 实行计量管理网络化可降低企业成本

决策问题的依据数据，其自动计算能力较好，程序事前已经经过编辑处理，所以后来的运算是根据这些程序来进行的，不需要像人工，每一遍计算都要重复操作这些程序，因此节省了时间，并且，数据内容的传递是通过网络，机器对机器的传达，只需要动动手指即可，不用等时间，或者将工作浪费在集合人员和手工传递上。

1.3 计量管理网络化可增加工作效率

网络化运行的另外特点体现在解放了人，人的大部分工作由计算机来完成，缩短了手续流程，数据的混乱和丢失问题得到解决。并且人与工作的矛盾和绑合变成了工作与计算机的绑合，使得人员之间的关系变得更加透明，误解和偏差变少，为关系的和谐打下基础。

2 网络化远程计量实现条件分析

实现网络化远程计量校准，需要对网络化校准条件、接入方式、网络结构，及实现技术等方面进行系统研究，才能构建合理有效的实现方案。

2.1 网络化校准仪器分析

现有的计量校准设备分为两类：一种是具有完善的网络通信接口，方便进行网络接入，受检仪器与计量校准仪器通信容易，自动化程度高，检定过程无需外界协助；另一种是需要人为干涉，网络接入功能弱的系统，需要通过开发网络测试接口、适配器等测试节点使其具备网络校准功能。

2.2 计量校准节点网络接入改造方法

计量校准节点应包括计算机、独立计量校准功能模块、网络化仪器、数字化采集装置和大型计量校准系统等。无论是独立计量系统还是分立的计量校准仪器模块都应该作为计量校准节点接入网络。计量校准系统设计通常采用不同的总线标准，因此在考虑计量校准网络接入方式时应该按照总线方式分类进行改造。

（1）针对GPIB和RS-232总线的计量校准系统，可以使用测量接口服务器将该类系统接入网络。TCS-714X等测量接口服务器可以实现网络计量校准系统的TCP/IP协议转换器，实现了通过网络来控制GPIB/RS-232总线仪器，此类计量校准系统可以通过此种模式接入网络。

（2）针对由PXI总线机箱组成的校准系统（TDS3000B）以及采用嵌入式控制方式的VXI计量校准系统，系统本身嵌入有以太网接口，可以直接连入网络。该类设备远程操作简便，网络化功能强大。

（3）针对以计算机为核心的校准系统，在测试服务器中插入GPIB控制卡，通过GPIB总线连接各个GPIB仪器模块，然后将整套系统通过测试服务器接入网络。

（4）具有网络接入功能的独立仪器可以直接通过网络接口接入网络。

2.3 W络校准功能结构模型

从网络连接方式来看现存网络分局域网络、专线网络、广域网、互联网。从网络访问结构方式来看，一般分为三种：C/S模式、B/S模式和CB/S模式。各种网络连接和访问结构方式各有优缺点。

3 网络化计量校准数据通信实现技术

计量校准的四个要素是标准量值、人员、环境、方法，其中除了标准量值不能利用信息手段远程复现以外，其它三个要素都可以用上现代化的信息技术。计量标准可以利用物流手段运输，这样远程计量校准可以采用物流加信息流的方式实现。计量校准的三个阶段是比较量值、判读数据和核查维护，目前的技术水平尚不能直接进行远程比较量值，但是可以利用先进的信息手段开展远程判读数据和远程核查维护。利用远程技术还可以将各地最高计量标准组成计量标准组，把他们通过信息网络联系起来发挥标准组的作用。不要狭隘的理解远程计量校准就是远地直接比较量值，其实只要利用了现代化的信息手段解决一部分计量校准问题，达到了提高效率、降低成本、减轻劳动强度、提高质量的目的就可以称作远程计量校准。这是对远程计量校准概念的一种理解。其实远程测量、远程控制、远程教学、视频交互、数据库共享等技术都可以作为远程计量校准的技术基础。

31Datasocket技术

DataSocket技术是专门针对仪器的网络数据传输而发展起来的一种开放性的软件技术。它包括了DataSocket服务器管理程序、DataSocket服务器和Data Socket函数库等工具软件，以及基于TCP/IP的DSTP（DataSocketTransfer Protocol）协议、通用资源定位符URL（Uniform Resource Locator）和文件格式等技术规范，通过它可以实现不同应用程序和数据源之间的读写和共享数据。DS技术对外提供DSServer和DSAPI。者通过DSAPI将测试数据转化成可在网上传输的字节流发给Server，客户方通过DSAPI从Server读取数据，转化成相应的原始数据，这一机制完全屏蔽了通信细节，简化了系统实现。

3.2 VIServer技术

LabVIEW中，主要通过应用对象（Applicationob-ject）和VI对象（VIobject）。首先，对这两个对象中的某一个建立引用，然后就能从函数中对对象进行操作，引用完后，释放该对象。开发人员可以在远端对对象进行引用，就像从本地主机上引用对象一样；缺点是远程调用不能在被调用本地机上显示，须借助其他工具进行编程实现。

3.3 Web服务器技术

在LabVIEW的环境下，使用其内置的Web服务器，可以很容易地文档和VI图像。LabVIEWWeb服务器提供一种简单的方式控制Internet用户的访问，可以通过Web服务器设置远程控制权限，用户可以很简单地直接在本地打开并操作位于远程网络的VI。因此，采用其他通用软件VC、C++Builder、Del-phi开发数据库，利用LabVIEW开发计量校准模块，进行混合编程组成系统。通过LabVIEW远程面板能力可以实现网络化计量校准系统。

总之，远程计量校准是一个很有发展前途的方向，现在的探索将成为未来太空计量的基础，未来的太空计划中必然要求地球上的单位量值与空间站、月球基地和火星基地的量值保持一致，计量学科要面对这样的问题就必须开展远程计量校准技术的研究。

4 结束语

综上所述，网络化仪器的计量校准方法科学合理，并且在应用的过程中可以进一步提高应用的效果，所以，今后可以进一步应用网络化仪器的计量校准方法，提高计量校准的质量。

参考文献

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