陜西安康市電力安全工具檢測校正第三方

我司是具有獨立法人資格的第三方檢測實驗室和校準實驗室，公司于通過了合格評定*認可委員會（CNAS）的首次審核，取得了合格評定*認可委員會（CNAS）頒發(fā)的實驗室認可證書，注冊號：。后于2018年和2020年多次通過了換證復(fù)評及擴項。公司嚴格遵照CNAS-CL01:2018《檢測和校準實驗室能力認可準則》和質(zhì)量管理體系文件實施運作，為產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、售后服務(wù)等全過程提供的環(huán)境檢測和校準服務(wù)。

0　引言

近年來，隨著各行業(yè)高速發(fā)展，特別是移動端新科技不斷發(fā)展，Web端開發(fā)應(yīng)用的影響越來越廣泛，計量領(lǐng)域也正面臨新的問題和挑戰(zhàn)。利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)，通過Web和嵌入式系統(tǒng)來提升計量校準業(yè)務(wù)管理水平、規(guī)范業(yè)務(wù)流程、提高工作效率和服務(wù)質(zhì)量是各地計量部門信息化建設(shè)發(fā)展的趨勢。現(xiàn)今在各行業(yè)使用的計量器具的用量越來越大，使用頻率越來越高，可是送檢周期長，導致計量器具一段時間無法使用。有些單位的部分計量器具長期在線使用，送檢會影響工作進度?？蛻魝冊絹碓较Ｍ嬃咳藛T能盡量上門完成工作，盡快獲取或網(wǎng)上查詢到證書。然而對于計量機構(gòu)來說，計量檢測受到諸多方面的限制。例如現(xiàn)場、校準、檢測必須依據(jù)相關(guān)技術(shù)文件規(guī)定的項目和方法，保證流程符合要求；原始記錄的錄入要符合真實性、信息完整性等要求；還有數(shù)據(jù)處理、結(jié)果評定、出具報告、核驗、批準等流程，這些都會占用不少時間。有些通用計量器具例如壓力表、玻璃轉(zhuǎn)子流量計等，由于數(shù)量巨大，因此要求周期短、完成流程規(guī)定時間短。這些都給計量檢測機構(gòu)帶來了極大的工作量和時間要求的挑戰(zhàn)?；谝陨嫌嬃抗ぷ鞯默F(xiàn)狀，現(xiàn)場計量校準工作迫切的需求有以下幾點：一是按要求進行原始數(shù)據(jù)自動采集記錄計算；二是記錄信息快速全面地實時保存、計算和無線傳輸；三是在滿足相關(guān)規(guī)定的前提下，攜帶更輕更少的設(shè)備，以便可以前往現(xiàn)場實施計量檢測工作。為適應(yīng)新形勢下的現(xiàn)場計量工作的需要，經(jīng)過多年的研究、設(shè)計、開發(fā)與完善，建立了一套在上門現(xiàn)場檢測環(huán)境條件下實現(xiàn)計量器具的檢測、原始數(shù)據(jù)自動采集記錄計算、及時通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，實驗室電腦端處理原始記錄及制作報告的系統(tǒng)。本系統(tǒng)以壓力表校準為例，依照現(xiàn)有規(guī)程JJG 52-2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表規(guī)程》，基于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板，以LAMP+ExcelVBA為框架，實現(xiàn)上述功能。

1　系統(tǒng)設(shè)計

1.1　系統(tǒng)環(huán)境

本項目需要的開發(fā)環(huán)境和框架為：Linux+Apache+Python+MySQL+ExcelVBA，該平臺類似于Web開放平臺LAMP，擬以Linux作為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板樹莓派運行的操作系統(tǒng)，用Python語言設(shè)計人機交流的界面和數(shù)據(jù)庫傳輸，使用MySQL作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，用ExcelVBA作為辦公室電腦上的開發(fā)語言?？紤]到數(shù)據(jù)的異地存儲，本計量檢測系統(tǒng)需要鏈接云服務(wù)器，僅有本地存儲容易在硬件被破壞后損失數(shù)據(jù)，同時考慮到客戶自建服務(wù)器和內(nèi)網(wǎng)及配套的成本，云服務(wù)器選擇的是新浪云SAE。ExcelVBA是Excel支持的編程語言,*的作用是可以寫一段簡單的代碼來操作Excel中的數(shù)據(jù)，以實現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)在實驗室電腦端生成證書。陜西安康市電力安全工具檢測校正第三方

1.2　系統(tǒng)的硬件組成

本系統(tǒng)由7部分組成，結(jié)構(gòu)示意如圖1，分別有：

1）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板（Raspberry）。系統(tǒng)核心部件，Python語言編程實現(xiàn)原始記錄信息輸入窗口、部分數(shù)據(jù)自動采集和計算數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器數(shù)據(jù)庫。

2）壓力變送器標準器。計量標準，用以傳輸標準壓力值的電壓模擬量。

3）溫濕度傳感器。提供環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)。

4）ADC模塊。將壓力變送器標準器輸出的電壓模擬量轉(zhuǎn)換成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板能夠讀取的數(shù)字信號。

5）便攜式移動端（手機）或平板電腦。以手機熱點連接，遠程登錄操控嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板，用無線移動手機網(wǎng)絡(luò)上傳原始記錄。

6）云服務(wù)商提供的數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器。接收并儲存手機上傳的原始記錄數(shù)據(jù)，傳輸給PC電腦。

7）PC電腦。位于實驗室的PC電腦，通過ExcelVBA連接數(shù)據(jù)庫查詢、處理數(shù)據(jù)并出具報告。

1.3　硬件電路

ADS1115模塊以i2c模式連接樹莓派，其scl、sda針腳需與樹莓派相應(yīng)的scl、sda針腳相連；ADS115和溫濕度傳感器的VCC端與樹莓派5 VDC供電針腳相連；壓力變送器vcc端與24 VDC供電電源連接；四件的接地端都用黑線表示，如圖2所示。

1.4　系統(tǒng)搭建

系統(tǒng)搭建分為6個步驟：

1）使用樹莓派LX終端，安裝相應(yīng)編程工具和升級部件。

2）使用python2（IDLE）編程實現(xiàn)溫濕度數(shù)據(jù)的獲取。

3）編程實現(xiàn)adc模塊ads1115的電壓數(shù)值的獲取，編程實現(xiàn)錄入原始記錄界面。

4）數(shù)據(jù)上傳與云端接收。

5）新浪云配置數(shù)據(jù)庫MySQL。

6）實驗室PC電腦端ExcelVBA設(shè)計，實現(xiàn)訪問新浪云數(shù)據(jù)庫讀取數(shù)據(jù)，并形成證書。

2　檢測流程

該流程是整個項目運行的關(guān)鍵。計量校準人員登錄系統(tǒng)，依據(jù)界面提示填入相關(guān)委托單位、器具、日期、地址等信息。然后連接相應(yīng)規(guī)格標準器和被檢變送器，點擊取值鍵刷新溫濕度傳感器并記錄溫濕度值。使用氣體壓力校驗臺校準壓力表。在通電預(yù)熱15 min后，從下限開始平穩(wěn)地打壓，觀察壓力表上的示值直到校準點，然后點擊界面相應(yīng)取值點取值。在取值界面上讀取示值并填入界面相應(yīng)輸入框后，重復(fù)上面的步驟直至上限，然后反方向平穩(wěn)改變壓力，讀取并記錄輸出值直至下限，這為一次循環(huán)。然后點擊保存，系統(tǒng)會自動上傳數(shù)據(jù)至云服務(wù)器。流程如圖3所示。

3　實驗驗證、不確定度評定

3.1　標準器壓力示值測試

本系統(tǒng)的標準器壓力變送器的壓力示值測試方法參考JJG 882-2015《壓力變送器規(guī)程》，被測壓力變送器的標準器和被檢變送器為達到熱平衡，需在參考條件下放至2 h。用準確的等級為0.05級的數(shù)字壓力表作為測試壓力變送器的標準器。測量后示值如表1所示。測試要求為示值誤差不過壓力變送器的準確度等級0.25級決定的*允許誤差（±0.25%乘以全量程），即為MPEV= ±0.25%×1.6 MPa = ±0.004 MPa由于示值誤差小于MPEV，所得的示值符合設(shè)計要求。

3.2　系統(tǒng)測量壓力表的不確定度評定

依據(jù)JJG 52-2013和GB/T 27418-2017《測量不確定度判定和表示》，在符合規(guī)程要求的環(huán)境條件下選擇0 ~ 1.6 MPa，準確度等級為2.5級的壓力表作為實驗對象，和0.25級作為標準器的壓力變送器安裝在校驗器上，以氣體為傳壓介質(zhì)，直接比較法測量。通過加壓泵加壓，使壓力表示值升至計量校準點，讀取界面上示值和標準器示值，兩示值之差即為壓力表的示值誤差。測量模型：Δp=p-ps式中：Δp——壓力表壓力值與標準器壓力值的差值；p——壓力表的壓力值；ps——標準器的壓力值標準不確定度的來源：（1）標準器誤差引起的不確定度。（2）壓力表示值重復(fù)性引入的不確定度。（3）環(huán)境溫度引起的不確定度。由于符合規(guī)程要求，可以忽略。對壓力表進行多次重復(fù)測量引起的標準不確定度u(p)主要來源于壓力表的壓力值的不確定度，可以通過連續(xù)測量得到測量列，采用A類方法進行評定。選擇樣品表單次標準實驗標準差*的計量校準點進行分析得：標準不確定度為：u(p) =s(p) = 0.005 16 MPa標準器差值的標準不確定度u(ps)：根據(jù)標準器的等級及量程得到標準器的*允許誤差為±0.004 MPa，此值作為區(qū)間半寬a= 0.004 MPa，認為在區(qū)間內(nèi)是均勻分布的，取包含因子k=，標準不確定度u(ps)為u(ps) = = 0.002 31 MPa合成標準不確定度uc(Δp)：求靈敏系數(shù)：對Δp=p-ps式進行微分得靈敏系數(shù)：壓力表示值的擴展不確定度：U= 0.011 MPa（k= 2）。陜西安康市電力安全工具檢測校正第三方wh79nd14d

4　結(jié)語

本系統(tǒng)是為適應(yīng)新形勢下的計量檢測的需要建立了一個計量信息采集自動化、數(shù)據(jù)信息資源化、證書報告?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)化的平臺。凡是以電學量輸出的傳感器為標準器的計量檢測，都可以應(yīng)用該項目的方法，實現(xiàn)大多數(shù)計量檢測能使用手機或平板電腦做直接記錄檢測過程。