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Research and Implementation of a Fully Intelligent Pressure Gauge Calibration System
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摘要: 为提升压力表的检定效率并减少读数误差，研制了一套全智能化压力表检定系统，该系统由一体化AI识别模型、控制软件和检定装置组成，实现了压力表检定流程的全智能化、自动化。系统的识别模型是基于深度学习网络框架，融合YOLO检测模型、 Paddle OCR模型、文本分类器以及相邻角度读数算法组成的一体化AI模型，不仅可识别压力表图像中指针的读数信息，还可识别压力表的生产厂家、生产编号、精确度等级和单位等基本信息；控制软件基于多线程、异步通信的结构而设计，支持同时与检定装置的多个硬件通信，控制多个压力表同时检定，且支持检定图像和数据的保存，便于后期复核和追溯，还支持将检定结果同步至OA系统，自动化打印检定证书。通过实验验证，结果表明该系统能够准确可靠地同时检定1～6台压力表，相比于人工检定和其他自动化检定系统，该系统智能化程度更大、检定效率更高、读数误差更小，具有实际应用和推广意义。Abstract: To improve the calibration efficiency of pressure gauges and reduce reading errors, a fully intelligent pressure gauge calibration system has been developed. The system consists of an integrated AI recognition model, control software, and calibration devices, achieving full intelligence and automation of the pressure gauge calibration process. The recognition model of the system is an integrated AI model based on a deep learning network framework, integrating YOLO detection model, Paddle OCR model, text classifier, and adjacent angle reading algorithm. It can not only recognize the reading information of pointers in pressure gauge images, but also recognize basic information such as the manufacturer, production number, accuracy level, and unit of the pressure gauge; The control software is designed based on a multi-threaded and asynchronous communication structure, supporting simultaneous communication with multiple hardware of the calibration device, controlling the simultaneous calibration of multiple pressure gauges, and supporting the storage of calibration images and data for later review and traceability. It also supports synchronizing calibration results to the OA system and automatically printing calibration certificates. Through experimental verification, the results show that the system can accurately and reliably calibrate 1-6 pressure gauges simultaneously. Compared with manual calibration and other automated calibration systems, the system has a greater degree of intelligence, higher calibration efficiency, and smaller reading errors. It has practical application and promotion significance.
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Key words:
- metrology /
- pressure gauge /
- intelligent calibration /
- AI model /
- deep network /
- automatic control
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图 1 压力表示值检定连接示意图
Figure 1. Schematic diagram of pressure indication value calibration connection
图 2 全智能压力表检定系统整体框架设计图
Figure 2. Design diagram of the overall framework of the fully intelligent pressure gauge calibration system
图 5 压力表全智能检定系统控制软件的查询界面
Figure 5. The query interface of the control software for the fully intelligent calibration system of pressure gauges
图 8 不同光照强度下压力表的图像
Figure 8. Images of pressure gauges under different light intensities
表 1 一体化AI模型在不同光照强度下的实验结果
Table 1. Experimental results of integrated AI model under different lighting intensities
型号 光照强度 生产厂家 生产编号 单位 精确度等级 示值 准确率 ① 弱光 √ √ √ √ √ 95.78% 正常光 √ √ √ √ √ 97.43% 强光 √ √ √ √ √ 96.89% ② 弱光 √ √ √ √ √ 96.33% 正常光 √ √ √ √ √ 98.56% 强光 √ √ √ √ √ 96.57% ③ 弱光 √ √ √ √ √ 95.06% 正常光 √ √ √ √ √ 96.12% 强光 × × √ √ × 84.25% ④ 弱光 √ √ √ √ √ 82.63% 正常光 √ √ √ √ √ 95.32% 强光 × × √ √ × 93.94% 
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