Access數據庫在溫度試驗箱校準中的應用

熊朝暉

（中國工程物理研究院計量測試中心，四川 綿陽 621900）

1 引 言

溫度試驗箱是電工產品、化工產品環境試驗中不可缺少的設備。溫度試驗箱的校準參數一般包括溫度偏差、溫度均勻度、溫度波動度、升降溫速率，測量系統一般由工業鉑電阻溫度計（RTD）和數據采集器組成。溫度試驗箱的校準需要進行長時間的測量，數據采集量大，要求數據采集器具有計算機通信接口，以便實現自動數據采集/存儲、實時數據分析等功能。

利用目前流行的面向對象的編程語言Visual C++開發軟件前臺，后臺采用Access數據庫，解決溫度實驗箱校準的信息化管理問題。

2 數據庫設計

啟動Access，創建新的數據庫。數據庫中包括客戶信息表、儀器設備信息表、檢定人員信息表、檢定規程信息表、證書信息表、測量信息表、原始記錄表、測量結果記錄表、原始記錄表。

客戶信息表用于存儲客戶公司的名稱、地址、聯系電話等信息。儀器設備信息表用于存儲被校溫度試驗箱的名稱、型號、出廠編號等信息。檢定人員信息表用于存儲具有資格的檢定人員的有關信息（姓名、性別、檢定員證書編號等）。檢定規程信息表用于存儲與校準有關的檢定規程、校準規范等技術文件的名稱、編號等信息。證書信息表用于存儲所有設備儀器的檢定/校準證書信息。測量信息表用于存儲校準所使用的計量標準、校準日期、環境條件、被校設備、校準員、核驗員等信息。測量結果記錄表用于存儲溫度試驗箱的校準結果，原始記錄表用于存儲多個通道的巡回讀數，目的是為客戶提供詳細的溫度試驗箱的溫度分布。測量信息表、測量結果記錄表、原始記錄表的結構分別見表1～表3。

表1 ChamberTestInfoTab表的結構

表2 ChamberTestResultTab表的結構

表3 ChamberTestRawTab表的結構

設備編號、原始記錄編號和證書編號的編碼設計是數據庫系統開發的前提條件，是系統不可缺少的重要信息，是進行信息交換、處理、傳輸和實現信息資源共享的關鍵。設備編號的編碼前3位由漢語拼音字母縮寫組成，后5位為具體信息編碼，從00001開始，按順序遞增的方式編碼（例如：DEV00001）。原始記錄編號的編碼前4位由年號組成，中間7位表示信息分類，后面4位為具體信息編碼，從0001開始，按順序遞增的方式編碼（例如：2009CHAMBER0001）。證書編號的編碼前2位表示證書的專業分類，中間2位表示年號，后面4位為具體信息編碼，從0001開始，按順序遞增的方式編碼（例如：TT090001）。

3 校準程序設計

測量系統由Fluke2625A數據采集器、9只鉑電阻溫度計和便攜式電腦組成，數據采集通過RS-232接口實現。

串口編程采用由Remon Spekreijse提供的串口類CSerialPort，CSerialPort類是基于多線程的，其工作流程如下：首先設置串口參數，再開啟串口監測工作線程，串口監測工作線程監測到串口接收到的數據、流控制事件或其他串口事件后，以消息方式通知主程序，激發消息處理函數來進行數據處理。發送數據可直接向串口發送。

訪問數據庫通過 ADO（ActiveX Data Object）實現。ADO使得客戶端應用程序能夠通過任何OLE.DB提供者來訪問和操作數據庫服務器中的數據，最主要的優點是易于使用、速度快、內存支出少和磁盤遺跡小。

為了方便數據庫連接的統一控制和方便對異常的捕捉，需要將ADO封裝到類中，類中只定義一個連接對象，將其聲明為靜態的，與其相關的操作也設成靜態的，由于要頻繁訪問數據庫，所以需要一個記錄對象作為成員變量。

溫度試驗箱校準過程中最重要的步驟是判斷溫度是否達到平衡，平衡后才能進行溫度波動度、溫度偏差和溫度均勻度的測量。測量過程中根據不同試驗箱的情況，實時分析、計算各通道的測量數據，通過測量時間（Duration）、窗口（Window）和裕度（Tolerance）參數的計算結果判斷試驗箱內的溫度是否達到平衡（見圖1），因此以圖形和數據的方式直觀顯示測量狀態十分重要。

圖1 狀態示意圖

對于技術指標要求較高的設備，基于數據庫訪問應用系統的測試軟件，可以根據傳感器或測試系統在實驗室的校準結果，針對各測量通道計算特征系數，將特征系書存入Access數據庫表中，測量時利用特征系數對各測量通道的測量數據進行修正，提高校準結果的準確度。

3.1 用戶界面

溫度試驗箱校準過程的用戶界面由兩部分組成，校準信息用于描述被校對象的基本信息（名稱、型號、出廠編號、生產廠家）、校準日期、校準人員、核驗人員、技術文件、測量設備等（見圖2），校準過程用于顯示校準過程中的測量數據、測量結果和圖形（見圖 3）。

圖2 校準信息界面

圖3 校準過程界面

為了保證校準結果的不間斷溯源鏈和校準的合法性，測量設備只能從經過校準/檢定的證書列表中選擇，校準、核驗人員只能從具有檢定員資格證書的人員中選擇，依據的技術文件只能從國家正式頒布的檢定規程和校準規范中選擇。測量結束時以上所有信息將保存在表1～表3所示的數據庫表中。

3.2 操作流程

操作流程如圖4所示，校準時首先在校準信息界面中選擇已經登記的被校對象，輸入校準日期等信息，并且預先設定溫度校準點，然后在校準過程界面中選擇開始測量，打開串口接收數據采集器的測量數據并進行數據顯示和圖形顯示，最后將測量信息、原始數據、校準結果存入Access數據庫。

圖4 操作流程

4 結束語

采用該文介紹的方法開發的溫度試驗箱自動校準系統，現已成功應用于環境溫度試驗箱、電子元器件老化試驗箱等設備的校準工作。校準軟件系統，實現了對被校設備、測量設備、計量人員、檢定規程、測量結果、校準證書等的信息管理問題。

實踐證明在校準軟件的開發過程中應用數據庫訪問技術，能夠解決多用戶、多應用共享數據的要求，靈活、方便地利用測量信息和測量數據生成各類報告，提高工作效率。

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