一種可編程氣動電子測量裝置制造方法
【專利摘要】一種可編程氣動電子測量裝置，其包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)；硬件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理主機(1)、采集設(shè)備(2)、氣動測量設(shè)備(3)和顯示及指令輸入設(shè)備(4)；數(shù)據(jù)處理主機(1)包括硬件接口，所述硬件接口與數(shù)據(jù)處理主機(1)的主板相連；所述硬件接口由采集設(shè)備(2)提供；硬件系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)讀入模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)運行模塊；氣動測量設(shè)備(3)執(zhí)行測量生成相關(guān)數(shù)據(jù)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊中；數(shù)據(jù)讀入模塊用于將存儲在存儲模塊的數(shù)據(jù)讀入顯示及指令輸入設(shè)備(4)；數(shù)據(jù)運行模塊用于數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析；軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)讀入程序、數(shù)據(jù)處理程序、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計程序。該可編程氣動電子測量裝置具有可編程能力和統(tǒng)計分析功能，應(yīng)用范圍廣。
【專利說明】
_種可編程氣動電子測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子測量設(shè)備領(lǐng)域，尤其是一種可編程氣動電子測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，市場上一般氣動電子測量儀表沒有提供二次開發(fā)軟、硬件接口。
[0003]如中國專利CN203812039U，公開了一種工件氣動測量的裝置，包括氣動測量實驗臺、PLC控制柜、顯示器、氣動測量控制閥；所述的氣動測量裝置與所述的PLC控制柜連接；所述的PLC控制柜與所述的顯示器連接，在顯示器中觀察氣體氣壓的變化量及測量擋板間隙的變化量，氣體氣壓的變化量反應(yīng)了測量擋板間隙的變化量，測量擋板間隙的變化量反應(yīng)了不同被測工件尺寸的變化量，根據(jù)工件尺寸的變化量完成不同工件尺寸的氣動測量。同時，本實用新型還公開了一種工件氣動測量控制的方法。本該氣動測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，測量效率高，成本低，穩(wěn)定性好、可靠性高。但是，測量方式單一，測量內(nèi)容簡單，難以深層次地加工和管理實時測量數(shù)據(jù)，更缺乏進一步對現(xiàn)有數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析等功能。
[0004]為了克服氣動電子測量儀測量內(nèi)容簡單，測量方式單一，測量數(shù)據(jù)及統(tǒng)計分析缺乏等缺點，本發(fā)明實現(xiàn)了一種具有可編程能力和統(tǒng)計分析功能的氣動電子測量裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明在原有氣動測量裝置的基礎(chǔ)上，以PM516數(shù)據(jù)采集卡為硬件接口，將其104接口與計算機主板相連形成硬件采集系統(tǒng)，并采用液晶觸摸顯示器作為顯示輸出界面。在軟件系統(tǒng)中，本發(fā)明依托于Windows XPE操作系統(tǒng)，利用COM組件技術(shù)，以高電平有效為起始標志，采用字節(jié)流方式，實現(xiàn)一次性讀入數(shù)據(jù)采集卡所產(chǎn)生的16路模擬測量數(shù)據(jù)(電壓值)。
[0006]本發(fā)明在獲取16路實時測量數(shù)據(jù)(電壓值)后，通過奇偶校驗算法檢驗數(shù)據(jù)有效性，并剔出無效數(shù)據(jù)和無效通道所產(chǎn)生的噪音數(shù)據(jù)，標識無效通道；將初步獲取的有效數(shù)據(jù)(電壓值)，通過50次加和求均算法獲得測量均值，達到穩(wěn)定輸出目的；按照參考電壓及標程對測量均值進行標準化，并按照獲取通道對其進行標識，形成測量基礎(chǔ)值。
[0007]本發(fā)明為滿足不同測量要求和不同測量條件，編制程序?qū)崿F(xiàn)直測模式、簡單模式和高級模式等三種測量模式。
[0008]I)在直測模式下，本發(fā)明可按照用戶設(shè)定，直接輸出某個通道的測量基礎(chǔ)值，即所測工件的尺寸值。
[0009]2)在簡單模式下，本發(fā)明可按照用戶設(shè)定，以各通道測量基礎(chǔ)值為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對任意一個通道進行絕對值、取負值的運算；對任意兩個通道進行加、減、乘、除、最大值、最小值、均值等運算；并將運算結(jié)果作為記錄集合進行輸出，以獲得所測工件的多種類型尺寸值。
[0010]3)在高級模式下，本發(fā)明可按照用戶設(shè)定的次數(shù)或時間間隔，多次獲取同一工件的測量基礎(chǔ)值；對這些測量基礎(chǔ)值，可按照用戶設(shè)定進行單一通道內(nèi)的和通道間的編程運算(包括取最大值、取最小值、取極差值、取平均值、取最大值和最小值的中間值、取絕對值等)；并將運算結(jié)果作為記錄集合進行輸出，以獲得所測工件的多種類型多組尺寸值。見圖3所示。
[0011](4)本發(fā)明為滿足數(shù)據(jù)分析的進一步需求，將系統(tǒng)所測量的各通道測量基礎(chǔ)值和測量尺寸等以數(shù)據(jù)庫方式進行持久化；系統(tǒng)可根據(jù)用戶所設(shè)定的公差和分組，對各通道所測數(shù)據(jù)進行分類和統(tǒng)計，并以圖表形成測量統(tǒng)計報表，展現(xiàn)給用戶。
[0012](5)本發(fā)明封裝了工件尺寸值的輸出功能，為結(jié)合其他分析工具和二次開發(fā)提供了開放的COM接口。
[0013]本發(fā)明實現(xiàn)了一種可編程氣動電子測量裝置，該裝置基于氣體流動過程由測量所引發(fā)壓力變化來測量工件尺寸的原理，完成了工件尺寸的采集、校驗、編程測量、統(tǒng)計和分析等功能，具有穩(wěn)定、操作簡單方便，易于擴展等優(yōu)點，具有很好的市場應(yīng)用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為可編程氣動電子測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖
[0015]圖2為基本測量值采集流程
[0016]圖3為簡單模式測量值計算流程
[0017]圖4為高級模式測量值計算流程
[0018]圖1中，1-數(shù)據(jù)處理主機，2-采集設(shè)備，3-氣動測量設(shè)備，4-顯示及指令輸入設(shè)備

【具體實施方式】
[0019]一種可編程氣動電子測量裝置，其包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。
[0020]如圖1所示，硬件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理主機1、采集設(shè)備2、氣動測量設(shè)備3和顯示及指令輸入設(shè)備4。
[0021]數(shù)據(jù)處理主機I包括硬件接口，所述硬件接口與數(shù)據(jù)處理主機I的主板相連。所述硬件接口由采集設(shè)備2提供。進一步，采集設(shè)備2是PM516數(shù)據(jù)采集卡提供，PM516數(shù)據(jù)采集卡的104接口與數(shù)據(jù)處理主機I的主板相連。
[0022]硬件系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)讀入模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)運行模塊。氣動測量設(shè)備3執(zhí)行測量生成相關(guān)數(shù)據(jù)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊中；數(shù)據(jù)讀入模塊用于將存儲在存儲模塊的數(shù)據(jù)讀入顯示及指令輸入設(shè)備4 ;數(shù)據(jù)運行模塊用于數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析。
[0023]進一步，顯示及指令輸入設(shè)備4為液晶觸摸顯示器。
[0024]軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)讀入程序、數(shù)據(jù)處理程序、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計程序。
[0025]進一步操作系統(tǒng)為Windows XPE操作系統(tǒng)。
[0026]依托Windows XPE操作系統(tǒng)，利用COM組件技術(shù)，以高電平有效為起始標志，采用字節(jié)流方式，實現(xiàn)一次性讀入數(shù)據(jù)采集卡所產(chǎn)生的16路模擬測量數(shù)據(jù)(電壓值)。
[0027]在獲取16路實時測量數(shù)據(jù)(電壓值)后，通過奇偶校驗算法檢驗數(shù)據(jù)有效性，并剔出無效數(shù)據(jù)和無效通道所產(chǎn)生的噪音數(shù)據(jù)，標識無效通道；將初步獲取的有效數(shù)據(jù)(電壓值)，通過50次加和求均算法獲得測量均值，達到穩(wěn)定輸出目的；按照參考電壓及標程對測量均值進行標準化，并按照獲取通道對其進行標識，形成測量基礎(chǔ)值。
[0028]測量時，首先啟動Windows XPE操作系統(tǒng)，通過COM接口，編制程序讀入16路模擬測量值，并采用液晶觸摸顯示器作為顯示輸出界面。
[0029](I)在可編程氣動測量裝置啟動后，計算機加電啟動，操作系統(tǒng)自動引導進入QDCAM(氣動計算機輔助測量系統(tǒng))中，系統(tǒng)首先進入設(shè)置界面，設(shè)置測量參數(shù)、測量模式、測量編程公式、統(tǒng)計分析功能等。
[0030](2)在設(shè)定完成后，系統(tǒng)進入測量界面實時獲取16路實時測量數(shù)據(jù)，并按照設(shè)定參考電壓及標程對其進行標準化，形成測量基礎(chǔ)值。
[0031](3)在測量過程中，按照測量模式設(shè)定測量工件各種尺寸。
[0032]在各測量模式下，測量值獲取方法如下:
[0033]I)在直測模式下，直接輸出某個通道的測量值，即所測工件的尺寸值。直測模式測量流程如圖2所示。
[0034]2)在簡單模式下，以16通道的測量值為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在設(shè)置界面中輸入簡單運算公式。例如:測量通道I為“ 1#”通道，測量通道2為“2#，，通道，輸出通道為“3#，，，則在本模式下，可輸入 “3# = 1#*2，，，“3# = l#+2，，，“3# = 1#+2#”，“3# =等公式，以實現(xiàn)了對“ 1# ”通道和“ 2# ”通道的自乘、自加、以及兩通道的加、減、乘、除、最大值、最小值、均值等運算；并將運算結(jié)果作為“3#”通道輸出，以獲得所測工件的多種類型尺寸值。簡單模式測量流程如圖3所示。
[0035]3)在高級模式下，按照用戶設(shè)定的次數(shù)或時間間隔，多次獲取同一工件的測量基礎(chǔ)值；對這些測量基礎(chǔ)值，可按照用戶設(shè)定進行單一通道內(nèi)的和通道間的編程運算(包括取最大值、取最小值、取極差值、取平均值、取最大值和最小值的中間值、取絕對值等)；并將運算結(jié)果作為記錄集合進行輸出，以獲得所測工件的多種類型多組尺寸值。高級模式測量流程如圖4所示。
[0036](4)本發(fā)明將系統(tǒng)所測量的各通道測量基礎(chǔ)值和測量尺寸等以Access數(shù)據(jù)庫進行存儲和管理；系統(tǒng)可根據(jù)用戶所設(shè)定的公差和分組，用Excel對各通道所測數(shù)據(jù)進行分類和統(tǒng)計，并以圖表形成測量統(tǒng)計報表，展現(xiàn)給用戶。
[0037](5)本發(fā)明將工件尺寸值的輸出部分進行了封裝，形成output, dll動態(tài)鏈接庫，為其他分析工具和二次開發(fā)提供了接口。
【權(quán)利要求】
1.一種可編程氣動電子測量裝置，其包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)；硬件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理主機(I)、采集設(shè)備(2)、氣動測量設(shè)備(3)和顯示及指令輸入設(shè)備⑷；數(shù)據(jù)處理主機(I)包括硬件接口，所述硬件接口與數(shù)據(jù)處理主機(I)的主板相連；所述硬件接口由采集設(shè)備(2)提供；硬件系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)讀入模塊、存儲模塊、數(shù)據(jù)運行模塊；氣動測量設(shè)備(3)執(zhí)行測量生成相關(guān)數(shù)據(jù)，并將相關(guān)數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊中；數(shù)據(jù)讀入模塊用于將存儲在存儲模塊的數(shù)據(jù)讀入顯示及指令輸入設(shè)備(4);數(shù)據(jù)運行模塊用于數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析；軟件系統(tǒng)包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)讀入程序、數(shù)據(jù)處理程序、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計程序。
2.如權(quán)利要求1所述的可編程氣動電子測量裝置，其特征是:所述顯示及指令輸入設(shè)備(4)為液晶觸摸顯示器。
3.如權(quán)利要求2所述的可編程氣動電子測量裝置，其特征是:所述操作系統(tǒng)為WindowsXPE操作系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求3所述的可編程氣動電子測量裝置，其特征是:所述采集設(shè)備(2)是PM516數(shù)據(jù)采集卡提供，PM516數(shù)據(jù)采集卡的104接口與數(shù)據(jù)處理主機(I)的主板相連。
【文檔編號】G01B13/00GK104457628SQ201410726956
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】馬斌, 鄭輝, 張旭芳 申請人:華北水利水電大學