数显式温度指示仪表远程自动校准系统分析+英文教材.docx

致 谢 值此毕业论文完成之际，我谨向所有给予我指导、帮助、关心和鼓励的老 师、同学、朋友及亲人们表示最诚挚的感谢和最美好的祝愿！ 首先我要感谢我的导师高坚副教授，在我的研究生期间的课题的选择、文 献的收集和研究的各个阶段，高老师都给予了我耐心指导和悉心教诲，为我的 成长付出了大量心血。高老师治学严谨、见解独到，从他的身上我学会了严谨 认真的科研态度，使我受益匪浅。同时我要感谢孙坚教授和陈乐教授，在他们 的无私帮助与指导下，课题才得以顺利的完成。三位老师在我研究生期间给我 了巨大的鼓励与支持，为我提供了一个良好的实验环境，使我在良好科研氛围 中，完成了研究生阶段的学习任务。他们不仅在学术研究方法等方面给了我莫 大的指导，而且还不断教导我放宽思路、勇于创新，使我不论是在学术上还是 思想上都得到了成长，再次向三位老师表示崇高的敬意。 感谢浙江省在线检测装备校准技术研究重点实验室的郑恩辉老师、富雅琼 老师、黄艳岩老师、钟绍俊老师、谢敏老师、徐红伟老师和许素安老师，他们 是我学习和工作中的榜样和领路人，感谢他们为我的课题研究提出的宝贵建议。 感谢我的 08、09 师兄师姐，感谢他们让我快速地融入实验室，感谢他们生 活学习上对我的帮助；感谢 10 级的同学和 11、12 级的师弟师妹们，感谢他们 给予的帮助与关心。同时，我也要感谢我的舍友和朋友们，感谢他们给予我的 帮助与支持。 最后，特别感谢我的父母、哥嫂和亲人们。感谢他们在物质与精神上的无 私奉献；感谢他们这么多年来，一直理解和支持我，为我的成长倾注了无数的 心血，它是我前行最大的动力。 王晓川 2013 年 6 月  数显式温度指示仪表远程自动校准系统研究 摘要：数显式温度指示仪表又称数显温度二次仪表，是与传感器、变送器等配 接用于指示温度信息的仪表。在工业生产中，使用极其广泛，存量巨大。为确 保量值统一，其在整个使用周期中，必须严格接受定期校准。但现在实际校准 过程中存在效率低、人为误差大、难以溯源到高等级标准等诸多弊端。 本文结合远程校准技术与机器视觉技术，提出了一种数显式温度指示仪表 远程自动校准系统设计方法，旨在实现数显式温度指示仪表远程校准，改变其 溯源流程，提高其校准效率。本文的主要工作围绕以下五点展开： (1) 设计方案与技术路线：根据数显式温度指示仪表的校准特点，摒弃了原 有以计算机作为通讯协议转换媒介的设计方案，选用了价格低廉的通讯模块作 为下位机；采用机器视觉技术代替借助标准接口读取被校仪表示值，大大拓展 了系统的适用范围。 (2) 远程自动校准系统硬件设计：根据远程校准实现要求，选用以太网模块 和 Gige 接口工业 CCD 相机以实现数据的远程传输；以实现流水线式的校准方 式为出发点，选用 PLC、步进电机、光电开关等器件，设计出了现场校准平台。 (3) 基于视觉伺服控制的系统校准循环方式改进：针对现有校准循环方式存 在的不足，提出了一种适合单目视觉的目标深度测量方法，并结合步进电机模 糊自整定 PID 控制策略，设计了基于视觉伺服的被校仪表示值快速定位方案， 改进了校准循环方式。不仅进一步提高了自动校准效率，而且保护了校准设备。 (4) 远程自动校准系统软件设计：根据用户需求，设计出界面友好，易于操 作的远程自动校准软件。按照模块化设计思想，将各功能模块独立封装，方便 管理与移植。着重研究了通讯控制与字符识别模块，针对七段码字符特点提出 了一种高效的特征提取改进算法。 (5) 不确定度评定方法的实验验证：选用了 GUM 与灰评定方法同时对 FLUCK724 和余佳 XMTD-3002 两种仪表的校准结果进行不确定度评定，结果 表明两种方法计算的最大扩展不确定度均不大于被校仪表允许误差的1 3 ，达到 了本系统设计指标。 关键词：数显式温度指示仪表；远程校准；自动校准；视觉伺服；字符识别； 不确定度评定 分类号：TB942，681.2 I II Design of Automatic Tele-Calibration System for Digital Temperature Indicating Meters Abstract: Digital temperature indicating meters are also called temperature secondary meters, which are used with thermal resistance or thermocouple to indicate the temperature. They are widely used and their stock is huge in the industry and agriculture.Digital temper