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自動液體顆粒計數(shù)器的遠程校準(zhǔn)技術(shù)研究 計數(shù)器技術(shù)指標(biāo)

時間：2020-07-29    來源：儀多多儀器網(wǎng)    作者：儀多多商城     
摘 要：本文以現(xiàn)行的顆粒計數(shù)器離線校準(zhǔn)方法為基礎(chǔ)引入了遠程控制的概念，并將其融入現(xiàn)行校準(zhǔn)方法中從而形成一種全新的校準(zhǔn)模式。期間對此方法所需要的必要條件、準(zhǔn)確性、安全性進行論述，為此種新的校準(zhǔn)模式提供了具體的操作方案。
關(guān)鍵詞：校準(zhǔn)、遠程控制、準(zhǔn)確性、安全性

一、緒言

顆粒計數(shù)器主要用于檢測流體中含有各個尺寸顆粒的大小與數(shù)量，它被大量運用于航天、軍工、科研、電力等領(lǐng)域。因此，顆粒計數(shù)器計數(shù)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性就格外重要。為了保證顆粒計數(shù)器傳遞給我們真實可靠的信息，我們必須對其展開一系列的校準(zhǔn)工作。近年來，由于顆粒計數(shù)器的廣泛使用，校準(zhǔn)業(yè)務(wù)的規(guī)模逐年擴大，使得現(xiàn)行的校準(zhǔn)方法開始變得捉襟見肘。在此，我們大膽的提出顆粒計數(shù)器的遠程校準(zhǔn)控制這一課題，并以此為起點進行了大量的研究與實踐。

二、現(xiàn)行顆粒計數(shù)器的校準(zhǔn)模式


圖 1 現(xiàn)行校準(zhǔn)方法流程示意圖

由圖 1 可知，現(xiàn)行的校準(zhǔn)模式中存在著一些或偶然或必然的干擾因素。而這些干擾因素首先增加了校準(zhǔn)方的經(jīng)濟成本和人力成本進而影響了校準(zhǔn)工作的進度；其次，外出校準(zhǔn)人員僅能憑借個人技術(shù)處理校準(zhǔn)過程中的突發(fā)事件，未必能夠達到客戶的要求；最后，對于客戶來說，無論校準(zhǔn)工作是否順利完成，都必須承擔(dān)部分成本支出。

出于對校準(zhǔn)工作的優(yōu)化考慮，我們開始對顆粒計數(shù)器校準(zhǔn)的遠程控制進行了一系列的研究和落實工作。

三、顆粒計數(shù)器的遠程校準(zhǔn)模式


圖 2 顆粒計數(shù)器遠程校準(zhǔn)流程示意圖

首先我們提出了具體的遠程校準(zhǔn)的初步流程。在整個流程中我們可以省略掉現(xiàn)行校準(zhǔn)模式中的很多步驟。這些步驟的省略意味我們將避免現(xiàn)行的校準(zhǔn)模式中出現(xiàn)的種種干擾因素，提高了校準(zhǔn)的效率。

四、遠程控制技術(shù)及遠程校準(zhǔn)工作的必要條件

4.1 遠程控制技術(shù)

遠程控制是在網(wǎng)絡(luò)上由一臺電腦（主控端 Remote/客戶端）遠距離去控制另一臺電腦（被控端 Host/服務(wù)器端）的技術(shù)，這里的遠程不是字面意思的遠距離，一般指通過網(wǎng)絡(luò)控制遠端電腦，不過，大多數(shù)時候我們所說的遠程控制往往指在局域網(wǎng)中的遠程控制。當(dāng)操作者使用主控端電腦控制被控端電腦時，就如同坐在被控端電腦的屏幕前一樣，可以啟動被控端電腦的應(yīng)用程序，可以使用被控端電腦的文件資料，甚至可以利用被控端電腦的外部打印設(shè)備（打印機）和通訊設(shè)備（調(diào)制解調(diào)器或者專線）來進行打印或者互聯(lián)網(wǎng)互訪。不過，有一個概念需要明確，那就是主控端電腦只是將鍵盤和鼠標(biāo)的指令傳送給遠程電腦，同時將被控端電腦的屏幕畫面通過通信線路回傳過來。也就是說，我們控制被控端電腦進行操作似乎是在眼前的電腦上進行的，實質(zhì)是在遠程的電腦中實現(xiàn)的，不論打開文件，還是上網(wǎng)瀏覽、下載等都是存儲在遠程的被控端電腦中。

遠程控制一般支持 LAN、WAN、撥號、互聯(lián)網(wǎng)等互聯(lián)方式。此外，有的遠程控制軟件還支持通過串口、并口、紅外端口來對遠程機進行控制（不過，這里說的遠程電腦，只能是有限距離范圍內(nèi)的電腦了）。傳統(tǒng)的遠程控制軟件一般使用 NETBEUI、NETBIOS、IPX/SPX、TCP/IP等協(xié)議來實現(xiàn)遠程控制，不過，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，目前很多遠程控制軟件提供通過 WEB頁面以 JAVA 技術(shù)來控制遠程電腦，這樣可以實現(xiàn)不同操作系統(tǒng)下的遠程控制。

4.2 遠程校準(zhǔn)工作的必要條件

遠程校準(zhǔn)需具備如下必要條件：

1 客戶設(shè)備需連接入互聯(lián)網(wǎng)的 PC
2 此 PC 需安裝官方配送的操作軟件
3 校準(zhǔn)方專用軟件
4 “客戶——校準(zhǔn)方”通訊軟件
5 客戶的有效配合
6 有效的監(jiān)控系統(tǒng)

要實現(xiàn)遠程校準(zhǔn)首先我們需要雙方都在同一種網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，這樣我們才有可能實現(xiàn)鏈接。其次，客戶需將計數(shù)器與 PC 進行物理鏈接并通過軟件控制計數(shù)器。第三校準(zhǔn)方需使用專用遠控軟件找到客戶 PC 的 IP 并實施鏈接。整個遠程控制過程中，校準(zhǔn)方可以利用通訊軟件對客戶操作人員發(fā)出指令，并利用監(jiān)控系統(tǒng)來判別其操作是否準(zhǔn)確到位。最后需要說明一點，客戶操作人員僅需簡單的標(biāo)準(zhǔn)操作來配合校準(zhǔn)方就可以了，對于客戶來說完全沒有難度。

五、遠程校準(zhǔn)的準(zhǔn)確性及安全性

5.1 關(guān)于準(zhǔn)確性

首先，遠程校準(zhǔn)工作依然是采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為媒介進行的。其次，由圖 2 可知，校準(zhǔn)人員通過此種方式可以在校準(zhǔn)工作開展之前就獲得設(shè)備的相應(yīng)數(shù)據(jù)及做好校準(zhǔn)準(zhǔn)備，并在整個校準(zhǔn)方的技術(shù)支持下進行校準(zhǔn)工作。可想而之與現(xiàn)行校準(zhǔn)方法相比遠程校準(zhǔn)會使顆粒計數(shù)器的精準(zhǔn)度更高。同時也會使調(diào)校非常規(guī)設(shè)備的成功率得到提升，處理突發(fā)狀況也會更加從容。

5.2 關(guān)于安全性

國防科技工業(yè)科里度一級計量站正在研發(fā)的相關(guān)項目專用軟件其目的就是為了讓整個遠程控制更加簡便與安全。因此，我們形成了以下的理念：


圖 3、遠程控制軟件功能理念圖

如圖 3 所示，軟件將采用點對點專項連接，通不過驗證是無法介入相應(yīng)終端的。以此我們保證了校準(zhǔn)方與客戶的設(shè)備資料安全。另外，在接入過程中，客戶有權(quán)隨時拒絕遠程控制，客戶與校準(zhǔn)方是完全平等互信的。

六、結(jié)論

此項研究工作中，我們發(fā)現(xiàn)遠程控制對實驗室工作有著非同尋常的意義，它不僅可以提高效率降低成本，而且對試驗人員的安全起到了保障作用。因此，在今后的研究過程中，我們將去偽存真、化繁為簡對此技術(shù)進行相應(yīng)的優(yōu)化，使其在相應(yīng)的領(lǐng)域得到更大范圍的應(yīng)用。
　　【儀器網(wǎng) 維修保養(yǎng)】顆粒計數(shù)器已廣泛應(yīng)用于油田廢水處理、半導(dǎo)體、過濾設(shè)備生產(chǎn),航天,軍工以及醫(yī)藥化工等行業(yè)。
 

　　注意事項
 
 
　　1、 當(dāng)入口管被蓋住或被堵塞，不要啟動計數(shù)儀
 
 
　　2、 應(yīng)該在潔凈環(huán)境下使用，以防止對激光傳感器的損傷
 
 
　　3、 禁止抽取含有油污、腐蝕性物質(zhì)的氣體，也不要測有可能產(chǎn)生反應(yīng)的混合氣體（如氫氣和氧氣）。這些氣體也可能在計數(shù)器內(nèi)產(chǎn)生爆炸。測這些氣體需與廠家聯(lián)系為取得更多的信息。
 
 
　　4、 沒有高壓減壓設(shè)備（如高壓擴散器）不要取樣壓縮空氣，所有的計數(shù)器被設(shè)計用于在一個大氣壓下操作。儀器的工作位置和采樣口應(yīng)處于同一氣壓和同一溫濕度環(huán)境下，保證儀器正常工作。
 
 
　　5、 水，溶液或其它液體都不能從入口管進入傳感器。
 
 
　　6、 粒子計數(shù)器主要用來測試凈化車間干凈的環(huán)境，當(dāng)測的地方有松散顆粒的材質(zhì)，灰塵源，噴霧處時，須少保持距進口管至少十二英寸遠。以免以上的顆粒及液體污染傳感器及管路。
 
 
　　7、 取樣時，避免取樣從計數(shù)器本身排出來的氣體所污染的氣體。
 
 
　　8、 在連接外置打印機或連接外接溫濕度傳感器時，需先關(guān)掉計數(shù)器；當(dāng)執(zhí)行打印操作時，打印機上須有打印紙，否則會損傷打印頭。
 
 
　　9、 在搬運時，應(yīng)輕搬輕放，少受振動、沖擊。特別是對于臺式的粒子計數(shù)器，更加要小心，以免損壞內(nèi)部元件。



    計數(shù)是一種較為簡單的數(shù)學(xué)運算，電子計數(shù)器就是通過電路實現(xiàn)該種運算的，計數(shù)器的數(shù)字系統(tǒng)中主要是通過對脈沖的個數(shù)進行計數(shù)來實現(xiàn)測量、計數(shù)和控制等功能。

    電子計數(shù)器同時兼有分頻功能，計數(shù)器是由一些基本的計數(shù)單元和結(jié)構(gòu)控制門所組成。計數(shù)單元則由一系列具有存儲信息功能的各類觸發(fā)器構(gòu)成，這些觸發(fā)器有RS觸發(fā)器、T觸發(fā)器、D觸發(fā)器及JK觸發(fā)器等。



    接線方法是首先確定電源端子的位置，如果連接接近開關(guān)或光電開關(guān)，則開關(guān)的棕色線（部分為紅色）接儀表12V（部分標(biāo)為VCC或U0）。

    藍色線是連接儀表的GND端(部分標(biāo)為COM)，黑色的線則連接接IN端（部分標(biāo)為CNT）若需使用兩線的機械觸點開關(guān)，則這兩根線應(yīng)接在上述的IN端和GND端。

    參數(shù)

    顯示器 LED

    工作電壓 (VDC) 12.00 ~ 24.00

    電氣接口 螺絲接線端子

    防護等級（計數(shù)器） 前面板IP65, 后部IP20

    預(yù)置端 無

    分辨率（計數(shù)器） 可編程1；0.1；0.01；0.00

    靈活的計數(shù)器系列

    DIN 規(guī)格 24×48mm

    高對比度 8 位液晶顯示器或明亮的 6 位 LED 顯示器

    有不同供電電壓可供選擇：

    與主電源無關(guān)，配備鋰電池

    免維護，寬松的供電范圍：12-24V DC

    每種標(biāo)準(zhǔn)型號有多達 8 種不同的功能：

    01 脈沖計數(shù)器

    03 定時器（顯示時：分：秒）

    05 PLC 用數(shù)字顯示器（串行）

    07 帶差動模式的計數(shù)器

    02 轉(zhuǎn)速表（ 1/ 分鐘）

    04 定時器（顯示帶小數(shù)部分的小時數(shù)）

    06 雙向位置指示器

    08 維護計數(shù)器

    電子計數(shù)器工作原理：

    由 B通道輸入頻率為fB的經(jīng)整形的信號控制閘門電路,即以一個脈沖開門,以隨后的一個脈沖關(guān)門。兩脈沖的時間間隔(TB)為開門時間。由A通道輸入經(jīng)整形的頻率為fA的脈沖群在開門時間內(nèi)通過閘門，使計數(shù)器計數(shù)，所計之?dāng)?shù)N=fA·TB。

    對A、B通道作某些選擇，電子計數(shù)器可具有以下三種基本功能。

    ①頻率測量：被測信號從A通道輸入，若TB為1秒，則讀數(shù)N即為以赫為單位的頻率fA。由晶體振蕩器輸出的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號經(jīng)時基電路適當(dāng)分頻后形成閘門時間信號而確定TB之值。

    ②周期或時間間隔測量：被測信號由 B信道輸入，控制閘門電路，而 A通路的輸入信號是由時基電路提供的時鐘脈沖信號。計數(shù)器計入之?dāng)?shù)為閘門開放時間，亦即被測信號的周期或時間間隔。

    ③累加計數(shù)：由人工觸發(fā)開放閘門,計數(shù)器對A通道信號進行累加計數(shù)。

    在這些功能的基礎(chǔ)上再增加某些輔助電路或裝置，計數(shù)器還可完成多周期平均、時間間隔平均、頻率比值和頻率擴展等功能。電子計數(shù)器性能指標(biāo)主要包括：頻率、周期、時間間隔測量范圍、輸入特性（靈敏度、輸入阻抗和波形）、精度、分辨度和誤差（計數(shù)誤差、時基誤差和觸發(fā)誤差）等。







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