CN104457628A - 一种可编程气动电子测量装置 - Google Patents

Abstract

一种可编程气动电子测量装置，其包括硬件系统和软件系统；硬件系统包括数据处理主机(1)、采集设备(2)、气动测量设备(3)和显示及指令输入设备(4)；数据处理主机(1)包括硬件接口，所述硬件接口与数据处理主机(1)的主板相连；所述硬件接口由采集设备(2)提供；硬件系统还包括数据读入模块、存储模块、数据运行模块；气动测量设备(3)执行测量生成相关数据，并将相关数据存储在存储模块中；数据读入模块用于将存储在存储模块的数据读入显示及指令输入设备(4)；数据运行模块用于数据处理、统计分析；软件系统包括操作系统、数据读入程序、数据处理程序、数据分析统计程序。该可编程气动电子测量装置具有可编程能力和统计分析功能，应用范围广。

Description

一种可编程气动电子测量装置

技术领域

本发明涉及电子测量设备领域，尤其是一种可编程气动电子测量装置。

背景技术

目前，市场上一般气动电子测量仪表没有提供二次开发软、硬件接口。

如中国专利CN203812039U，公开了一种工件气动测量的装置，包括气动测量实验台、PLC控制柜、显示器、气动测量控制阀；所述的气动测量装置与所述的PLC控制柜连接；所述的PLC控制柜与所述的显示器连接，在显示器中观察气体气压的变化量及测量挡板间隙的变化量，气体气压的变化量反应了测量挡板间隙的变化量，测量挡板间隙的变化量反应了不同被测工件尺寸的变化量，根据工件尺寸的变化量完成不同工件尺寸的气动测量。同时，本实用新型还公开了一种工件气动测量控制的方法。本该气动测量装置结构简单，测量效率高，成本低，稳定性好、可靠性高。但是，测量方式单一，测量内容简单，难以深层次地加工和管理实时测量数据，更缺乏进一步对现有数据统计和分析等功能。

为了克服气动电子测量仪测量内容简单，测量方式单一，测量数据及统计分析缺乏等缺点，本发明实现了一种具有可编程能力和统计分析功能的气动电子测量装置。

发明内容

本发明在原有气动测量装置的基础上，以PM516数据采集卡为硬件接口，将其104接口与计算机主板相连形成硬件采集系统，并采用液晶触摸显示器作为显示输出界面。在软件系统中，本发明依托于Windows XPE操作系统，利用COM组件技术，以高电平有效为起始标志，采用字节流方式，实现一次性读入数据采集卡所产生的16路模拟测量数据(电压值)。

本发明在获取16路实时测量数据(电压值)后，通过奇偶校验算法检验数据有效性，并剔出无效数据和无效通道所产生的噪音数据，标识无效通道；将初步获取的有效数据(电压值)，通过50次加和求均算法获得测量均值，达到稳定输出目的；按照参考电压及标程对测量均值进行标准化，并按照获取通道对其进行标识，形成测量基础值。

本发明为满足不同测量要求和不同测量条件，编制程序实现直测模式、简单模式和高级模式等三种测量模式。

1)在直测模式下，本发明可按照用户设定，直接输出某个通道的测量基础值，即所测工件的尺寸值。

2)在简单模式下，本发明可按照用户设定，以各通道测量基础值为基础数据，对任意一个通道进行绝对值、取负值的运算；对任意两个通道进行加、减、乘、除、最大值、最小值、均值等运算；并将运算结果作为记录集合进行输出，以获得所测工件的多种类型尺寸值。

3)在高级模式下，本发明可按照用户设定的次数或时间间隔，多次获取同一工件的测量基础值；对这些测量基础值，可按照用户设定进行单一通道内的和通道间的编程运算(包括取最大值、取最小值、取极差值、取平均值、取最大值和最小值的中间值、取绝对值等)；并将运算结果作为记录集合进行输出，以获得所测工件的多种类型多组尺寸值。见图3所示。

(4)本发明为满足数据分析的进一步需求，将系统所测量的各通道测量基础值和测量尺寸等以数据库方式进行持久化；系统可根据用户所设定的公差和分组，对各通道所测数据进行分类和统计，并以图表形成测量统计报表，展现给用户。

(5)本发明封装了工件尺寸值的输出功能，为结合其他分析工具和二次开发提供了开放的COM接口。

本发明实现了一种可编程气动电子测量装置，该装置基于气体流动过程由测量所引发压力变化来测量工件尺寸的原理，完成了工件尺寸的采集、校验、编程测量、统计和分析等功能，具有稳定、操作简单方便，易于扩展等优点，具有很好的市场应用前景。

附图说明

图1为可编程气动电子测量装置结构示意图

图2为基本测量值采集流程

图3为简单模式测量值计算流程

图4为高级模式测量值计算流程

图1中，1-数据处理主机，2-采集设备，3-气动测量设备，4-显示及指令输入设备

具体实施方式

一种可编程气动电子测量装置，其包括硬件系统和软件系统。

如图1所示，硬件系统包括数据处理主机1、采集设备2、气动测量设备3和显示及指令输入设备4。

数据处理主机1包括硬件接口，所述硬件接口与数据处理主机1的主板相连。所述硬件接口由采集设备2提供。进一步，采集设备2是PM516数据采集卡提供，PM516数据采集卡的104接口与数据处理主机1的主板相连。

硬件系统还包括数据读入模块、存储模块、数据运行模块。气动测量设备3执行测量生成相关数据，并将相关数据存储在存储模块中；数据读入模块用于将存储在存储模块的数据读入显示及指令输入设备4；数据运行模块用于数据处理、统计分析。

进一步，显示及指令输入设备4为液晶触摸显示器。

软件系统包括操作系统、数据读入程序、数据处理程序、数据分析统计程序。

进一步操作系统为Windows XPE操作系统。

依托Windows XPE操作系统，利用COM组件技术，以高电平有效为起始标志，采用字节流方式，实现一次性读入数据采集卡所产生的16路模拟测量数据(电压值)。

在获取16路实时测量数据(电压值)后，通过奇偶校验算法检验数据有效性，并剔出无效数据和无效通道所产生的噪音数据，标识无效通道；将初步获取的有效数据(电压值)，通过50次加和求均算法获得测量均值，达到稳定输出目的；按照参考电压及标程对测量均值进行标准化，并按照获取通道对其进行标识，形成测量基础值。

测量时，首先启动Windows XPE操作系统，通过COM接口，编制程序读入16路模拟测量值，并采用液晶触摸显示器作为显示输出界面。

(1)在可编程气动测量装置启动后，计算机加电启动，操作系统自动引导进入QDCAM(气动计算机辅助测量系统)中，系统首先进入设置界面，设置测量参数、测量模式、测量编程公式、统计分析功能等。

(2)在设定完成后，系统进入测量界面实时获取16路实时测量数据，并按照设定参考电压及标程对其进行标准化，形成测量基础值。

(3)在测量过程中，按照测量模式设定测量工件各种尺寸。

在各测量模式下，测量值获取方法如下：

1)在直测模式下，直接输出某个通道的测量值，即所测工件的尺寸值。直测模式测量流程如图2所示。

2)在简单模式下，以16通道的测量值为基础数据，在设置界面中输入简单运算公式。例如：测量通道1为“1#”通道，测量通道2为“2#”通道，输出通道为“3#”，则在本模式下，可输入“3#＝1#*2”，“3#＝1#+2”，“3#＝1#+2#”，“3#＝1#*2#”等公式，以实现了对“1#”通道和“2#”通道的自乘、自加、以及两通道的加、减、乘、除、最大值、最小值、均值等运算；并将运算结果作为“3#”通道输出，以获得所测工件的多种类型尺寸值。简单模式测量流程如图3所示。

3)在高级模式下，按照用户设定的次数或时间间隔，多次获取同一工件的测量基础值；对这些测量基础值，可按照用户设定进行单一通道内的和通道间的编程运算(包括取最大值、取最小值、取极差值、取平均值、取最大值和最小值的中间值、取绝对值等)；并将运算结果作为记录集合进行输出，以获得所测工件的多种类型多组尺寸值。高级模式测量流程如图4所示。

(4)本发明将系统所测量的各通道测量基础值和测量尺寸等以Access数据库进行存储和管理；系统可根据用户所设定的公差和分组，用Excel对各通道所测数据进行分类和统计，并以图表形成测量统计报表，展现给用户。

(5)本发明将工件尺寸值的输出部分进行了封装，形成output.dll动态链接库，为其他分析工具和二次开发提供了接口。

Claims (4)

1.一种可编程气动电子测量装置，其包括硬件系统和软件系统；硬件系统包括数据处理主机(1)、采集设备(2)、气动测量设备(3)和显示及指令输入设备(4)；数据处理主机(1)包括硬件接口，所述硬件接口与数据处理主机(1)的主板相连；所述硬件接口由采集设备(2)提供；硬件系统还包括数据读入模块、存储模块、数据运行模块；气动测量设备(3)执行测量生成相关数据，并将相关数据存储在存储模块中；数据读入模块用于将存储在存储模块的数据读入显示及指令输入设备(4)；数据运行模块用于数据处理、统计分析；软件系统包括操作系统、数据读入程序、数据处理程序、数据分析统计程序。

2.如权利要求1所述的可编程气动电子测量装置，其特征是：所述显示及指令输入设备(4)为液晶触摸显示器。

3.如权利要求2所述的可编程气动电子测量装置，其特征是：所述操作系统为WindowsXPE操作系统。

4.如权利要求3所述的可编程气动电子测量装置，其特征是：所述采集设备(2)是PM516数据采集卡提供，PM516数据采集卡的104接口与数据处理主机(1)的主板相连。