LabVIEW的电子秤自动检定装置设计

　　电子秤已成为目前使用广泛的称重计量衡器，具有称量准确、快速、透明度高、结算简单等优点，广受商家和消费者的青睐.为了确保电子秤的质量，计量检定部门和生产厂家必须对电子秤进行检定.同时，随着电子秤使用时间的增加，其内部元器件可能出现老化，环境因素如高湿度、灰尘、一些具有腐蚀性物质的玷污等的影响，其称重计量准确性会降低，故需要定期进行检定.然而，目前对电子秤的检定仍然以手工检定为主，不仅检定周期长，而且存在检定效率低、工作强度大、检定质量易受人为因素影响等缺点[1].因此，急需研制一种新型的电子秤自动检定装置，对被检电子秤的各项技术指标实现自动检定.

　　我们设计了一种新型的电子秤自动检定装置.该装置采用LabVIEW作为软件开发平台，通过OPC实现PC与PLC的通讯，控制标准砝码的加载与卸载，同时利用图像识别技术，读取电子秤上的显示秤值.系统自动产生误差曲线、检定数据报表，并出具检定结果通知书或检定证书.

　　1　检定装置构成

　　根据国家计量检定规程JJG　539—1997规程要求，必须对电子秤进行准确度测试、零点测试、称量测试、除皮称量测试、偏载测试、鉴别力测试、重复性测试等[2].因此，我们设计的电子秤自动检定装置由PC机、PLC控制系统、标准砝码、摄像头、LabVIEW控制软件和电气控制机构组成，实现电子秤的各种测试，如图1.

　　1.1　标准砝码

　　该装置采用的标准砝码组由14个M2级砝码组成，包 括2个0.1kg标 准 砝 码 和12个2.5kg标准砝码，可对30kg/10g和30kg/5g的电子秤进行检定.该标准砝码以非磁性不锈钢作为制造材料，能有效地消除砝码加卸载时产生的磁性干扰，其固定方式方便、连接简单、装卸灵活，使用过程中稳定、安全、可靠.所有砝码均根据编号定位放置，以防产生人为误差.

　　砝码分布采用均匀分布方式.根据秤盘的大小排布标准砝码，实现不同位置的加卸载，完成电子秤的称量测试、偏载测试等相关检定项目，具体砝码分布如图2。

　　1.2　PLC控制系统

　　该装置PLC控制器采用WAGO　PLC，其优点为使用标准导轨进行安装，即插即用，插拔式输出几乎可以随意扩展，接线简单、可靠，而且模块的体积小，节省空间，维护费用低[3].PLC控制系统主要向继电器发送控制信号，使电气控制机构中的气缸运动，从而引起标准砝码加载或卸载.

　　1.3　电气控制机构

　　装置的电气控制机构由气泵、调节阀、电磁阀、继电器及气缸组成.气泵作为系统的动力源，为整个系统提供气源，就系统而言，要求气泵能够运行平稳，长时间连续工作，寿命长，噪音小，全自动控制，不会产生大振动而影响检定的结果.调节阀为调节砝码加卸载的速度.电磁阀为一进二出的二位三通式，当线圈铁盒通电或断电时，阀芯在阀体内的相对位置发生改变，从而控制了气缸的运动[4].气缸的活塞端与设置在气缸外的挂钩的一端用螺母连接，挂钩的另一端悬挂标准砝码.利用气泵提供的气源通过导气管和调节阀向气缸提供气体，PLC输出信号控制电磁换向阀的动作，导致气缸内部进行充放气，其内部的压力发生变化，从而气缸的活塞上下运动带动了砝码，实现砝码对电子秤的加卸载检定工作，如图3.