CN101581596A - 基于双时间测量技术的流量检测方法及其设备 - Google Patents

Abstract

基于双时间测量技术的流量检测方法及其设备，包括如下步骤：(1)积算被检测流量计的累积流量并计时；(2)双路时间和脉冲测量装置同时向流量检测标准装置发出启动信号，当双路时间和脉冲测量装置接收到流量检测标准装置起始信号后也开始计时并积算标准累积流量；(3)被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后结束计时，测得时间t₂，同时发出停止信号；(4)双路时间和脉冲测量装置积算出标准累积流量为V₁，并测得时间t₁；(5)计算出被检测流量计的误差。本发明的优点是：能够消除低分辨率的流量计与流量检测标准装置的不同步带来的不利影响。

Description

基于双时间测量技术的流量检测方法及其设备

技术领域

本发明涉及流量计量检测领域中，流量计的误差检测。

背景技术

流量计量检测时，被检测流量计(仪表)安装于流量检测标准装置中。根据计量学原理，用流量检测标准装置的显示量值作为标准量值，与被检测流量计的显示量值进行比较，以确定被检测流量计的误差及其计量特性。这种检测通常要求被检测流量计的显示量值(或代表其显示量值的输出信号，如脉冲、电流和数字)和流量检测标准装置的显示量值在相同的时间内取得，即是两者是同步的。当然绝对的同步是做不到的，当被检测流量计的显示量值(或输出信号)与流量检测标准装置的显示量值分辨率足够，则认为近似同步，不同步的影响可以忽略不计，其误差的计算公式见公式(1)。

$E=\frac{V_2-V_1}{V_1}\×100\%---\left(1\right)$

公式中，E为测流量计的误差，V₁和V₂分别为流量检测标准装置和被检测流量计在相同的时间内所记录的累积流量(可以是体积流量，也可以是质量流量)。由于认为时间是同步的，对测量结果没有影响，公式中没有时间参数，所以认为不需要测量时间。

然而由于有的被检测流量计显示量值(或输出信号)分辨率很低，这样的流量计是很多的，诸如模拟(或称机械)指示的水表、煤气表、气体涡轮流量计、气体和液体容积式流量计，低频脉冲输出旋涡流量计，数字通讯信号输出的流量计等。其分辨率远远低于流量检测标准装置的显示量值分辨率，导致两者的近似同步不能实现，则传统的检测技术所带来的测量误差影响是非常大的，由此被检测流量计的计量特性会被错误评价。

由于流量计量检测都是建立在稳定流或近似稳定流条件下，因此在不能实现(近似)同步测量的情况下，必须采取其它的测量技术，以解决存在的问题。基于双时间测量技术的流量检测装置正是针对解决上述问题的一种新的流量检测技术方案，有效解决了非同步测量技术难题。

发明内容

本发明要解决现有低分辨率流量计的检测方法中被检测流量计和流量检测装置测量不同步、从而使测量结果产生误差的缺点，提供一种可降低低分辨率的流量计的检测误差的检测方法。

本发明所述的基于双时间测量技术的流量检测方法，包括如下步骤：

(1)当双路时间和脉冲测量装置接收到检测开始的指令后，开始根据接收到的光电脉冲信号积算被检测流量计的累积流量并计时；

(2)双路时间和脉冲测量装置同时向流量检测标准装置发出启动信号，当双路时间和脉冲测量装置接收到流量检测标准装置的标准累积流量起始信号后也开始计时；

(3)被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后，双路时间和脉冲测量装置结束计时，测得时间t₂，同时发出停止信号；

(4)双路时间和脉冲测量装置积算出标准累积流量为V₁，并测得时间t₁；

(5)按公式(2)计算出被检测流量计的误差E：

$E=\frac{V_2/t_2-V_1/t_1}{V_1/t_1}\×100\%=(\frac{t_1}{t_2}\·\frac{V_2}{V_1}-1)\×100\%---\left(2\right)$

当控制对象为收集法装置时，步骤(2)中的启动信号是驱动流量换向装置换入的命令，所述的起始信号为位于流量换向装置触信号；步骤(3)的停止信号是驱动流量换向装置换出的命令。

当控制对象为标准表法装置时，步骤(2)中的启动信号是准备接收标准表流量信号的命令，所述的起始信号来自双路时间和脉冲测量装置；步骤(3)的停止信号是停止接收标准表流量信号的命令。

本发明方法的专用设备，包含一个双路时间和脉冲测量装置，所述的双路时间和脉冲测量装置分别与被检测流量计、流量检测标准装置信号连接；

所述的双路时间和脉冲测量装置内包含用于检测被检测流量计的第一流量累积模块和第一计时模块，以及用于检测流量检测标准装置的第二流量累积模块和第二计时模块；

控制模块，用于当开始对所述的被检测流量计进行流量累积和计时后，向所述的流量检测标准装置发出启动信号，当接收到流量检测标准装置的标准累积流量起始信号后向所述的第二计时模块发出开始计时信号；当被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后，向所述的第一计时模块和第二计时模块、第二流量累积模块发出结束计时信号，测得时间被检测流量计所用t₂、流量检测标准装置所用t₁、累积流量V₁；

计算模块，按照预置误差公式：

$E=\frac{V_2/t_2-V_1/t_1}{V_1/t_1}\×100\%=(\frac{t_1}{t_2}\·\frac{V_2}{V_1}-1)\×100\%---\left(2\right)$

计算被检测流量计的误差E。

基于双时间测量技术的流量检测方案是一种实现非同步测量的新型流量计量检测技术。其工作原理表述如下。

流量检测标准装置在时间t₁内所记录的标准累积流量V₁(可以是体积流量，也可以是质量流量)。

被检测流量计在时间t₂内所记录的累积流量V₂(可以是体积流量，也可以是质量流量)。

则被检测流量计的误差可以用公式(2)计算。

$E=\frac{V_2/t_2-V_1/t_1}{V_1/t_1}\×100\%=(\frac{t_1}{t_2}\·\frac{V_2}{V_1}-1)\×100\%---\left(2\right)$

公式(2)是本项发明的理论依据，与传统的检测技术有显著不同。

本发明的技术关键是两个时间的测量，其测量和控制功能通过具有双路的时间和脉冲测量装置来实现。通过对两个时间的分别测量，能够消除低分辨率所带来的时间不同步的误差。

本发明的优点是：能够消除低分辨率的流量计与流量检测标准装置的不同步带来的不利影响。

附图说明

图1是针对被检测流量计为模拟指示式的流量计的测量装置图

图2是，针对被检测流量计输出频率很低的脉冲信号流量计的测量装置图

图3是针对被检测流量计输出信号为数字通讯信号的流量计的测量装置图

具体实施方式

实施例一

参照附图1：

本发明所述的基于双时间测量技术的流量检测方法，包括如下步骤：

(1)当双路时间和脉冲测量装置接收到检测开始的指令后，开始根据接收到的光电脉冲信号积算被检测流量计的累积流量并计时；

(2)双路时间和脉冲测量装置同时向流量检测标准装置发出启动信号，当双路时间和脉冲测量装置接收到流量检测标准装置的标准累积流量起始信号后也开始计时；

(3)被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后，双路时间和脉冲测量装置结束计时，测得时间t₂，同时发出停止信号；

(4)双路时间和脉冲测量装置积算出标准累积流量为V₁，并测得时间t₁；

(5)按公式(2)计算出被检测流量计的误差E：

$E=\frac{V_2/t_2-V_1/t_1}{V_1/t_1}\×100\%=(\frac{t_1}{t_2}\·\frac{V_2}{V_1}-1)\×100\%---\left(2\right)$

当控制对象为收集法装置时，步骤(2)中的启动信号是驱动流量换向装置换入的命令，所述的起始信号为位于流量换向装置触信号；步骤(3)的停止信号是驱动流量换向装置换出的命令。

当控制对象为标准表法装置时，步骤(2)中的启动信号是准备接收标准表流量信号的命令，所述的起始信号来自双路时间和脉冲测量装置；步骤(3)的停止信号是停止接收标准表流量信号的命令。

实施过程描述如下。

光电传感器3将光点2投身到模拟(或称机械)指示式的流量计1的机械指示装置中，将指示装置运动时，光电传感器3将这种运动转换成电脉冲信号，输入到双路时间和脉冲测量装置4中。将流量检测标准装置5的标准流量信号、检测起始和结束标志信号也输入双路时间和脉冲测量装置4。双路时间和脉冲测量装置4还可以输出控制流量换向装置的驱动信号。

当双路时间和脉冲测量装置4接收到检测开始的指令后，开始根据接收到的光电脉冲信号积算被检测流量计的累积流量并计时，如果控制对象为收集法装置，则发出驱动流量换向装置换入的命令；如果是标准表法装置，则发出准备接收标准表流量信号的命令。直至被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后结束计时，测得时间t₂，如果控制对象为收集法装置，则发出驱动流量换向装置换出的命令；如果是标准表法装置，则发出停止接收标准表流量信号的命令。在此期间，双路时间和脉冲测量装4置接收到流量检测标准装置的标准累积流量起始信号后也开始计时，对于收集法装置，该起始信号为位于流量换向装置触信号，对于标准表法装置，该命令来自双路时间和脉冲测量装置，并(或)同时积算流量检测标准装置的标准累积流量，直至接收到了停止信号后，积算出标准累积流量为V₁，并结束计时，测得时间t₁，按公式(2)计算出被检测流量计的误差。

实施例二

参照附图2：

本实施例与实施例一的区别是测量对象不同，本实施例针对被检测流量计输出频率很低的脉冲信号流量计。其余相同。

实施过程描述如下。

将被检测流量计11输出的脉冲信号输入双路时间和脉冲测量装置4，将流量检测标准装置5的标准流量信号、检测起始和结束标志信号也输入双路时间和脉冲测量装置4。双路时间和脉冲测量装置4还可以输出控制流量换向装置的驱动信号。

当双路时间和脉冲测量装置4接收到检测开始的指令后，开始根据接收到的被检测流量计11输出的脉冲信号积算被检测流量计的累积流量并计时，如果控制对象为收集法装置，则发出驱动流量换向装置换入的命令；如果是标准表法装置，则发出准备接收标准表流量信号的命令。直至被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后结束计时，测得时间t₂，如果控制对象为收集法装置，则发出驱动流量换向装置换出的命令；如果是标准表法装置，则发出停止接收标准表流量信号的命令。在此期间，双路时间和脉冲测量装置接收到流量检测标准装置5的标准累积流量起始信号后也开始计时，对于收集法装置，该起始信号为位于流量换向装置触信号，对于标准表法装置，该命令来自双路时间和脉冲测量装置，并(或)同时积算流量检测标准装置的标准累积流量，直至接收到了停止信号后，积算出标准累积流量为V₁，并结束计时，测得时间t₁，按公式(2)计算出被检测流量计的误差。

实施例三

参照附图3：

本实施例与实施例一的区别是测量对象不同，本实施例针对被检测流量计输出信号为数字通讯信号的流量计。其余相同。

实施过程描述如下。

将被检测流量计12输出的数字通讯信号输入双路时间和脉冲测量装置4，将流量检测标准装置5的标准流量信号、检测起始和结束标志信号也输入双路时间和脉冲测量装置4。双路时间和脉冲测量装置4还可以输出控制流量换向装置的驱动信号。

当双路时间和脉冲测量装置接收到检测开始的指令后，开始根据接收到的被检测流量计输出的数字通讯信号积算被检测流量计的累积流量并计时，如果控制对象为收集法装置，则发出驱动流量换向装置换入的命令；如果是标准表法装置，则发出准备接收标准表流量信号的命令。直至被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后结束计时，测得时间t₂，如果控制对象为收集法装置，则发出驱动流量换向装置换出的命令；如果是标准表法装置，则发出停止接收标准表流量信号的命令。在此期间，双路时间和脉冲测量装置接收到流量检测标准装置的标准累积流量起始信号后也开始计时，对于收集法装置，该起始信号为位于流量换向装置触信号，对于标准表法装置，该命令来自双路时间和脉冲测量装置，并(或)同时积算流量检测标准装置的标准累积流量，直至接收到了停止信号后，积算出标准累积流量为V₁，并结束计时，测得时间t₁，按公式(2)计算出被检测流量计的误差。

实施例四

参照附图1-3：

本发明所述的基于双时间测量技术的流量检测方法的专用设备，包含一个双路时间和脉冲测量装置4，所述的双路时间和脉冲测量装置4分别与被检测流量计1、流量检测标准装置5信号连接；

所述的双路时间和脉冲测量装置内包含用于检测被检测流量计的第一流量累积模块和第一计时模块，以及用于检测流量检测标准装置的第二流量累积模块和第二计时模块；

控制模块，用于当开始对所述的被检测流量计进行流量累积和计时后，向所述的流量检测标准装置发出启动信号，当接收到流量检测标准装置的标准累积流量起始信号后向所述的第二计时模块发出开始计时信号；当被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后，向所述的第一计时模块和第二计时模块、第二流量累积模块发出结束计时信号，测得时间被检测流量计所用t₂、流量检测标准装置所用t₁、累积流量V₁；

计算模块，按照预置误差公式：

$E=\frac{V_2/t_2-V_1/t_1}{V_1/t_1}\×100\%=(\frac{t_1}{t_2}\·\frac{V_2}{V_1}-1)\×100\%---\left(2\right)$

计算被检测流量计的误差E。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.基于双时间测量技术的流量检测方法，包括如下步骤：

(1)当双路时间和脉冲测量装置接收到检测开始的指令后，开始根据接收到的光电脉冲信号积算被检测流量计的累积流量并计时；

(2)所述的双路时间和脉冲测量装置同时向流量检测标准装置发出启动信号，当所述的双路时间和脉冲测量装置接收到流量检测标准装置的标准累积流量起始信号后也开始计时；

(3)被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后，所述的双路时间和脉冲测量装置结束计时，测得时间t₂，同时发出停止信号；

(4)所述的双路时间和脉冲测量装置积算出标准累积流量为V₁，并测得时间t₁；

(5)按公式(2)计算出被检测流量计的误差E：

$E=\frac{V_2/t_2-V_1/t_1}{V_1/t_1}\×100\%(\frac{t_1}{t_2}\·\frac{V_2}{V_1}-1)\×100\%---\left(2\right)$

2.如权利要求1所述的基于双时间测量技术的流量检测方法，其特征在于：控制对象为收集法装置，步骤(2)中的启动信号是驱动流量换向装置换入的命令，所述的起始信号为位于流量换向装置触信号；步骤(3)的停止信号是驱动流量换向装置换出的命令。

3.如权利要求1所述的基于双时间测量技术的流量检测方法，其特征在于：控制对象为标准表法装置，步骤(2)中的启动信号是准备接收标准表流量信号的命令，所述的起始信号来自双路时间和脉冲测量装置；步骤(3)的停止信号是停止接收标准表流量信号的命令。

4.如权利要求1所述的基于双时间测量技术的流量检测方法的专用设备，其特征在于：包含一个双路时间和脉冲测量装置，所述的双路时间和脉冲测量装置分别与被检测流量计、流量检测标准装置信号连接；

所述的双路时间和脉冲测量装置内包含用于检测被检测流量计的第一流量累积模块和第一计时模块，以及用于检测流量检测标准装置的第二流量累积模块和第二计时模块；

控制模块，用于当开始对所述的被检测流量计进行流量累积和计时后，向所述的流量检测标准装置发出启动信号，当接收到流量检测标准装置的标准累积流量起始信号后向所述的第二计时模块发出开始计时信号；当被检测流量计的累积流量到了预定的累积流量V₂后，向所述的第一计时模块和第二计时模块、第二流量累积模块发出结束计时信号，测得时间被检测流量计所用t₂、流量检测标准装置所用t₁、累积流量V₁；

计算模块，按照预置误差公式：

$E=\frac{V_2/t_2-V_1/t_1}{V_1/t_1}\×100\%(\frac{t_1}{t_2}\·\frac{V_2}{V_1}-1)\×100\%---\left(2\right)$

计算被检测流量计的误差E。

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