CN102297735B - 标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统，它运用智能化程序控温技术，能有效提供均匀性好、波动度小的检定温场，可快速、高效地自动完成对各类被检温度仪表进行智能化检定。该检测系统由标准恒温槽、触摸屏和PLC智能温度控制器、多路电信号采集调理及转换设备、温度比较器/计数器、数据处理及监视器、多路图像信号采集设备、图像识别与控制器、智能通道切换与控制器、数据库管理及储存器、智能化参数控制单元和记录查询与证书打印设备组成，对被检温度传感器和/或被检无温度信号输出的温度仪表的温度信号或示值图像进行采集、识别、比较、数据处理，最后获得检定结果，形成检定记录和检定报告。

Description

标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统

技术领域

本发明涉及温度仪表自动计量检定技术领域，特别涉及一种标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统。

背景技术

标准恒温槽主要用于法定计量检测机构检定校准各类温度仪表，为其提供一个均匀稳定的温场。目前，国内外商家对标准恒温槽的控温仍未使用计算机和触摸屏进行控制的，只是通过按键或电位器控制预设温度达到稳定平衡，不能预设多个温度点，不能进行人机对话，每个温度检定点只能单独控制，待每点温度稳定后进行检定，完成后再设定下一个温度点，不能及时得到温度稳定的反馈信息，每一步均需要技术人员进行人为操作，且控温精度较低、温场不够稳定。另外，现有的温度仪表检测设备，还无法对无温度信号输出的温度仪表（温度计、指针式温度表、数显温度表）进行自动检定，要靠检定人员手工操作；半自动检测设备只能检测带温度信号输出的温度仪表，即温度传感器（热电偶、热电阻），每台半自动检测设备一次最多检测7台同类的温度传感器，也不能自动打印证书和记录，导致标准恒温槽的利用率及检测效率很低，很难满足实际的检测需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有稳定温度场、可快速、高效地自动完成对各类被检温度仪表进行智能化检定的标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统。

本发明所提出的技术解决方案是这样的：

一种标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统，该系统设有：

——标准恒温槽1，该标准恒温槽1内设有工作区和控制区，在工作区内放置有被检温度仪表（En）、被检温度传感器（D_n）和标准温度仪表（B_n）、标准温度传感器（A_n），在控制区内装有加热器、半导体制冷器和搅拌机；

——触摸屏和PLC智能温度控制器2，用于对标准恒温槽1的温度进行控制；

——多路电信号采集调理及转换设备3，用于接收标准恒温槽1内的标准温度传感器（A_n）和/或被检温度传感器（D_n）输出的温度信号，经热电处理和模数转换后，进入并由智能通道切换与控制器8控制从一个对应的检测通道（C_i）输出至温度比较器/计数器4，其中i=1～4的整数,n=1-7的整数； 

——多路图像信号采集设备6，该设备上设置有多组视频摄像头，用于采集标准恒温槽1内的标准温度仪表（B_n）和/或被检温度仪表（E_n）的示值图像，并输出至图像识别与控制器7, 其中n=1-7的整数；

——图像识别与控制器7，对从多路图像信号采集设备6输入的示值图像进行图像预处理、图像分割、高精度识别，进而得到温度信号，进入并由智能通道切换与控制器8控制从一个对应的检测通道（C_i）输出至温度比较器/计数器4；

——智能通道切换与控制器8，通过指令控制，选通某个检测通道（C_i）的某一路温度信号，允许输入至温度比较器/计数器4进行比较；

——温度比较器/计数器4，用于将被检温度信号与标准温度信号进行比较，完成温度比较或温度检定；

——数据处理及监视器5，用于对完成温度比较或温度检定的温度数据进行数据处理，根据智能化参数控制单元10和检定规程要求，计算出检定结果，最终形成检定记录和检定报告，并可实时监测检定过程和中间结果，显示最终结果；

——数据库管理及储存器9，用于保存从数据处理及监视器5输入的最终检定记录和检定报告； 

——智能化参数控制单元10，根据各类被检温度仪表的检测规程而制作的工作参数表预设在该单元内，并自动完成各检测通道（C_i）、各类被检温度仪表的自动检定过程； 

——记录查询与证书打印设备11，用于检测记录查询及证书打印。

所述多路图像信号采集设备6上安装有4组视频摄像头，其中 1组视频摄像头用于采集所述标准温度仪表（Bn）的示值图像，其余3组视频摄像头用于采集所述被检温度仪表（En）的示值图像，每组视频摄像头至多采集7台被检温度仪表（En）或标准温度仪表（Bn）。

所述触摸屏和PLC智能温度控制器2通过对标准恒温槽1控制区内的加热器、半导体制冷器和搅拌机的控制，进而对标准恒温槽1的温度进行自动调节和自动控制。

所述智能通道切换与控制器8上设置有控制元件计算机（PC）和/或触摸屏（TP）、执行元件PLC和继电器，此处触摸屏（TP）和执行元件PLC的硬件与触摸屏和PLC智能温度控制器2共用，并内设有4个检测通道（Ci），每个检测通道连接7个继电器，每个继电器分别连接各被检温度仪表和/或标准温度仪表和/或对应采集温度仪表信号的视频摄像头，计算机（PC）和/或触摸屏（TP）通过指令控制智能通道切换与控制器8的PLC选通某个检测通道某一路继电器，允许与该继电器连接的温度仪表和/或视频摄像头的信号输出，经多路电信号采集调理及转换设备3和/或图像识别与控制器7进行处理后，输入温度比较器/计数器4进行比较。

与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：

（1）由于本检测系统的标准恒温槽采用触摸屏智能控温技术,从而提高了可操作性和控温精度。

本发明的关键技术是运用触摸屏技术对标准恒温槽实现数字化精密控制，进一步提高系统的控温精度和稳定度，减少了温场的水平温差和垂直温差；使整个控温过程智能化和自动化，为实现温度仪表自动化检定奠定了基础。同时还提高了检测效率，减少了系统误差。

（2）本发明采用了多通道智能控制及数据自动采集，扩大了检测通道，增加了检测范围，提高了检测效率，降低了检测成本。

本检测系统所需的设备仅为一台标准恒温槽、计算机（PC）、触摸屏（TP）、PLC和摄像头（视频头）等，但它可同时或不同时检测多种温度仪表，不论温度仪表是否带温度信号输出均可检测，最多能同时在线检测3种共21台温度仪表，由于各种温度仪表（例如：热电偶、热电阻、玻璃温度计）的检测项目及检测参数差异可能很大，所以将被检的21台温度仪表分成3组，每组构成一个检测通道，以组为单位设置智能化检测参数，这些检测参数可以实现仪器的不同检测要求（同组或同通道的被检温度仪表检测参数相同）；通过以通道为单位实现了根据不同的检测要求完成不同温度仪表的检测及控制。 

（3）本系统采用了高精度图像识别技术，能实现对无温度信号输出的温度仪表的自动检定。

高精度图像识别是本智能测控及自动计量检测系统的核心技术，它关系到整个装置的检测结果的精度和可靠性。为获得高精度高可靠性的检测结果，装置必须采用稳定可靠的图像识别算法，算法具有高的鲁棒性，系统自动根据被识别字符的高度和宽度，调整识别参数，这些参数将用于控制字符特征提取。在图像识别的过程中，系统需要提供高质量的识别算法外，还必须能自动评估识别的可靠性，具有自适应的能力。

（4）本系统运用触摸屏和PLC相结合技术，实现系统智能化控制与操作。

本发明由于使用触摸屏和PLC相结合技术，操作简易方便，触摸屏的运用使操作系统为可视化界面，且具中文菜单，触摸方式输入和USB鼠标操作，使用人员只须有简单的计算机操作知识就可以完成检定；另外因为触摸屏具有程序运行方式，且容量大，给程序设计和调用带来极大方便。

（5）本发明的触摸屏智能测控及自动计量检测系统，实现了温度仪表计量检测与管理信息系统（MIS）的高效集成，可以为计量检测部门进行信息化的数据管理，且所需报告和记录可直接根据检定规程自动生成并打印。

（6）实现计量检定过程的自动化。

本发明完全符合各种温度仪表国家检定规程的要求，遵循的规程有：中华人民共和国计量检定规程----《JJG130-2004工作用玻璃液体温度计》、《JJG229-1998工业铂、铜热电阻》、《JJG351-1996工作用廉金属热电偶》、《JJG368-20006工作用铜-铜镍热电偶》等。在这些检定规程中，包括了不同设备使用阶段的多个不同检定项目，这些检定项目的过程检定点多，检定次数不一，或者需要换向控制，过程复杂，检定过程持续时间很长，数据采样间隔各不相同；通过软件方法将相关技术融入标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统中，通过触摸屏和计算机完成对标准和各被检仪器的数据准确采集和检定过程的控制。

综上所述，本发明利用了计算机、触摸屏人工智能技术与PLC控制相结合技术，通过使用触摸屏智能精密温度控制测控技术，使整个控温过程自动化；通过高精度的图像识别技术和自动计量检定的技术，实现了多种温度仪表（计）检定过程全自动化智能化。

附图说明

图1是本发明的标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统的原理方框图。

图2是图1所示检测系统中的数据采集及数据比较流程控制示意图。

图3是图1所示检测系统中的检定流程图。

具体实施方式

通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。

实施例1：

参见图1～3所示，一种标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统，它由标准恒温槽1、触摸屏和PLC智能温度控制器2、多路电信号采集调理及转换设备3、温度比较器/计数器4、数据处理及监视器5、多路图像信号采集设备6、图像识别与控制器7、智能通道切换与控制器8、数据库管理及储存器9、智能化参数控制单元10和记录查询与证件打印设备11组成。标准恒温槽1内设有工作区和控制区，在工作区内放置有被检温度仪表（E_n）、被检温度传感器（D_n）和标准标准温度仪表（B_n）、标准温度传感器（A_n），在控制区内装有加热器、半导体制冷器和搅拌机；触摸屏和PLC智能温度控制器2，用于控制标准恒温槽1温度升降及恒定，以满足检定所需；检定温度传感器时，多路电信号采集调理及转换设备3，接收标准恒温槽1内的标准温度传感器（A_n）和/或被检温度传感器（D_n）输出的温度信号，经热电处理和模数转换后，由智能通道切换与控制器8控制从一个对应的检测通道（C_i）的某一路输出至温度比较器/计数器4；检定无温度信号输出的温度仪表时，多路图像信号采集设备6上设置有多组视频摄像头，用于采集标准恒温槽1内的标准温度仪表（B_n）或被检温度仪表（E_n）的示值图像，并输出至图像识别与控制器7；由图像识别与控制器7对多路图像信号采集设备6输入的示值图像进行图像预处理、图像分割、高精度识别，进而得到温度信号，由智能通道切换与控制器8控制从一个对应的检测通道（C_i）的某一路输出至温度比较器/计数器4；所述智能通道切换与控制器8上设置有控制元件计算机（PC）和/或触摸屏（TP）、执行元件PLC和继电器，此处触摸屏（TP）和执行元件PLC的硬件与触摸屏和PLC智能温度控制器2共用，并内设有4个检测通道（C_i），每个检测通道连接7个继电器，每个继电器分别连接各被检温度仪表和/或标准温度仪表和/或对应采集温度仪表信号的视频摄像头，计算机（PC）和/或触摸屏（TP）通过指令控制智能通道切换与控制器8的PLC选通某个检测通道某一路继电器，允许与该继电器连接的温度仪表和/或视频摄像头的信号输出，经多路电信号采集调理及转换设备3和/或图像识别与控制器7进行处理后，输入温度比较器/计数器4进行比较；温度比较器/计数器4将被检温度信号与标准温度信号进行比较，完成温度比较或温度检定；数据处理及监视器5，用于对完成温度比较或温度检定的温度数据进行数据处理，根据智能化参数控制单元10和检定规程要求，计算出检定结果，最终形成检定记录和检定报告，并随时显示检定过程、中间结果和最终结果，使检定人员能实时监测检定过程和中间结果，以便对检定作出相应的调整；数据库管理及储存器9，用于保存从数据处理及监视器5输入的最终检定记录和检定报告；智能化参数控制单元10，根据各类被检温度仪表的检测规程而制作的工作参数表预设在该单元内，工作参数表包括：检定点、升温速率、稳定时间、检定时间间隔等的设定，标准仪器参数的设置，被检表类型的选择，冷端是否需要补偿的选择，各通道各仪表编号设置等，以完成各温度仪表示值误差、示值稳定性等项目的检测，其中，调整检测时间的间隔可以根据不同的要求改变检测数据的采集间隔时间，最短不低于1秒，最高不受限制，稳定时间是用于调整仪表达到稳定温度时间，以保证仪表进入稳定检测状态后，进行示值误差、示值稳定性等项目的检测，系统以此自动完成各检测通道（C_i）、各类被检温度仪表的自动检定过程；记录查询与证书打印设备11，用于检测记录查询及证书打印。

 所述触摸屏和PLC智能温度控制器2控制标准恒温槽1的温度升降及恒定，使其为温度仪表的检定提供所需的环境；标准恒温槽1分工作区和控制区，工作区内放置被检和标准仪器，控制区内安装加热器、半导体制冷器和搅拌机，由触摸屏和PLC智能温度控制器2按指令控制其升降温度；具体控温过程是：二等标准铂电阻温度计（A₁）检测标准恒温槽1工作区域的温度，与设定的温度比较，当温度低于设定温度时，触摸屏和PLC智能温度控制器2发出升温指令，控制加热器和搅拌机执行加温动作；当工作区域温度高于设定温度时，触摸屏和PLC智能温度控制器2发出降温指令，控制半导体制冷器执行降温动作，反复闭环控制，直至标准恒温槽1工作区域的温度达到设置温度并恒定。

所述多路图像信号采集设备6上安装有4组视频摄像头，用于检定无温度信号输出的温度仪表（温度计、指针式温度表、数显温度表），其中 1组视频摄像头用于采集所述标准温度仪表（B_n）的示值图像以获取标准信号，其余3组视频摄像头用于采集所述被检温度仪表（E_n）的示值图像，每组视频摄像头至多采集7台被检温度仪表（E_n）或标准温度仪表（B_n），每组视频摄像头采集的示值图像经图像识别与控制器7作图像预处理、图像分割、高精度识别，进而得到温度信号，然后由智能通道切换与控制器8控制，从对应的一个检测通道（C_i）（可任意选择）的某一路输出至温度比较器/计数器4。

所述多路电信号采集调理及转换设备3，在检定温度传感器（热电阻、热电偶）时，用于接收标准恒温槽1内的标准温度传感器（A_n）和/或被检温度传感器（D_n）输出的温度信号，经热电处理和模数转换后，由智能通道切换与控制器8控制，从对应的一个检测通道（C_i）（可任意选择）的某一路输出至温度比较器/计数器4。

所述智能通道切换与控制器8上设置有控制元件计算机（PC）和/或触摸屏（TP）（上位机）、执行元件PLC（其触摸屏和PLC硬件与触摸屏和PLC智能温度控制器2共用）和继电器，内设4个检测通道（C₁）、（C₂）、（C₃）、（C₄），每个检测通道连接7个继电器，每个继电器分别连接各被检温度仪表和/或标准温度仪表和/或对应采集温度仪表信号的视频摄像头，计算机（PC）和/或触摸屏（TP）通过指令控制智能通道切换与控制器8的PLC选通某个检测通道某一路继电器，允许与该继电器连接的温度仪表和/或视频摄像头的信号输出，经多路电信号采集调理及转换设备3和/或图像识别与控制器7进行处理后，输入温度比较器/计数器4进行比较；具体连接如图2所示，PLC通过USB/RS422转接口与计算机（PC）和触摸屏（TP）相接，而标准温度传感器（A_n）和/或对应采集标准温度仪表（B_n）信号的视频摄像头与继电器（J₀₁）、（J₀₂）、（J₀₃）、（ J₀₄）（任意）连接，被检温度传感器（D_n）和/或对应采集被检温度仪表（E_n）信号的视频摄像头与继电器（J₁）、……（J₂₁）（任意）连接，计算机（PC）和/或触摸屏（TP）通过指令控制智能通道切换与控制器8的PLC选通某个检测通道某一路继电器，允许与该继电器连接的温度仪表和/或视频摄像头的信号输出，经多路电信号采集调理及转换设备3和/或图像识别与控制器7进行处理后，输入温度比较器/计数器4进行比较。触摸屏（TP）具有程序运行方式，且容量大，有40个程序，每个程序最大99步，可设9999个循环，通过U盘还可无限扩展存储空间， U盘可将存贮在触摸屏内记录的检定曲线数据、电子表格、系统的设定温度、实测温度及采样时刻的日期、时间转存，最大存储时间超过5年（以365天，24小时不停，采样周期10秒，插入2G的U盘计算）；通过计算机（PC）检测软件编制的检定程序可保存到U盘，再从U盘将检定程序调出并存入触摸屏（TP）中，也可将触摸屏（TP）内的程序转存到U盘，再存入计算机（PC）进行分析和管理，通过计算机（PC）检测软件直接显示试验数据或将记录数据转换为可由Microsoft Office读取的Excel数据文件并打印出来，在检测过程中可以根据不同需要调整相关参数以到达相应的控制要求；工业控制器PLC可保证检测时间和动作的准确，减少外界对被检设备的电磁干扰，保证检测装置长时间稳定运行及检测结果的可靠，且，可根据计算机（PC）和触摸屏（TP）中设置的参数进行准确控制设备。PLC和触摸屏（TP）嵌入在标准恒温槽1上，现场检测时可不带计算机（PC），由触摸屏（TP）承担上位机功能，证书打印工作事后完成。

实施例2：

参见图1～3所示，用本标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统检定被检热电阻的检定过程。

本实施例采用二等标准铂电阻温度计（A₁）对7支B分度Pt100被检铂热电阻（D₁）—（D₇）进行检定。按检定规程要求， B分度铂热电阻应检定0℃和100℃两个温度点，每点检2次。 

检定前准备：检定人员将被检和标准温度仪器放入标准恒温槽1工作区内，按检定规程要求浸入不少于300mm深度，并将二等标准铂电阻温度计（A₁）连接（C₁）检测通道的多点接线端之一（共7点任选），被检铂热电阻（D₁）—（D₇）分别连接（C2）（C2、C3 、C4任选）检测通道的多点接线端之一（共7点依次排列），然后通过主屏幕选择B分度Pt100铂热电阻对应的检定方案，输入被检和标准温度仪器基本信息等，并开启标准恒温槽1和所有电测设备的电源预热。系统根据检定方案设计标准恒温槽1升温路线和检定步骤，等待自动检定工作开始。

1、按开始运行键，触摸屏和PLC智能温度控制器2控制标准恒温槽1的加热器或半导体制冷器和搅拌机工作，使标准恒温槽1温度达到0℃并保持恒定。具体控温过程是：二等标准铂电阻温度计（A₁）检测标准恒温槽1工作区域的温度，与设定的0℃比较，当温度低于0℃时，触摸屏和PLC智能温度控制器2发出升温指令，控制加热器和搅拌机执行加温动作；当工作区域温度高于0℃时，触摸屏和PLC智能温度控制器2发出降温指令，控制半导体制冷器执行降温动作，反复闭环控制，直至标准恒温槽1工作区域的温度稳定在0℃。

2、标准恒温槽1槽内温度稳定30min后，系统发出数据采集指令，多路电信号采集调理及转换设备3将所采集的被检铂热电阻（D₁）—（D₇）和二等标准铂电阻温度计(A₁)的温度信号进行热电处理和模数转换，由智能通道切换与控制器8控制分别从检测通道（C₂）和（C₁）输出至温度比较器/计数器4。

3、温度比较器/计数器4判断数据是否正常有效，剔除疑问数据，保留有效数据。将被检铂热电阻（D₁）、（D₂）、（D₃）、（D₄）、（D₅）、（D₆）、（D₇）的信号逐一与二等标准铂电阻温度计（A₁）的信号进行比较，完成第一次温度比较或温度检定。接着系统进行第二次检定，其过程与前述相同，只是读数次序相反，即按被检铂热电阻（D₇）、（D₆）、（D₅）、（D₄）、（D₃）、（D₂）、（D₁）排列。至此，0℃的检定完成。

4、系统控制标准恒温槽1继续升温至100℃，100℃的检定过程与0℃的检定相同。

5、数据处理及监视器5将检测数据进行处理，根据智能化参数控制单元10中B分度Pt100铂热电阻的误差计算公式和《JJG229-1998工业铂、铜热电阻》国家检定规程要求，计算出检定结果，最终形成检定记录和检定报告，并随时显示检定过程、中间结果和最终结果，使检定人员能实时监测检定过程和中间结果，以便对检定作出相应的调整；数据库管理及储存器9，用于保存从数据处理及监视器5输入的最终检定记录和检定报告；记录查询与证书打印设备11用于检测记录查询及证书打印。

实施例3：

参见图1～3所示，用本标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统检定被检热电偶的检定过程。

本实施例采用标准热电偶（A₂）对7支T分度被检热电偶（D₈）—（D₁₄）进行检定。按检定规程要求，应对T分度热电偶检定0℃、50℃和100℃三个温度点，每点检4次。 

检定前准备：检定人员将被检和标准温度仪器放入标准恒温槽1工作区内，按检定规程要求浸入200mm深度，并将标准热电偶（A₂）连接（C₁）检测通道的多点接线端之一（任选），被检热电偶（D₈）—（D₁₄）分别连接（C₃）（C₂、C₃ 、C₄任选）检测通道的多点接线端之一（共7点依次排列），然后通过主屏幕选择T分度热电偶对应的检定方案，输入被检和标准温度仪器基本信息等，并开启标准恒温槽1和所有电测设备的电源预热。系统根据该检定方案设计标准恒温槽1升温路线和检定步骤，等待自动检定工作开始。

1、按开始运行键，触摸屏和PLC智能温度控制器2控制标准恒温槽1的加热器或半导体制冷器和搅拌机工作，使标准恒温槽1温度达到0℃并保持恒定。具体控温过程同例2。

2、标准恒温槽1槽内温度稳定后，系统发出数据采集指令，多路电信号采集调理及转换设备3将所采集的被检热电偶（D₈）—（D₁₄）和标准热电偶（A₂）的温度信号进行热电处理和模数转换，由智能通道切换与控制器8控制分别从检测通道（C₃）和（C₁）输出至温度比较器/计数器4。

3、温度比较器/计数器4判断数据是否正常有效，剔除疑问数据，保留有效数据。将被检热电偶（D₈）、（D₉）、（D₁₀）、（D₁₁）、（D₁₂）、（D₁₃）、（D₁₄）的信号逐一与标准热电偶（A₂）的信号进行比较，完成第一次温度比较或温度检定。接着，系统进行第二次检定，其过程与前述相同，只是读数次序相反，即按被检热电偶（D14）、（D13）、（D12）、（D11）、（D10）、（D9）、（D8）顺序。然后，系统进行第三、四次检定，第三与第一次检定相同（正向顺序），第四次与第二次检定相同（反向顺序）。至此，0℃的检定完成。

4、系统控制标准恒温槽1继续升温至50℃和100℃，检定过程均与0℃的检定相同。

5、数据处理及监视器5将检测数据进行处理，根据智能化参数控制单元10中T分度热电偶的误差计算公式和《JJG368-2000工作用铜-铜镍热电偶》国家检定规程要求，计算出检定结果，最终形成检定记录和检定报告，并随时显示检定过程、中间结果和最终结果，使检定人员能实时监测检定过程和中间结果，以便对检定作出相应的调整；数据库管理及储存器9，用于保存从数据处理及监视器5输入的最终检定记录和检定报告；记录查询与证书打印设备11用于检测记录查询及证书打印。

实施例4：

参见图1～3所示，用本标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统检定被检玻璃温度计的检定过程。

本实施例采用标准玻璃水银温度计（B₃）对7支0.2分度值被检精密玻璃水银温度计（E₁₅）—（E₂₁）进行检定。按检定规程要求，应对0.2分度值的精密玻璃水银温度计检定0℃、20℃、40℃、60℃、80℃和100℃六个温度点，每点检4次。 

检定前准备：检定人员将被检和标准温度仪器放入标准恒温槽1工作区内，按检定规程要求，局浸方式浸入感温部分，全浸方式的全部浸入；将标准玻璃水银温度计（B₃）连接（C₁）检测通道的多点接线端之一（任选），被检精密玻璃水银温度计（E₁₅）—（E₂₁）分别连接（C₄）（C₂）、(C₃)、(C₄)任选）检测通道的多点接线端之一（共7点依次排列），然后通过主屏幕选择0.2分度值的精密玻璃水银温度计对应的检定方案，输入被检和标准温度仪器基本信息等，并开启标准恒温槽1和所有电测设备的电源预热。系统根据该检定方案设计标准恒温槽1升温路线和检定步骤，等待自动检定工作开始。

1、按开始运行键，触摸屏和PLC智能温度控制器2控制标准恒温槽1的加热器或半导体制冷器和搅拌机工作，使标准恒温槽1温度达到0℃并保持恒定。具体控温过程同例2。

2、标准恒温槽1槽内温度稳定10min后，系统发出数据采集指令，多路图像信号采集设备6上的视频摄像头，采集被检精密玻璃水银温度计（E₁₅）—（E₂₁）和标准玻璃水银温度计（B₃）示值图像后，由图像识别与控制器7对采集的图像逐一进行图像预处理，并进行图像分割，再通过人工智能技术对分割的图像进行高精度识别，得到这些温度计的温度数据，由智能通道切换与控制器8控制分别从检测通道（C₄）和（C₁）输出至温度比较器/计数器4。

3、温度比较器/计数器4判断数据是否正常有效，剔除疑问数据，保留有效数据。将被检精密玻璃水银温度计（E₁₅）、（E₁₆）、（E₁₇）、（E₁₈）、（E₁₉）、（E₂₀）、（E₂₁）的信号逐一与标准玻璃水银温度计（B₃）的信号进行比较，完成第一次温度比较或温度检定。接着，系统进行第二次检定，其过程与前述相同，只是读数次序相反，即按（E₂₁）、（E₂₀）、（E₁₉）、（E₁₈）、（E₁₇）、（E₁₆）、（E₁₅）顺序。然后，系统进行第三、四次检定，第三与第一次检定次序相同，第四次与第二次检定次序相同。至此，0℃的检定完成。

4、系统控制标准恒温槽（1）继续升温分别至20℃、40℃、60℃、80℃和100℃，各点的检定过程均与0℃的检定相同。

5、数据处理及监视器5将检测数据进行处理，根据智能化参数控制单元10中0.2分度值的精密玻璃水银温度计的误差计算公式和《JJG130-2004工作用玻璃液体温度计》国家检定规程要求，计算出检定结果，最终形成检定记录和检定报告，并随时显示检定过程、中间结果和最终结果，使检定人员能实时监测检定过程和中间结果，以便对检定作出相应的调整；数据库管理及储存器9，用于保存从数据处理及监视器5输入的最终检定记录和检定报告；记录查询与证书打印设备11用于检测记录查询及证书打印。

实施例5：

参见图1～3所示，用本标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统同时检定以上3例的被检铂热电阻、热电偶和精密玻璃水银温度计各7支，共21支，被检铂热电阻和热电偶均用二等标准铂电阻温度计（A₁）作检定标准，被检精密玻璃水银温度计用标准玻璃水银温度计（B₃）作为标准。因为被检铂热电阻Pt100、T分度热电偶及精密玻璃水银温度计的温度检定范围均在（0—100）℃之间，可同时检定。按检定规程要求， B分度铂热电阻应检定0℃和100℃两个温度点，每点检2次（本例检4次）；T分度热电偶应检定0℃、50℃和100℃三个温度点，每点检4次；0.2分度值的精密玻璃水银温度计应检定0℃、20℃、40℃、60℃、80℃和100℃六个温度点，每点检4次。

检定前准备：检定人员将被检和标准温度仪器放入标准恒温槽1工作区内，按各检定规程要求浸入不同的深度，注意区分局浸和全浸方式浸入；并将二等标准铂电阻温度计（A₁）连接（C₁）通道的多点接线端第一点（共7点可任选），标准玻璃水银温度计（B₃）连接（C₁）通道的多点接线端第二点，被检铂热电阻（D₁）—（D₇）分别连接（C₂）通道的多点接线端之一（共7点依次排列），被检热电偶（D₈）—（D₁₄）分别连接（C₃）通道的多点接线端之一，被检精密玻璃水银温度计（E₁₅）—（E₂₁）分别连接（C₄）通道的多点接线端之一（注：各种被检对象可任意选择（C₂）、（C₃）、（C₄）通道）；然后通过主屏幕分别选择B分度Pt100铂热电阻、T分度热电偶和0.2分度值精密玻璃水银温度计对应的检定方案，输入被检和标准温度仪器基本信息等。准备工作完成，开启标准恒温槽1和所有电测设备电源预热。系统根据该检定方案设计标准恒温槽1升温路线和检定步骤，并在相应温度点对被检对象进行检定，具体如下表：

1、按开始运行键，触摸屏和PLC智能温度控制器2控制标准恒温槽1的加热器或半导体制冷器和搅拌机工作，使标准恒温槽1温度达到0℃并保持恒定。具体控温过程同例2。

2、标准恒温槽1槽内温度稳定30min后，系统发出数据采集指令，多路电信号采集调理及转换设备3将所采集的被检铂热电阻（D₁）—（D₇）、热电偶（D₈）—（D₁₄）和二等标准铂电阻温度计（A₁）的温度信号进行热电处理和模数转换，由智能通道切换与控制器8控制分别从检测通道（C₂）、（C₃）和（C₁）第一路输出至温度比较器/计数器4；多路图像信号采集设备6上的视频摄像头，采集被检精密玻璃水银温度计（E₁₅）—（E₂₁）和标准玻璃水银温度计（B₃）示值图像后，由图像识别与控制器7对采集的图像逐一进行图像预处理，并进行图像分割，再通过人工智能技术对分割的图像进行高精度识别，得到这些温度计的温度数据，由智能通道切换与控制器8控制分别从检测通道（C₄）和（C₁）第二路输出至温度比较器/计数器4。

3、温度比较器/计数器4判断数据是否正常有效，剔除疑问数据，保留有效数据。依次将被检铂热电阻（D₁）、……（D₇）和热电偶（D₈）、……（D₁₄）的信号逐一与二等标准铂电阻温度计（A₁）的信号进行比较，将被检精密玻璃水银温度计（E₁₅）、……（E₂₁）的信号逐一与标准玻璃水银温度计（B₃）的信号进行比较，完成第一次温度比较或温度检定。接着，系统进行第二次检定，其过程与前述相同，只是读数次序相反，即从被检精密玻璃水银温度计（E₂₁）、……（E₁₅）到被检热电偶（D₁₄）、……（D₈）再到被检铂热电阻（D₇）、……（D₁）。然后，系统进行第三、四次检定，第三与第一次检定过程相同，第四次与第二次检定过程相同。至此，0℃的检定完成。

4、系统控制标准恒温槽（1）继续升温分别至20℃、40℃、50℃、60℃、80℃和100℃，各点的检定过程与0℃的检定相同。但20℃、40℃、60℃、80℃只检被检精密玻璃水银温度计，50℃只检被检热电偶，100℃检定被检铂热电阻、热电偶和精密玻璃水银温度计。

5、数据处理及监视器5将检测数据进行处理，根据智能化参数控制单元10中B分度Pt100铂热电阻的误差计算公式和《JJG229-1998工业铂、铜热电阻》、T分度热电偶的误差计算公式和《JJG368-2000工作用铜-铜镍热电偶》及0.2分度值的精密玻璃水银温度计的误差计算公式和《JJG130-2004工作用玻璃液体温度计》国家检定规程要求，计算出检定结果，最终形成检定记录和检定报告，并随时显示检定过程、中间结果和最终结果，使检定人员能实时监测检定过程和中间结果，以便对检定作出相应的调整；数据库管理及储存器9，用于保存从数据处理及监视器5输入的最终检定记录和检定报告；记录查询与证书打印设备11用于检测记录查询及证书打印。

Claims (3)

1.一种标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统，其特征在于：该系统设有：

——标准恒温槽（1），该标准恒温槽（1）内设有工作区和控制区，在工作区内放置有被检温度仪表E_n、被检温度传感器D_n和标准温度仪表B_n、标准温度传感器A_n，在控制区内装有加热器、半导体制冷器和搅拌机；

——触摸屏和PLC智能温度控制器（2），用于对标准恒温槽（1）的温度进行控制；

——多路电信号采集调理及转换设备（3），用于接收标准恒温槽（1）内的标准温度传感器A_n和/或被检温度传感器D_n输出的温度信号，经热电处理和模数转换后，进入并由智能通道切换与控制器（8）控制从一个对应的检测通道C_i输出至温度比较器/计数器（4），其中i=1～4的整数,n=1-7的整数；

——多路图像信号采集设备（6），该设备上设置有多组视频摄像头，用于采集标准恒温槽（1）内的标准温度仪表B_n和/或被检温度仪表E_n的示值图像，并输出至图像识别与控制器（7）, 其中n=1-7的整数；

——图像识别与控制器（7），对从多路图像信号采集设备（6）输入的示值图像进行图像预处理、图像分割、高精度识别，进而得到温度信号，进入并由智能通道切换与控制器（8）控制从一个对应的检测通道C_i输出至温度比较器/计数器（4）；    

——智能通道切换与控制器（8），通过指令控制，选通某个检测通道C_i的某一路温度信号，允许输入至温度比较器/计数器（4）进行比较；

——温度比较器/计数器（4），用于将被检温度信号与标准温度信号进行比较，完成温度比较或温度检定；

——数据处理及监视器（5），用于对完成温度比较或温度检定的温度数据进行数据处理，根据智能化参数控制单元（10）和检定规程要求，计算出检定结果，最终形成检定记录和检定报告，并可实时监测检定过程和中间结果，显示最终结果；

——数据库管理及储存器（9），用于保存从数据处理及监视器（5）输入的最终检定记录和检定报告； 

——智能化参数控制单元（10），根据各类被检温度仪表的检测规程而制作的工作参数表预设在该单元内，并自动完成各检测通道C_i、各类被检温度仪表的自动检定过程； 

——记录查询与证书打印设备（11），用于检测记录查询及证书打印。

2.根据权利要求1所述的标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统，其特征在于：所述多路图像信号采集设备（6）上安装有4组视频摄像头，其中 1组视频摄像头用于采集所述标准温度仪表B_n的示值图像，其余3组视频摄像头用于采集所述被检温度仪表E_n的示值图像，每组视频摄像头至多采集7台被检温度仪表E_n或标准温度仪表B_n。

3.根据权利要求1所述的标准恒温槽触摸屏智能测控及自动计量检测系统，其特征在于：所述触摸屏和PLC智能温度控制器（2）通过对标准恒温槽（1）控制区内的加热器、半导体制冷器和搅拌机的控制，进而对标准恒温槽（1）的温度进行自动调节和自动控制。

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