（贵州省黎阳航空动力有限公司，贵州白云550000）
摘要：新工业革命或有山雨欲来之势，过去被称为工业企业“眼睛”，计量现今又将扮演新工业革命“引擎”新角色，如何饰演好此角色，其中一个关键就是将虚拟仪器充分应用于计量测试检定。以虚拟仪器、计量测试基本含义为起点展开论述，再着手分析虚拟仪器应用比较优势，最后着重阐述虚拟仪器在计量测试检定中实际应用。
关键词：计量；测试检定；虚拟仪器；应用
引言
计量测试技术不断深化带动信息技术、控制技术及时计算机全面发展，领启第三次工业革命。2018年，七个基本量中“电流、物质的量、温度、质量”四个量被重新定义，为各领域行业科技革新筑牢量子化根基，极大提高测量准确度，加宽测量范围，也让高精度计量工业应用成为可能，计量也将成为新工业革命关键科技引擎[1]。工业生产随着自动控制等技术深化日趋智能自动化，生产机械设备也基本实现软件远程操控，计量器具大批量检测随着企业规模化，其要求也不断更新。在此前提条件下，为确保仪器仪表计量特性稳定良好，在现场、远程、批量、在线检测等方面，校准市场有针对地对计量中量值溯源提出更新要求，然而，这些传统检测仪器远远无法满足要求，于是，虚拟仪器顺势而为应用于计量测试检定，有效地破解这一难题，这对计量测试进一步深化发展有着重要意义。
1、虚拟仪器基本含义概述
“虚拟仪器”这一概念于1986年最早被NI公司提出，如今，在这领域内，广泛使用的计算机编程语言也是NI公司的LabVIEW，其采用术语与图表组合形式，将代码图形化，便于理解，操作方便简易[2]。虚拟仪器，基于计算机而趋于个人化的仪器——“采集硬件+算法软件+现实控制面板”系统模式，依托以计算机为核心要素的硬件平台，运用强性能模块区域化硬件进行数据采集，再利用高效化、集成化算法软件进行数据分析处理，多种形式检测结果最终在现实控制面板上呈现，以此实现各种各样仪器测试功能。相较于传统仪器，在智能化算法程序、可编程操作空间、数据分析处理能力、性价比等方面上，虚拟仪器都有着无法比拟的优势。例如，其高性能快运转处理器与高效快速传输I/O接口联合，可以快速准确存读数据，实现纷繁复杂数据分析计算。
2、虚拟仪器应用于计量测试检定比较优势
（一）操作安全更高更足
虚拟仪器其操作安全性也更高、更足。在通过虚拟仪器进行计量测试检定工作时，可以采用参数预设、警告弹框等方式，来避免检测人员或仪器受到人为失误或意外事故的伤害。例如，用交流电压源，其最大输出电压为1100V，去检测一台数字交流电压表，其最大测量值为800V，而检测人员常规式地接入1100V直流电压，就会损坏电压表，此种情况下，虚拟仪器预设电压源最大输出值为800V，自动规避事故发生；另外，还可预设大于800V时，警告“危险！电压偏高”弹框，提醒操作人员失误行为[3]。
（二）实际用途更广更活
因其具有可操作、可编程空间特性，虚拟仪器实际用途就会更为广泛、更为开放、更为灵活。虚拟仪器是一个计量软件，依托计算机、结合计量原理设计，自身不具有实际具体形态，所以区别于传统功能单一化、显示性计量仪器，而是更为开放，可以以用户实际需要为出发点，自行进行编程设计操作，不受厂商预设功能板块限制，因此，虚拟仪器实际应用更为广泛，领域渗透也更为全面，对于计量测试检定工作也能够更为轻松胜任——在保证计量结果精准前提下，也能高效率完成计量测试检定工作。
（三）测试结果更稳更准
实际上，虚拟仪器是多种计量功能传统仪器“去实体化”，集合在一起形成的系统，可以算作是传统计量仪器的更新迭代。传统仪器存有一个致命缺陷——始终存在人为误差，因为理论中理想环境是不存在的，这个人为误差就消除不了。但是，利用虚拟仪器进行计量测试检定，其整个过程都处在理想环境中，各种参数也是理想设置，从而可以规避掉人为误差，因此，基于虚拟仪器，计量测试检定工作能够更为稳定地获得更为准确的测试结果。其次，在计量测试检定过程中，只要程序编写正确可执行，虚拟仪器将严格“走程序”，自设置参数、自检测计算不确定度、自判断检测结果，不会出现因人为疏忽导致检测结果偏差情况，确保过程准确无误；此外，虚拟仪器严格“走程序”，检测结果数据不会发生变化，除非源程序被修改，这样，自动保存并出具的数据报告就能够防止人为篡改，确保结果准确可靠。
3、虚拟仪器在计量测试检定中应用分析
虚拟仪器实际应用更为广泛，领域渗透也更为全面。其具有可操作、可编程空间突出特性，以操作简单、便于携带、更为开放、更为灵活等自身优势，广泛渗入热学、电磁、力学、流量、无线电等计量领域，并显现出以下几点突出特征：
（一）计量测试自动批量化
虚拟仪器在计量测试检定中有效应用，促使计量检测自动批量化。利用好运行程序编写设计与算法软件控制，实现计量测试检定工作自动运转，以一套统一计量参数标准同一时间段检测多个待检元器件。例如，按电压并联、电流串联连接原则，将多台数字多用表接好，用LabVIEW设计语言编写直交电压、直交电流、电阻等信号检测程序，合理利用虚拟仪器，破除“一器一测”“一数一测”繁杂、重复、琐碎困境，从而实现自动化检测，另外，若将其并联或串联，可以同时校准电压或电流，实现批量化校准。
（二）计量测试现场在线化
自动控制技术不断深化，在线检测在工业企业生产中愈加受到重视，成为越来越多计量仪表功能性刚需。虚拟仪器采用“采集硬件+算法软件+现实控制面板”系统模式，利用软件模拟去实体化传统仪器，多元检测功能集中于虚拟仪器极平台，配上操作系统，搭上便捷式计算机，就能很好地实现现场在线化计量测试。在企业生产中生产线出现临时仪表数据监测需要，只要简要安装相对应计量监测功能虚拟仪器，就能快速准确检测要求元器件数据，这就能充分体现虚拟仪器现场在线化检测优势。
（三）计量测试远程无线化
近期，环境、能源计量在社会经济向资源节约、绿色友好转型背景下被聚焦，受到新能源等相关领域重视，但是，因这些计量对象特殊性，需要在多现场实施多参数实时监测，采集海量数据，才能更为精准地做出分析处理，加以科学判断。而基于虚拟仪器，借助通讯技术，构建“远程检测+图像处理”体系，让环境、能源等特殊性计量对象检测不再那么困难，此外，还可以借助LAN口等网络传输方式，实现网络“线上”无线化检测，远程无线化计量测试或许能在新能源等更多领域起到更大推动作用，推动绿色友好型经济转型优化。
结语
新工业革命中，计量测试是为重要科技动力引擎。而“5G+”时代已然开启，基于计算机技术的虚拟仪器，或将随着相关联技术深化更新，再次迭代升级，更深层次、更广领域、更大位面应用于计量测试，从而推动工业进入“批量个性定制”“绿色友好持续”“联合民主智造”新时代。
参考文献
[1]马爱文.计量测试——新工业革命的引擎[J].中国计量,2018(09):17-19.
[2]王娜.虚拟仪器技术在计量中的应用[J].科技与创新,2017(24):150-151.
[3]左锋,董爱华,韩芳.虚拟仪器技术在自动测控技术专业实验中的应用[J].仪表技术,2018(8).
作者简介：谢祖坤（1980.03-），男，贵州省金阳新区人，硕士研究生学历，贵州省黎阳航空动力有限公司工程师，研究方向：计量测试方面。