一种用于多通道温度检定的装置及方法与流程

本发明涉及一种自动检定装置，具体是一种用于多通道温度检定的装置及方法，用于温度传感器检定工作。

背景技术：

温度是气象观测的基本要素之一，我国基层气象台站使用的主要为四线制铂电阻温度传感器；温度传感器基数大，要求检定周期短，当前，我国自动气象站温度传感器检定过程存在受人工操作影响大，检定时间长，工作效率低，自动化程度不高等问题，气象部门地市级计量检定部门所配套使用检定设备，远远不能满足目前检定的工作量需要。

技术实现要素：

鉴于现有技术的状况及存在的不足，本发明提供了一种新型多通道温度检定装置，能实现多路被检温度传感器同时检定，并通过上位机控制，实现检定过程的全自动化运行，提高检定效率。与现有温度检定装置相比，具有性能、效率、成本的综合优势，推广应用前景十分广阔。

该系统在气象行业的广泛应用，将大幅度的提高气象行业的自动化检测及保障水平。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种用于多通道温度检定的装置，其特征在于：由壳体和设置在壳体内的多通道温度模块构成，所述多通道温度模块由中央处理器、温度扩展接口、电源开关、供电接口、温度接口、温度标准发生器接口、上位机通讯接口、手动切换按键、温度标准采集器通讯接口、预留通信接口、数对双刀双掷继电器构成；

所述中央处理器分别与温度接口、温度标准发生器接口、上位机通讯接口、手动切换按键、温度标准采集器通讯接口、预留通信接口及数对双刀双掷继电器连接，每对双刀双掷继电器通过温度扩展接口构成了数个通道接口t1至tn；

在壳体面板上设有温度接口和数个通道接口t1至tn；

在壳体一侧面板上设有电源开关和供电接口，在壳体另一侧面板上设有上位机通讯接口和手动切换按键；

在壳体后面板上设有温度标准发生器接口、预留通信接口和温度标准采集器通讯接口。

一种用于多通道温度检定的装置的使用方法，其特征在于，步骤如下：

第一步，人工检查各个接口是否存在异常，将多通道温度模块供电接口与12v适配器连接，将温度接口与温度标准采集器ch.2端连接，将温度标准发生器接口与温度标准发生器连接，将上位机通讯接口与上位机串口连接，上位机分别与打印机及服务器连接，将温度标准采集器通讯接口通过温度标准采集器与温度标准表连接，最后将数个被测传感器a1至an分别对应于温度扩展接口的数个通道接口t1至tn连接；将数个被测传感器a1至an和温度标准表放入温度标准发生器温槽中，确认无误后，启动各个配套设备电源，按下电源开关，设备上电，进入检定上位机；

第二步，进入检定上位机后，输入检定员信息，进入装置自检界面，装置会自动完成对整体的通讯自检，完成后进入检定界面；

第三步，配置被测传感器a1至an信息，输入被检温度传感器a1至an的编号、出厂日期、厂家名称信息，完成后进去入自动检定界面，按照jjg（气象）002-2015《自动气象站铂电阻温度传感器检定规程》规程要求，检定员应根据提示目测被检温度传感器外观是否合格，判断合格后进入示值误差检定界面；

第四歩，进入示值误差检定界面后，上位机会与多通道温度采集模块进行通讯自检，自检成功后，设定多通道温度模块温度扩展接口切换的时间s1，温度扩展接口默认位置为通道接口t1，设定完成后，开始检定工作，上位机会通过控制多通道温度模块控制温度标准发生器到达所设定温度值，待达到设定温度值时，首先被测传感器a1的温度示值通过多通道温度模块温度扩展接口的通道接口t1，被温度接口上的温度标准采集器ch.2端采集，温度标准采集器将同一时刻采集到的温度标准表与被测传感器a1的示值数据统一通过多通道温度模块上传到上位机中，完成第一次数据采集工作；

待设定时间达到s1后，多通道温度模块的中央处理器控制数对双刀双掷继电器关闭，然后将与通道接口t1连接的2个双刀双掷继电器a1打开，此时温度标准采集器ch.2a端通过温度接口与温度扩展接口的通道接口t2端导通，被测温度传感器a2数据开始采集，首先被测传感器a2的温度示值通过多通道温度模块温度扩展接口的通道接口t2，被温度接口上的温度标准采集器ch.2端采集，温度标准采集器将同一时刻采集到的温度标准表与被测传感器的示值数据统一通过多通道温度模块上传到上位机中，又完成一次数据采集工作；

按照上述第四歩的步骤，依次完成被测传感器a3至an的示值与同一时刻温度标准表数据采集，将数据上传到上位机中；

第五步，将数据上传到上位机中，上位机将被测传感器与温度标准表示值进行示值比对，比对标准按照jjg（气象）002-2015《自动气象站铂电阻温度传感器检定规程》规程，最终判定该被测传感器是否合格；

第六步，上位机根据被测传感器与温度标准表示值数据，以及之前检定员目测结果、标准器检定编号、标准器检定时间、检定日期、当前检定室环境温湿度、检定人员信息生成检定记录表，检定员根据检定记录表信息判断被测传感器是否合格，如判断合格，根据提供的对应气象局雨量计检定证书模版，自动生成检定证书，证书储存到上位机中，供检定员随时查阅，也能够上传保存至服务器，检定证书通过打印机打印输出，并将检定合格的温度传感器入库以备使用，若判断不合格，检定人员通过多通道温度模块的手动切换按键将检定不合格的被测温度传感器连接的温度扩展接口切换到当前上位机数据采集状态，便于检定人员开展不合格传感器复查工作，列出不合格项目进行返厂维修处理，至此检定工作完成。

本发明的有益效果是：

1、将地市级气象计量部门配备的温度标准采集器连接的被测温度传感器一路接口扩展至8路接口，可同时实现8路被测温度传感器检定工作，与传统技术相比，该发明检定工作时间只有原来的1/8，提高检定效率，也可根据该发明的功能原理，将8路接口扩展至更多的接口，用以满足检定人员不同使用条件的需要；

2、将原有检定过程中人工操作的工作改变为程序自动控制，检定人员只需控制上位机，使检定过程中无人工操作干预，实现检定过程的全自动化运行，减小人工操作误差，进一步提高检定效率。

3、多通道温度模块各个接口通道切换均采用物理通断方式，没有引入外界干扰，且满足jjg（气象）002-2015《自动气象站铂电阻温度传感器检定规程》中关于温度检定设备转换开关接触电势≤1.0μv的要求。

4、地市级气象计量部门原有采购的温度标准采集器、温度标准表，这些标准器溯源环节与方式没有改变，而且能够使原有设备的利用率提高，从而降低采购成本与使用成本；与传统技术相比，具有性能、效率、成本的综合优势，推广应用前景十分广阔。

附图说明

图1为本发明的电路连接框图；

图2为本发明壳体的主视图；

图3为本发明壳体的主视图；

图4为本发明壳体的右视图；

图5为本发明壳体的后视图；

图6为本发明的操作流程。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，下面结合优选实施例及其附图1至图6对本发明作进一步详细描述。

一种用于多通道温度检定的装置，由壳体1和设置在壳体1内的多通道温度模块构成，多通道温度模块由中央处理器、温度扩展接口、电源开关2、供电接口3、温度接口4、温度标准发生器接口5、上位机通讯接口6、手动切换按键7、温度标准采集器通讯接口8、预留通信接口9、数对双刀双掷继电器构成。

中央处理器分别与温度接口4、温度标准采集器通讯接口8、上位机通讯接口6、温度标准发生器接口5、手动切换按键7及八对双刀双掷继电器连接，每对双刀双掷继电器通过温度扩展接口构成了八个通道接口t1至t8。

在壳体1面板上设有温度接口4和八个通道接口t1至t8，在壳体1一侧面板上设有电源开关2和供电接口3，在壳体1另一侧面板上设有上位机通讯接口6和手动切换按键7，在壳体1后面板上设有温度标准发生器接口5、预留通信接口9和温度标准采集器通讯接口8。

本发明采用“集成--分布“式架构，多通道温度模块作为整个检定装置的主体，与被检温度传感器a1至an连接，将单通道温度标准采集器扩展至多通道，并与温度标准发生器、温度标准采集器配套设备连接通讯，与上位机实现数据交互。多通道温度模块上的手动切换按键7可用于在非检定状态下，进行测试工作时t1至tn通道接口的手动快速切换，方便检定人员及时查看各个通道接口的被检传感器状态。同时，多通道温度检定模块还预留出预留通信接口9，今后可根据用户使用的不同检定检测设备快速进行升级扩展工作。

上位机运行平台为计算机和windows操作系统，开发平台为labview。采用模块化分级结构进行设计，将温度标准发生器、温度标准采集器、多通道温度模块、上位机、打印机、服务器级联起来，实现检定装置自动控制、检定数据自动采集、检定结果自动处理及检定数据证书自动生成功能，检定的数据可上传至服务器或传至输出设备打印。上位机包含登录界面功能、用户权限管理功能、机构信息管理功能、设备管理功能、检测与检定功能、记录证书管理功能、帮助文档功能、数据储存功能、自检自查功能、单项操作功能模块。

一种用于多通道温度检定的装置的使用方法，步骤如下：

第一步，人工检查各个接口是否存在异常，将多通道温度模块供电接口3与12v适配器连接，将温度接口4与温度标准采集器ch.2端连接，将温度标准发生器接口5与温度标准发生器连接，将上位机通讯接口6与上位机串口连接，上位机分别与打印机及服务器连接，将温度标准采集器通讯接口8通过温度标准采集器与温度标准表连接，最后将八个被测传感器a1至a8分别对应于温度扩展接口的数个通道接口t1至t8连接；将八个被测传感器a1至a8和温度标准表放入温度标准发生器温槽中，确认无误后，启动各个配套设备电源，按下电源开关2，设备上电，进入检定上位机。

第二步，进入检定上位机后，输入检定员信息，进入装置自检界面，装置会自动完成对整体的通讯自检，完成后进入检定界面。

第三步，配置被测传感器a1至a8信息，输入被检温度传感器a1至a8的编号、出厂日期、厂家名称信息，完成后进去入自动检定界面，按照jjg（气象）002-2015《自动气象站铂电阻温度传感器检定规程》规程要求，检定员应根据提示目测被检温度传感器外观是否合格，判断合格后进入示值误差检定界面。

第四歩，进入示值误差检定界面后，上位机会与多通道温度采集模块进行通讯自检，自检成功后，设定多通道温度模块温度扩展接口切换的时间s1，温度扩展接口默认位置为通道接口t1，设定完成后，开始检定工作，上位机会通过控制多通道温度模块控制温度标准发生器到达所设定温度值，待达到设定温度值时，首先被测传感器a1的温度示值通过多通道温度模块温度扩展接口的通道接口t1，被温度接口4上的温度标准采集器ch.2端采集，温度标准采集器将同一时刻采集到的温度标准表与被测传感器a1的示值数据统一通过多通道温度模块上传到上位机中，完成第一次数据采集工作；

待设定时间达到s1后，多通道温度模块的中央处理器控制数对双刀双掷继电器关闭，然后将与通道接口t1连接的2个双刀双掷继电器a1打开，此时温度标准采集器ch.2a端通过温度接口4与温度扩展接口的通道接口t2端导通，被测温度传感器a2数据开始采集，首先被测传感器a2的温度示值通过多通道温度模块温度扩展接口的通道接口t2，被温度接口4上的温度标准采集器ch.2端采集，温度标准采集器将同一时刻采集到的温度标准表与被测传感器的示值数据统一通过多通道温度模块上传到上位机中，又完成一次数据采集工作；

按照上述第四歩的步骤，依次完成被测传感器a3至a8的示值与同一时刻温度标准表数据采集，将数据上传到上位机中。

第五步，将数据上传到上位机中，上位机将被测传感器与温度标准表示值进行示值比对，比对标准按照jjg（气象）002-2015《自动气象站铂电阻温度传感器检定规程》规程，最终判定该被测传感器是否合格。

第六步，上位机根据被测传感器与温度标准表示值数据，以及之前检定员目测结果、标准器检定编号、标准器检定时间、检定日期、当前检定室环境温湿度、检定人员信息生成检定记录表，检定员可根据检定记录表信息判断被测传感器是否合格，如判断合格，根据提供的对应气象局雨量计检定证书模版，自动生成检定证书，证书储存到上位机中，可供检定员随时查阅，也可上传保存至服务器，检定证书可通过打印机打印输出，并将检定合格的温度传感器入库以备使用，若判断不合格，检定人员可通过多通道温度模块的手动切换按键7将检定不合格的被测温度传感器连接的温度扩展接口切换到当前上位机数据采集状态，便于检定人员开展不合格传感器复查调试工作，列出不合格项目进行返厂维修处理，至此检定工作完成。