計算機輔助設計在長度計量校準工作中的具體應用及前景展望

陳怡星

（常熟市計量測試所，江蘇 常熟 215500）

1 長度計量校準的基本理論

1.1 長度計量校準的概念

長度計量校準是指對被檢驗物品或設備的質量、數量和其他參數進行檢查，并確定其準確度及可靠性。在日常生產過程中當使用具有高精度儀器時就需要定期地對儀器所測數據進行校準，例如對于一些精密測量工具而言如果沒有及時校準的話則會導致誤差過大。校準就是利用國家標準與行業標準來規范各類儀器儀表以及技術參數的測量方法，通過這種方式可以保證生產過程中各種指標數據準確無誤，并避免人為因素造成誤差等問題發生。

1.2 長度計量校準的重要性

長度計量校準是保證計量工作質量的重要措施之一，只有通過對設備、儀器進行校準，才能確保在生產過程中能夠正常運行，所以加強數控技術管理和檢測力度對于提高其精度有著非常關鍵的作用。在進行生產作業時需要對設備所產生的誤差以及零件質量問題等多方面因素作出全面準確的評價，同時還要保證產品能夠實現自動控制，如果沒有了可靠、正確的數據資料，就無法完成機械加工任務。

2 計算機輔助設計技術分析

計算機輔助設計主要是指通過計算機設備以及圖形輸出軟件或是設備輔助進行工作。其主要通過統稱為CAD的機械制圖軟件開展工作。在機械設計領域中，計算機可以在制圖時為設計人員提供各種便利，如自動計算數值、實現可視化數值輸出、圖形自動生成等。機械制圖過程中為了確定最優設計方案，通常要進行大量繁瑣復雜的設計，從而進行最優方案的制定。而對于方案擬定時所涉及到的各種其他信息或是備忘等，都能夠通過計算機的存儲功能進行簡單的存取，而且可以在需要時進行迅速查找。通常而言，機械設計是由草稿開始設計的，而計算機在草稿生成方面是十分智能化的，可以輕松利用計算機完成草稿的自動化生成以及數據計算與加工等操作。

計算機輔助設計最開始起源于大規模集成電路微處理器的問世，從而建立可供工業生產的工程工作站。同時CAD制圖開始得到人們的青睞。在這之后，CAD技術逐漸走向產業化、自動化。為工業生產進行鋪底的許多智能化圖形功能也應運而生，這些面向工業生產的計算機輔助設計技術使得CAD慢慢在工業設計過程中開始普及，其系統構造也變得越來越豐富多樣，并開發出計算機集成制造技術以完善工業制圖產業鏈。而眾多新興處理技術也開始與CAD進行結合，這很大程度上促進了工程制圖技術的性能提升。而且許多專業人士也開展了相關領域的研究，從而促進了智能CAD技術的出現，這使得計算機輔助設計技術得到了前所未有的迅速發展與進步。

3 計算機輔助設計在長度計量校準工作中的重要性

3.1 轉變傳統生產工作方法

計算機輔助設計的運用為該行業提供極大的便利，最為顯著的是轉變傳統生產工作方法，以往的長度計量校準工作方法存在局限性，在測量中容易受到多個外界因素帶來的影響，導致誤差加大，也降低計量結果的精確性。而通過運用計算機輔助設計能夠使生產方法發生變化，采用新的長度計量校準方法的優點是使用有關的器具來測量有關數據，導致有關計量數據具有更強的實時性。保存時間越長，不會由于時間久了而使得數據出現誤差和丟失。同時，若數據存在問題，能夠迅速找到數據的源頭，能夠立刻加強工作便捷性和緩解工作壓力。并且能夠降低因為人力計算而導致的誤差，讓長度計量校準結果相當嚴謹和精確，大大提高工作效率。

3.2 提高計量結果的精確性

計量工作第一個因素也是最關鍵的因素，即信息準確，這樣才可以為確保后續工作穩定開展奠定良好的基礎。從某個程度來看，沒有準確性的計量工作難以高效進行。計算機輔助設計能夠使計量結果更加準確，降低外界因素造成的干擾，盡可能將誤差控制在最小化。此外，如果測量結果出現，也能夠運用有關的程序來多次驗證，可以快速找到且有效處理錯誤的信息，由此使計量信息更加精確。

4 長度計量校準工作的具體影響要素

首先是人為操作因素。人為操作因素主要體現在記錄檢定數據、操作檢定儀器設備、保存與處理檢定樣本等環節，由此可見，人為實施檢定操作的整個過程都會導致檢定數據產生顯著的變化影響。檢定業務人員如果沒有按照規范化的基本實施思路來處理檢定樣本，那么長度計量校準樣本就會存在比較明顯的損壞風險，導致檢定工作無法順利完成。某些長度計量校準人員不具備最基本的檢定操作資質，因此頻繁表現為不規范的檢定操作方法，甚至造成了檢定儀器損壞等嚴重事故。

其次是設備儀器因素。在目前的情況下，長度計量校準的設備儀器裝置已經得到了全面的完善更新。但是實際上，目前現有的長度計量校準設備普遍表現為規模體積較大以及結構精密的特性，這決定了技術人員必須要妥善保存長度計量校準的儀器裝置設備。長度計量校準儀器如果沒有得到必要的校準操作處理，則會造成檢定數據的失真現象。相比于傳統類型的長度計量校準裝置儀器而言，具有自動化與智能化特征的長度計量校準儀器更加有益于保障檢測結果準確，同時還能促進檢定業務的成本資源節約。

第三是檢定方法因素。長度計量校準的實踐操作技術方法將會產生不可忽視的檢定工作影響，長度計量校準人員應當全面關注于現有的檢定業務實施手段創新。長度計量校準工作本身具備較為顯著的專業化與綜合性特征，長度計量校準的實踐操作方法應當得到合理科學的選擇。檢定業務人員需要結合待測樣本的成分元素特征，按照現有的檢定實施規范來進行檢定業務手段的合理搭配選擇。檢定技術人員對于多種不同的長度計量校準方法應當予以必要的結合使用，旨在促進檢定操作效率的優化提高。

5 計算機輔助設計在長度計量校準工作中的具體應用

5.1 數據庫技術

現階段，計量的長度檢定和校準將轉向自動化和智能化。大容量數據庫系統下的多功能模塊可以創建一個良好的自動化管理系統，包括主機、信息模塊、維護管理模塊和數據處理模塊。作為基本模塊，主控制單元涵蓋系統中的各種功能。現有的數據庫系統也可以根據專業用戶的菜單進行擴展。若無法編輯模塊中的初始信息，必須使用其他方法對信息進行有效分類，并將維護過程結合起來，以執行查詢、拷貝和更改。在語言支持下完成系統操作后，它能夠全面處理設備驗證信息，為不同用戶提供不同的權限，并對數據庫進行有效的日常管理。

5.2 網絡技術

網絡技術的應用現已成為現代檢定長度計量校準的重要工具，可實現更好的控制和管理，并降低管理成本。現代管理方式已成為技術重心。聯網的核心是創建一個計算機技術計量管理系統平臺，使不同用戶能夠進行數據共享內容研究，同時確保集成計算以確保工作質量。因此，在長度計量校準和校準管理方面，集中存儲各機構的分布式信息，然后由決策管理部門動態控制。操作層面可以靈活地對各種類型的信息和數據作出反應，包括收集和分析系統要求。

5.3 虛擬器技術應用

隨著計算機輔助設計技術的迅速發展，數字信號處理技術和圖像處理技術等智能檢測方法也發生了質的變化。在此背景下，虛擬設備技術也應運而生。近年來，主要在電子計量框架內開發了有關長度計量校準技術，使傳統設備的物理結構現代化提高了效率和實用性，并成為現有計量設備的一個重要組成部分。它根據虛擬儀器的使用過程將技術手段納入測試分析過程，并使用更強大的計算機工具在計算機屏幕上生成類似于傳統儀器的圖像。用戶可以在操作設備的幫助下使用虛擬按鈕，根據需要調整儀器設備的各種功能，使用屏幕實時輸入系統運行狀態，顯示最終測試和分析結果。

6 計算機輔助設計在長度計量校準工作中的前景展望

6.1 注重長度計量校準工作真實性

在進行長度計量校準工作時，對于長度計量校準環節，應提升計量數據信息的準確性以及實用性。長度計量校準中采用網絡計算機輔助設計、通信技術，可以更好地進行通信連接，處于不同信號網絡環境都能夠很好地開展長度計量校準作業活動，并提高長度計量校準整體工作質量。因此，工作人員在實際開展長度計量校準工作時，核心技術為數字化采集技術，通過將其進行合理應用，通過傳感器和采集器有序進行接入工作，可以對數據信號進行很好的傳輸。長度計量校準過程中，可以獲取可靠的數據信息，工作人員應嚴格遵循制定的相關流程，有序開展相關操作活動，及時調整傳輸信號。計算機軟件的合理應用，有利于確保信息處理工作更具效用性，準確執行長度計量校準工作。因此，計算檢測校準工作中，計算機輔助設計技術的應用，可以起到很好的保護作用，并充分發揮出計算機輔助設計技術的實踐應用價值。

6.2 長度計量校準的質量評價

目前我國進行檢驗時主要采用兩種方式：一是利用計算機技術來實現自動檢測；二是通過現場總線將數據傳送到數控裝置或者M-D型專用儀表或工作站的自動控制單元中去。長度計量校準過程中，由于各方面因素的影響，在進行檢定時存在一些不規范操作現象。例如：校準定尺上、下弦法和變分原理機平差后的標距誤差大，計量值不準確或標準偏差過大等問題，都會導致測量結果產生較大差異甚至錯誤情況出現，因此需要重視長度計量校準機構的質量評價。對儀器儀表盤點完成后要及時地進行抽樣檢測并做好記錄以便后期維修；同時還要根據實際情況選擇合適型號規格適用于不同工況的測量設備及工具；再者計量裝置生產廠家應定期組織相關技術人員、維護人員開展質量安全教育培訓。

6.3 合理運用數據庫技術管理模式

對于計算機輔助設計技術來說，具備了強大的數據處理、讀取和存儲功能，可以有效保障長度計量校準整體工作質量和效率，更好地完成加工大量數據的工作。傳統資料保存以及數據處理，一般為人工操作模式，工作效率低，同時加大了工作失誤率，不利于有序開展長度計量校準工作。計算機輔助設計技術應用以后，可以實際滿足現代化管理工作相關要求，長度計量校準中獲取全部數據并傳至計算機上，計算機數據庫技術可以開展數據備份存儲操作。如果數據讀取，應打開存儲位置的文件，根據存儲文件的實際和大小等相關數據開展準確的查詢工作。完成數據輸入以及存儲以后，通過對數據庫技術的合理應用，可以確保長度計量校準工作更具快捷性，并有效保障數據信息準確性。

6.4 合理應用虛擬儀器技術管理模式

計算機輔助設計技術中虛擬儀器技術作為創新發展的成果，計算檢測中對虛擬儀器技術進行合理應用，可以給數據測量以及數據測試帶來很多的便利條件。應用虛擬儀器主要作用為：給工作人員提供工具支持，有效分析和展示數據測量之后的數據信息，并可以有序開展數據校準工作。因此，通過采用虛擬儀器技術，能夠將自動生成技術報表，充分發揮出很高的應用價值。

長度計量校準是檢驗計量的重要手段，它在提高生產質量和維護資產安全方面起著關鍵作用，同時也提供了一個良好發展平臺，因此加強長度計量校準工作中存在問題的研究、分析就顯得十分必要。目前我國企業管理水平較低、質量控制體系不健全以及缺乏規范化標準等問題，嚴重制約了行業發展，為了提高數據及信息的準確性和可靠性就需要加強計量器具與技術檢測力度并嚴格執行相關標準要求，同時要建立完善合理有效的監督機制來對其生產過程中存在的各種異常情況及時發現。

7 結束語

綜上所述，長度計量校準工作中合理應用計算機輔助設計技術，能夠有效保障長度計量校準工作質量，可以保障在數據信息獲取過程中呈現出可靠性、安全性和準確性的優勢。長度計量校準過程中，工作人員應充分意識到通過對計算機輔助設計技術的科學運用，作為我國開展長度計量校準工作的必然發展趨勢。深入研究和分析計算機輔助設計技術，注重監督以及管理長度計量校準工作，發揮信息化優勢，不僅確保整體工作質量，并有利于促進企業的長期穩定發展。