CN110687266A

CN110687266A - 一种用于溶解氧测试仪校准的检定装置及其工作方法

Info

Publication number: CN110687266A
Application number: CN201911095360.3A
Authority: CN
Inventors: 李俊良; 韩强; 江泽润
Original assignee: Guangdong Measurement And Test Technical Service Center; Shenzhen Devo Instruments Co Ltd; GUANGDONG INSTITUTE OF METROLOGY
Current assignee: Guangdong Measurement And Test Technical Service Center; Shenzhen Devo Instruments Co Ltd; GUANGDONG INSTITUTE OF METROLOGY
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2020-01-14

Abstract

本发明提供一种用于溶解氧测试仪检定的检定装置及其工作方法，其中该检定装置包括中控处理系统、第一水槽、第二水槽、第三水槽、第四水槽、位移组件和摄像机构；第一水槽、第二水槽和第三水槽分别设有恒温水浴组件、鼓泡器和温度传感器；被检表探头可拆卸安装于位移组件；位移组件可带动被检表探头移动至第一水槽、第二水槽、第三水槽或第四水槽；摄像机构的摄像头对准被检表；恒温水浴组件、鼓泡器、温度传感器、位移组件和摄像机构均与所述中控处理系统通讯连接。本发明提供的检定装置，在硬件上满足检定规程的要求，同时通过自动化控制和摄像头采集仪表读数并能自动识别读数，实现检定过程全自动，检定结果自动录入检定结果和溯源，保存以及自动生成证书和原始记录。

Description

一种用于溶解氧测试仪校准的检定装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及实验仪器校准设备技术领域，特别涉及一种用于溶解氧测试仪校准的检定装置及其工作方法。

背景技术

溶解氧测定仪作为重要的水质分析仪器，需要定期进行检定，以确保其测量结果的准确可靠。为此，国家质量监督检验检疫总局发布的JJG291-2018《溶解氧测定仪检定规程》详细列出了溶解氧测定仪的检定标准，其规定的溶解氧测定仪的检定条件包括：恒温水浴环境的保证、无氧水的制备、饱和溶氧水的制备以及大气压数值的测量等。溶解氧浓度的最终测定结果与检定时的温度、大气压以及水中的含盐量有关。

目前，在实际溶解氧设备检定过程中，检定员需要按规程分别进行上述操作，且最终检定结果，需通过查表计算后获取，整个检定流程较为复杂且效率低。

发明内容

为解决背景技术中提到的问题，本发明提供一种用于溶解氧测试仪检定的检定装置，包括中控处理系统、第一水槽、第二水槽、第三水槽、第四水槽、位移组件和摄像机构；

所述第一水槽、所述第二水槽和所述第三水槽分别设有恒温水浴组件、鼓泡器和温度传感器；所述恒温水浴组件、所述鼓泡器和所述温度传感器均与所述中控处理系统通讯连接；

被检表探头可拆卸安装于所述位移组件；所述位移组件可带动被检表探头移动至所述第一水槽、所述第二水槽、所述第三水槽或所述第四水槽；所述位移组件与与所述中控处理系统通讯连接；

所述摄像机构的摄像头对准被检表；所述摄像机构与所述中控处理系统通讯连接。

进一步地，所述恒温水浴组件包括冷却泵和加热棒。

进一步地，所述第一水槽、所述第二水槽、所述第三水槽和所述第四水槽并列布局。

进一步地，所述位移组件包括立杆、x轴滑轨、第一电动滑块、y轴滑轨、第二电动滑块；

并列布局的水槽两侧分别设有所述立杆；两所述立杆之间设有所述x轴滑轨；所述第一电动滑块可滑动设置于所述x轴滑轨上；所述第一电动滑块上设有所述y轴滑轨；所述第二电动滑块可滑动设置于所述y轴滑轨上；被检表探头可拆卸安装于所述第二电动滑块上；被检表可拆卸安装于所述立杆上。

进一步地，还包括气压传感器；所述气压传感器与所述中控处理系统通讯连接。通过读取的大气压值和水温值，软件里自动查出相应的氧气在水中的饱和浓度。

进一步地，所述中控系统包括计算机和单片机电路板；所述计算机与所述单片机电路板通讯连接。

本发明还提供一种用于溶解氧测试仪检定的检定装置的工作方法，包括如下步骤：

步骤一：往第四水槽加入20±5℃的无氧水，计算机控制系统控制位移组件带动被检表探头移动至第四水槽，校零；

步骤二：往第一水槽、第二水槽、第三水槽加入水，计算机控制系统控制恒温水浴组件工作，温度传感器将水温反馈至计算机控制系统，最终控制第一水槽恒温水温度为10±1℃，第二水槽恒温水温度为20±1℃，第三水槽恒温水温度为30±1℃；

步骤三：计算机控制系统控制鼓泡器工作，制造溶氧水；

步骤四：计算机控制系统控制位移组件带动校零的被检表探头移动至第一水槽，等待15s，摄像机构拍摄被检表显示屏显示的测试数值2次，并将拍摄图像发送至计算机控制系统，计算机控制系统通过图像识别技术读取测试数值，并保存至数据库；

步骤五：计算机控制系统控制位移组件带动校零的被检表探头移动至第二水槽，等待15s，摄像机构拍摄被检表显示屏显示的测试数值2次，并将拍摄图像发送至计算机控制系统，计算机控制系统通过图像识别技术读取测试数值，并保存至数据库；

步骤六：计算机控制系统控制位移组件带动校零的被检表探头移动至第三水槽，等待15s，摄像机构拍摄被检表显示屏显示的测试数值2次，并将拍摄图像发送至计算机控制系统，计算机控制系统通过图像识别技术读取测试数值，保存至数据库；

步骤七：计算机控制系统将获得测试数值；通过公式计算出溶解氧浓度示值误差，重复性和温度示值误差，完成溶解氧浓度示值误差检定；

其中，溶解氧浓度示值误差公式：

Δc——溶解氧浓度示值误差，mg/L；

——测量值的平均值，mg/L；

c——溶解氧浓度参考值，mg/L；

重复性公式：

s——仪器示值重复性，mg/L；

c_i——第i次测量值，mg/L；

——测量值的平均值，mg/L；

n——测量次数；

温度示值误差公式：

ΔT——仪器的温度示值误差，℃；

——仪器温度示值平均值，℃；

——温度计示值平均值，℃。

本发明提供的用于溶解氧测试仪校准的检定装置，在硬件上满足检定规程的要求，同时通过自动化控制和摄像头采集仪表读数并能自动识别读数，实现检定过程全自动，检定结果自动录入检定结果和溯源，保存以及自动生成证书和原始记录。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种用于溶解氧测试仪校准的检定装置的结构示意图；

图2为一种用于溶解氧测试仪校准的检定装置的工作方法的流程示意图。

附图标记：

11 第一水槽 12 第二水槽 13 第三水槽

14 第四水槽 20 摄像机构 30 鼓泡器

40 温度传感器 51 被检表探头 52 被检表

61 立杆 62 x轴滑轨 63 第一电动滑块

64 y轴滑轨 65 第二电动滑块 70 气压传感器

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供一种用于溶解氧测试仪检定的检定装置，包括中控处理系统、第一水槽11、第二水槽12、第三水槽13、第四水槽14、位移组件和摄像机构20；

所述第一水槽11、所述第二水槽12和所述第三水槽13分别设有恒温水浴组件、鼓泡器30和温度传感器40；所述恒温水浴组件、所述鼓泡器30和所述温度传感器40均与所述中控处理系统通讯连接；

被检表探头51可拆卸安装于所述位移组件；所述位移组件可带动被检表探头51移动至所述第一水槽11、所述第二水槽12、所述第三水槽13或所述第四水槽14；所述位移组件与与所述中控处理系统通讯连接；

所述摄像机构20的摄像头对准被检表52；所述摄像机构20与所述中控处理系统通讯连接。

具体实施时，如图1所示，第一水槽11、第二水槽12和第三水槽13分别装有恒温水浴组件、鼓泡器30和温度传感器40；恒温水浴组件用于控制水槽内水的温度并保持恒温状态；鼓泡器30用于制造溶解氧的水；温度传感器40用于检测水槽内的水温；使用时，将被检表探头51安装于位移组件中，位移组件可带动被检表探头51移动至第一水槽11、第二水槽12、第三水槽13或第四水槽14；

被检表52指待检定的溶解氧测定仪；被检表探头51指待检定的溶解氧测定仪的探头；

摄像机构20的摄像头设置在可对准被检表52的位置，摄像机构20用于拍摄被检表52的仪器示值，并将图像传送给中控处理系统，中控处理系统采用计算机图像处理技术(深度学习的方法)来自动读取显示读数，从而大量减少人工操作的过程，减少操作过程中产生的人为误差和错误；

上述电子部件均与中控处理系统通讯连接，通过中控处理系统控制电子部件的工作，实现自动化；由于本装置的各电子部件的自动化动作都是简单的执行动作，中控处理系统不涉及控制程序和电路的改进，本领域技术人员可以将现有技术中的电路和控制程序应用到该中控处理系统中。

需要说明的是，本发明应用的计算机图像处理技术属于成熟的技术，本发明不做过多赘述。

优选地，所述恒温水浴组件包括冷却泵和加热棒。

具体实施时，冷却泵用于降低水温，加热棒用于升高水温。

优选地，所述第一水槽11、所述第二水槽12、所述第三水槽13和所述第四水槽14并列布局。

具体实施时，第一水槽11、第二水槽12、第三水槽13和第四水槽14并列排布，方便位移组件工作，减少位移组件的行程。

优选地，所述位移组件包括立杆61、x轴滑轨62、第一电动滑块63、y轴滑轨64、第二电动滑块65；

并列布局的水槽两侧分别设有所述立杆61；两所述立杆61之间设有所述x轴滑轨62；所述第一电动滑块63可滑动设置于所述x轴滑轨62上；所述第一电动滑块63上设有所述y轴滑轨64；所述第二电动滑块65可滑动设置于所述y轴滑轨64上；被检表探头51可拆卸安装于所述第二电动滑块64上；被检表52可拆卸安装于所述立杆61上。

具体实施时，第一水槽11和第四实操14的外侧分别设有立杆61，两立杆61之间设有水平方向的x轴滑轨62，第一电动滑块63设置在x轴滑轨62滑轨上；第一电动滑块63上设有竖直方向的y轴滑轨64，第二电动滑块65设置在y轴滑轨64上；被检表探头51可拆卸安装于所述第二电动滑块64上；使用时，中控系统控制第一电动滑块63在x轴滑轨62上位移，使得被检表探头51可分别移动至第一水槽11、第二水槽12、第三水槽13和第四水槽14上方，中控系统控制第二电动滑块65在y轴滑轨64上位移，使得被检表探头51可探入和离开水槽。

优选地，还包括气压传感器70；所述气压传感器70与所述中控处理系统通讯连接。

具体实施时，气压传感器70用于测量环境气压。

上述用于溶解氧测试仪检定的检定装置的工作方法，具体如下：

步骤二：往第一水槽、第二水槽、第三水槽加入水，计算机控制系统控制恒温水浴组件工作，温度传感器将水温反馈至计算机控制系统，最终控制第一水槽恒温水温度为10℃，第二水槽恒温水温度为20℃，第三水槽恒温水温度为30℃；

步骤三：计算机控制系统控制鼓泡器工作，制造溶氧水；

其中，溶解氧浓度示值误差公式：

Δc——溶解氧浓度示值误差，mg/L；

——测量值的平均值，mg/L；

c——溶解氧浓度参考值，mg/L；

重复性公式：

s——仪器示值重复性，mg/L；

c_i——第i次测量值，mg/L；

——测量值的平均值，mg/L；

n——测量次数；

温度示值误差公式：

ΔT——仪器的温度示值误差，℃；

——仪器温度示值平均值，℃；

——温度计示值平均值，℃。

尽管本文中较多的使用了诸如水槽、摄像机构、鼓泡器、温度传感器、被检表探头、被检表、立杆、x轴滑轨、电动滑块、y轴滑轨和气压传感器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。