青海省仪器计量-仪器外校-内校员培训心中

青海省仪器计量-仪器外校-内校员培训心中 随着计算机技术的飞速发展，电子测量仪器正逐步向化、可程控化的方向转变，使得建立在这些技术基础之上的自动化的仪器校正/仪器校准的研制成为一个重要的课题。青海省世通仪器校准计量检测中心是从事噪音检测，仪器校准，仪器校验，仪器校正，仪器检测，仪器计量，仪器外校，计量仪器校准，测量仪器校准的第三方公正仪器校准实验室，经认可会认可（认可号L3170）,实验室互认组织(ILAC-MRA),通过ISO17025计量准则的具有第三方认证机构.

目前，自动化的仪器校正/仪器校准的程序可通过以下三种实现：

（1）通用平台，如VisualBasic、C#等。无疑，使用这些平台编写自动化的仪器校正/仪器校准程序，需要人员来完成。

青海省本公司校准检测中心设有：力学、长度、衡器、电学、热工、几何量具等校准实验室。本校准中心可对以上类别范围的各国仪器进行校准并出具认可的法定校准证书。校准、检测报告具有性、可靠性、公正性。

量值溯源是要求用于测量的工作计量经过相应的计量校准，这种检定或校准自下而上按照实际的准确度要求逐级往上追溯求源，直到计量基准或计量基准。

青海省仪器计量-仪器外校-内校员培训心中（2）仪器控制，如LabVIEW等。使用图形化编程语言，虽然，已大大了的难度，但作为数据采集和仪器控制的通用平台，使用起来仍存在一定的学习成本。

（3）青海省具有针对性的产品。如Fluke公司的MET/CALPlus为检定人员提供了根据自身的需要进行自动化的仪器校正/仪器校准程序的平台。这类产品，一般都具有针对性强、使用简单的特点，但硬件通用性差就是其不可回避的缺点。

因此，如何构建一个既操作简单，又具有通用性，凡符合的电子仪器均可实现自动化的仪器校正/仪器校准的程序平台，是值得探讨的问题。本文提出了一种通用电子计量仪器自动化的仪器校正/仪器校准平台的解决方案，并从角度阐述了该平台的实现思路。

公司的主营区域分布在华南地区（东莞、深圳、惠州、广州、中山、佛山、珠海等城市）和华东地区（上海、温州、苏州、宁波、昆山等城市），辐射面及长三角和珠三角。

除了以上几种控制要素外，保持仪器计量特性还加以有效的技术手段控制，针对校准实验室仪器的主要包括:周期的检定/校准，测量仪器期间核查、实验室间比对、测量审核、能力验证这几种。

   青海省仪器计量-仪器外校-内校员培训心中 本公司仪器设备，业务素质精良，并严格按照实验室建设要求设有: 电学、力学、热工、长度、衡器、光学等校准科室.是国内民营校准检测机构当中，通过校准项目多的机构之一。

1需求分析

（1）目前，各类仪器的常用接口包括RS-232、GPIB、LAN等，要对不同的硬件接口实现兼容，可以通过VISA提供的I/O函数库实现。VISA是VXIplug&play联盟制定的I/O接口及其规范的总称，于硬件设备、接口，提供了统一的设备资源、操作和使用的机制。

（2）实现的通用化，仪器校正/仪器校准程序不以代码的形式固化于中，而是将控制流程与命令以文件或数据的形式保存，动态的根据检定人员编写的流程解释执行相应的控制指令，实现智能控制。

（3）采用直接可选取仪器指令，提示输入参数的完成仪器校正/仪器校准程序的编写。

2设计

通过需求分析，的设计将采取与仪器校正/仪器校准的具体指令、流程分离的思想，即提供仪器校正/仪器校准程序的编辑接口，检定人员自行编写仪器校正/仪器校准程序脚本，并以XML文件（可扩展标记语言，可以用来标记数据、定义数据类型）格式存储在上。运行仪器校正/仪器校准程序时，平台只负责解释与执行。主要由六个模块组成：仪器指令编辑模块、程序编写模块、仪器驱动模块、不确定度计算模块和数据保存与证书生成模块。

2.1仪器指令编辑模块

自动化的程序的编写是建立在数据库中存储的仪器指令的基础之上的。此模块提供了统一的仪器指令功能，检定人员只需选择或新建相应的仪器型号，选择仪器类型，然后按要求分别输入指令说明、指令格式、参数设置即可。提供了统一的界面，以固定文本框形式给出，避免输入错误。仪器指令仅需输入一次，即可达到信息的重复使用与共享的目的。

仪器指令分为通用指令和扩展指令两类。通用指令为每种同类型仪器共同拥有的功能相同的指令，例如发生器的设置指令，是每个发生器都具有的功能。采用此种机制的原因在于，通用指令是编写程序模板的基础。

2.2程序编写模块

检定人员通过选择相应的仪器型号，自动查询加载数据库中已存储的该仪器的指令，以按钮形式呈现给检定人员，检定人员不需要重复翻查仪器的编程手册，只需要相应的按钮即可在脚本中加入相应的指令。为简化使用，并未提供循环控制命令。另外，考虑到同一项目的仪器校正/仪器校准程序具有相似性，提供了模板编写功能。模板其实也是一段程序脚本，不同之处在于，模板是将这段脚中的通用指令抽取出来，即使用特殊符号标记。这样，在使用模板时，将根据标记，自动将抽取部分的指令替换为选定的某特定型号的指令。不需要手动编写任何程序，就可实现一个完整的功能，大大减化了程序的编写工作。

2.3仪器驱动模块

每个加载的仪器均为VISAInstrument类的一个实例。VISAInstrument是包装了通过VISAI/O访问遵循VISA的各类仪器的通用指令的类，实现了无差别化的访问各类仪器的功能。一个典型的指令序列如下（仅列出函数，未包括函数参数）：

viOpenDefaultRM：打开和默认资源器的会话

viOpen：打开和仪器的会话

viWrite或viRead：向仪器发送数据或从仪器读取数据

viClose：关闭和仪器的会话

2.4不确定度计算模块

本采用GUM测量不确定度评定，即应用测量不确定度传播律的，该是ISO/IEC在GUIDE98-3:2008中推荐采用的。

（1）A类评定

根据一系列测量值用统计分布的进行的测量不确定度分量评定，测量值在进行校准时自动获取。

（2）B类评定

根据有关信息或，判断被测量的可能值区间，假设被测量的概率分布。因此检定人员只需预设区间半宽度a、概率分布类型和分布概率或直接给出包含因子k。

（3）合成不确定度和扩展不确定度

由上述评定的不确定度分量自动计算，检定人员只需要进行简单的设置即可完成。

（4）不确定度评定综述

由以上分析可知，测量不确定度计算的关键是检定人员需要建立测量模型及关键参数的确定，将根据测量模型与参数，自动完成测量不确定度的计算。

2.5数据保存与证书生成模块

众所周知，不同类型仪器的检定项目区别很大，难以用统一的格式存储于数据库内。同时考虑到过去所使用的证书模板多数为Excel格式，因此，采用了Excel文件的形式保存数据，同时数据库内保存文件路径，方便检索。

3对比验证

以Agilent34401A直流电压10V量程的1V、5V、10V三个点的校准，对自动校准程序与手动校准进行对比 

注：重复测量10次；扩展不确定度k=2；手动校准时间仅包括10次读数记录的时间。仪器设置与检定人员熟练程度密切相关，数据计算由计算决定，不具备普遍性，因此为使数据更为客观，这两项耗时未包含在内。

通过表1所列对比验证数据可知，自动校准与手动校准的结果与测量不确定度接近，但校准时间上有明显，特别是当测量重复较多时，优势更为明显。

业务流程：
1,由客户方提供需要校准的仪器清单（内容包含仪器名称，规格型号及具体数量）
2,由我司业务人员提供书面报价及客户确认报价
3,双方协商确认校准时间并安排工程师现场校准
4,校准完成,正常情况下5个工作日(特殊情况可加急处理)出好证书并付款

5，如有仪器需要校准，可下清单过来，我给你做个优惠的报价。

4结语

本文探讨了通用自动化的仪器校正/仪器校准平台应具备的特点，并提出了一种解决方案。通过实际应用，验证了此方案的可行性。同时与手动仪器校正/仪器校准的对比实验中，证明了其可靠性与性。

然而，在不确定度的评定中采用的GUM评定，虽然可适用于大多数测量模型，但当测量模型复杂或输出量概率分布明显不对称,又或者求偏导数比较困难时，更适用于蒙特卡罗法进行分布的传递。所以，作为一个通用平台，未能加入多种测量不确定度的评定，也是今后需要改进的地方。