1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)整個(gè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)信息、證書(shū)封面、溫度、電導(dǎo)率、鹽度、壓力、水位計(jì)共七個(gè)子系統(tǒng)組成。

　　計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)信息子系統(tǒng)是指檢定/校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)中所采用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)信息，包括溫度、電導(dǎo)率（鹽度）、壓力、水位計(jì)五個(gè)部分。這些信息將應(yīng)用于國(guó)家海洋計(jì)量站的檢定/校準(zhǔn)證書(shū)之中。由于社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核周期為五年，為了滿足重新考核后計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)信息的變更，特設(shè)該子系統(tǒng)。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)信息修改后將自行保存，并在系統(tǒng)啟動(dòng)后自動(dòng)調(diào)用，只有在所采用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)信息變更之后才有必要對(duì)它進(jìn)行修改。

　　海洋儀器大多非單一要素測(cè)量的儀器，他們是多種要素的組合測(cè)量系統(tǒng)。為了滿足各種不同要素組合儀器的檢定/校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的處理，各個(gè)子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，可單獨(dú)使用也可組合使用。各子系統(tǒng)均包括了目前海洋調(diào)查中常用的儀器。

　　2系統(tǒng)功能21基本信息和數(shù)據(jù)輸入模塊進(jìn)入主界面后，選擇所需要素的某種儀器，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)入基本信息和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入界面。

　　該模塊主要用于輸入被檢儀器的基本信息、實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件、證書(shū)相關(guān)信息和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在證書(shū)的相關(guān)信息中，為了較少信息輸入工作量，系統(tǒng)已經(jīng)根據(jù)國(guó)家海洋計(jì)量站證書(shū)的格式自動(dòng)設(shè)置了默認(rèn)數(shù)據(jù)，沒(méi)有特殊要求，無(wú)需進(jìn)行修改。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入全部采用電子表格的形式，目前，大多數(shù)海洋儀器都由計(jì)算機(jī)控制，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也以計(jì)算機(jī)文檔形式存在，為了減少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入的工作量和人工錄入造成的錯(cuò)誤，該模塊能方便的從MicrosoftWord和Excel等辦公軟件中復(fù)制和粘貼數(shù)據(jù)。在國(guó)家海洋計(jì)量站的檢定/校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)中，多臺(tái)儀器常常能夠同時(shí)進(jìn)行，這些儀器的檢定/校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)也就具有相同的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量值和實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件，模塊也提供了相應(yīng)功能，在處理完第一臺(tái)儀器的數(shù)據(jù)后，能自動(dòng)保存相應(yīng)數(shù)據(jù)為第二臺(tái)儀器使用。

　　22數(shù)據(jù)處理模塊在輸入數(shù)據(jù)完成后，點(diǎn)擊計(jì)算按鈕，系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定的計(jì)算公式自動(dòng)完成所有的計(jì)算程序，并顯示最終的計(jì)算結(jié)果。在計(jì)算前，系統(tǒng)將檢查輸入的數(shù)據(jù)，如果輸入數(shù)據(jù)少于四組，系統(tǒng)將提示無(wú)法進(jìn)行計(jì)算，需要重新輸入數(shù)據(jù)。計(jì)算完成后，用戶可根據(jù)需求自行調(diào)整計(jì)算結(jié)果保留的有效位數(shù)。

　　本系統(tǒng)最重要的功能就是為被檢儀器提供校準(zhǔn)系數(shù)，因此該模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心，模塊中各計(jì)算公式的回歸計(jì)算算法將決定校準(zhǔn)系數(shù)的準(zhǔn)確性。由于不同品牌、不同型號(hào)同種參數(shù)的測(cè)量?jī)x器計(jì)算公式也不相同，對(duì)計(jì)算結(jié)果的精度要求也有很大的差異。模塊根據(jù)不同計(jì)算公式量身定做了各自的算法，確保了處理數(shù)據(jù)的高精度要求。

　　回歸計(jì)算算法的基本原理是根據(jù)最小二乘法的估計(jì)理論，用多元線性回歸分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

　　多元線性的基本理論是：設(shè)有m個(gè)自變量，x1，x2，，xm，則其模型為：yi=0+1xi，1+2xi，2+mxi，m+i（1）式中：0，1，m是回歸參數(shù)；xi，1，xi，2，xi，m是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的觀測(cè)數(shù)據(jù)；i是n個(gè)相互獨(dú)立且服從同一正態(tài)分布N（0，）的隨機(jī)變量，i=1，2，，n.

　　下面用矩陣形式來(lái)表示模型（1）。令：Y=y1y2ynX1X11X12X1m1X21X22X2m1Xn1Xn2Xnm=01m=01n則：Y=X+利用最小二乘法估計(jì)參數(shù)。設(shè)b0，b1，bm分別是參數(shù)0，1，m的最小二乘估計(jì)，則回歸方程為：y^i=b0+b1x1++bmxm（2）由最小二乘法可知，b0，b1，，bm應(yīng)使全部觀測(cè)值yt和回歸值y^i的殘差平方和達(dá)到最小，因此可以得到正規(guī)方程組的矩陣形式為：（XTX）b=XTY（3）正規(guī)方程組的矩陣解為：b=（XTX）-1XTY以目前最常用的SBE25CTD的溫度為例，其計(jì)算公式為：t=1g+hln（f/f0）+iln2（f/f0）+jln3（f/f0）-27315（4）式中：f0=1000；g、h、i、j為四個(gè)校準(zhǔn)系數(shù)；t為溫度測(cè)量值；f為儀器溫度頻率測(cè)量值。

　　為了應(yīng)用多元線性回歸方法，令：y=1/（t+27315），x=ln（f/f0）將計(jì)算公式（4）簡(jiǎn)化成公式（5）。

　　y=g+hx+ix2+jx3（5）公式（5）將可以很好的利用多元線性回歸的理論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算處理，求出g、h、i、j為四個(gè)校準(zhǔn)系數(shù)的準(zhǔn)確數(shù)值。

　　在利用軟件程序?qū)崿F(xiàn)以上算法的過(guò)程中，系統(tǒng)采用了多種方法確保了計(jì)算結(jié)果的高精度要求，避免由于計(jì)算過(guò)程中的累積誤差影響最后結(jié)果的準(zhǔn)確性。該軟件系統(tǒng)計(jì)算出的回歸系數(shù)與利用專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)軟件Matlab和mathcad編寫(xiě)的程序計(jì)算出的回歸系數(shù)進(jìn)行比較驗(yàn)證，完全達(dá)到了精度的要求。

　　23證書(shū)和圖形自動(dòng)打印模塊在回歸計(jì)算完成后，點(diǎn)擊打印預(yù)覽按鈕，將進(jìn)入打印預(yù)覽界面；點(diǎn)擊打印按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)完成證書(shū)的打印。國(guó)家海洋計(jì)量站的證書(shū)除了封面外還有兩部分組成：一是檢定/校準(zhǔn)所采用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的信息和實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境條件，二是檢定/校準(zhǔn)結(jié)果。

　　根據(jù)所選的不同測(cè)量要素，打印時(shí)系統(tǒng)將從計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)信息子系統(tǒng)中自動(dòng)調(diào)用相應(yīng)信息，無(wú)需進(jìn)行設(shè)置。實(shí)驗(yàn)時(shí)的環(huán)境條件也將從基本信息和數(shù)據(jù)輸入模塊中自動(dòng)提取。系統(tǒng)能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果自動(dòng)打印或預(yù)覽國(guó)家海洋計(jì)量站的中英文對(duì)照證書(shū)。

　　證書(shū)中的檢定/校準(zhǔn)結(jié)果大多數(shù)都以表格形式體現(xiàn)，由于不同檢定/校準(zhǔn)中實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)不盡相同，系統(tǒng)能根據(jù)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)的多少自動(dòng)調(diào)整表格的寬度和高度，以滿足證書(shū)的美觀效果。

　　為了能夠直觀反映被檢儀器示值誤差的大小，系統(tǒng)還能進(jìn)行示值誤差的圖形顯示和打印，示值誤差圖形顯示格式。

　　3結(jié)論海洋儀器計(jì)量檢定校準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了一年多的應(yīng)用，處理了國(guó)家海洋計(jì)量站多種海洋儀器的計(jì)量檢定/校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。應(yīng)用結(jié)果表明：系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，處理數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，提高了海洋儀器的計(jì)量檢定/校準(zhǔn)工作的技術(shù)水平和工作效率。

　　【中國(guó)糧油儀器在線】部分信息來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)，力求安全及時(shí)、準(zhǔn)確無(wú)誤，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)對(duì)其觀點(diǎn)贊同或?qū)ζ湔鎸?shí)性負(fù)責(zé)。