CN102879061B

CN102879061B - 一种基于拟合方程的水表误差校正方法

Info

Publication number: CN102879061B
Application number: CN201210349075.1A
Authority: CN
Inventors: 姚灵
Original assignee: NINGBO HAOSHIDA INSTRUMENT TECHNOLOGY Co Ltd; Ningbo Water Meter Co Ltd
Current assignee: Ningbo Water Meter Group Co Ltd
Priority date: 2012-09-19
Filing date: 2012-09-19
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2032-09-19
Also published as: CN102879061A

Abstract

本发明公开了一种基于拟合方程的水表误差校正方法，其包括以下步骤：a）画出水表误差曲线；b）在水表误差曲线上确定若干校正区间分界点，每相邻两分界点之间形成一校正区间；c）建立校正区间拟合直线方程：ε=a+bQ；d）建立标准体积值与水表测得实际体积之间的关系式：V_I=[(a+bQ)+1]V_S；e)确定为校正系数；f）在校正区间内测得的任意值V_Ii都乘上校正系数即得到校正后的水表测量值。与现有技术相比，在本方法的支持下，就可将水表的流量测量特性校正到符合标准要求的很小误差范围内，其不仅可以保证水表的成批流量测量特性，还可以对水表进行个性化特性修正，保证产品合格率，降低成本，缩短开发时间。

Description

一种基于拟合方程的水表误差校正方法

技术领域

本发明属于水表的技术领域，具体的讲是一种基于拟合方程的水表误差校正方法。

背景技术

水表产品量大而面广，门类齐全，其包括机械水表、电子水表以及带电子装置的水表等，不仅用于水费的贸易结算，还用于工农业用水量的过程控制。它在科学用水、合理用水等方面的重要作用正在被人们所认知。

现有技术的叶轮式水表存在的主要问题有：

首先，生产过程中水表的流量测量特性目前只能由设计确定，装配成台后的水表无法采用分段校正的方法来使其测量特性符合标准要求，这样会导致很多水表的误差超出最大允许误差范围或处于临界状态。目前，通常做法是更换水表零部件或改进水表产品设计，这种方法不但产品合格率无法得到保证，而且成本很高、周期很长

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种基于拟合方程的水表误差校正方法，使用本发明的方法可以将能在叶轮式水表上获取旋转信号且在水表中设置嵌入式计算机软硬件装置的叶轮式水表的流量测量特性校正到符合标准要求的状态。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种基于拟合方程的水表误差校正方法，其特征在于包括以下步骤：

a）首先对水表在实流状态下检测其流量测量范围内的若干个流量点，并在图上画出水表误差曲线；

b）在所述水表误差曲线上确定若干校正区间分界点，每相邻两所述分界点之间形成一校正区间；

c）建立校正区间拟合直线方程：ε=a+bQ，式中，ε表示水表示值误差；Q表示校正拟合直线方程下的被测流量值；a表示拟合直线方程的截距；b表示拟合直线方程的斜率，其计算公式为：式中：ε_i+1—误差曲线上第i+1点的的示值误差；ε_i—误差曲线上第i点的示值误差；q_i+1—第i+1点的流量值；q_i—第i点的流量值；

d）建立测量装置提供的标准体积值与水表测得实际体积之间的关系式：V_I=[(a+bQ)+1]V_S，式中，V_S表示测量装置提供的标准体积值，V_I表示水表测得实际体积；

e)确定为校正系数；

f）在所述校正区间内测得的任意值V_Ii都乘上所述校正系数即得到校正后的水表测量值。

只要水表工作时的重复性和稳定性符合测量要求，在本方法的支持下，就可将水表的流量测量特性校正到符合标准要求的很小误差范围内，其不仅可以保证水表的成批流量测量特性，还可以对水表进行个性化特性修正，保证产品合格率，降低成本，缩短开发时间。

作为优选，所述步骤1中实流状态下检测的流量点的数量为2至25个。一般来说，在曲线变化大的区域设置的流量分界点应密，反之则疏。

优选的，在所述水表误差曲线的拐点或拐点附近处建立所述校正区间分界点。一般来说，拟合直线与实际误差曲线之间产生的误差与划分的校正区间数有关，校正区间划分越多，直线与曲线之间的差异就越小，反之则越大。因此，应处理好校正区间数与校正产生误差（与实流测量点数及校正区间划分数有关）之间的平衡，实流测量点和划分区间数多，产生的校正误差就少，但校正成本则高，反之亦然。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的方法操作简单方便，只要水表工作时的重复性和稳定性符合测量要求，在本方法的支持下，就可将水表的流量测量特性校正到符合标准要求，其不仅可以保证水表的流量特性，还可以对水表进行个性化特性修正，保证产品合格率，降低成本，缩短开发时间。

附图说明

图1为本发明实施例的水表误差曲线。

具体实施方式

1、首先对水表在实流状态下检测其流量测量范围内的若干个流量点，并在图上画出水表误差曲线，见图1；

2、在水表误差曲线中截取一段线性度较好的校正区间，见图1，现设：q₂=0.300m³/h，q₁=0.100m³/h，在两截取点之间划出一条拟合直线，写出直线方程：ε=a+bQ；将坐标零位从0处平移至0′处，可得直线方程截距：a=-0.04，直线方程斜率：

b = \frac{ϵ_{2} - ϵ_{1}}{q_{2} - q_{1}} = \frac{0.05 - (- 0.04)}{0.200} = 0.45,

其中，水表在q₂、q₁流量下的示值误差ε₂、ε₁是在实流检测条件下得到的。

3、根据上述参数，代入参数后的直线方程为：ε=-0.04+0.45Q；

4、当Q=0.200m³/h时，V_I=1.05VS，ε=0.05（即示值误差为+5%）；将V_I乘上校正系数可得校正后体积值：

V_{I}^{'} = \frac{1}{[(a + bQ) + 1]} V_{I} = \frac{1}{1.05} V_{I};

因此，水表最终显示的实际体积值为：V′_I=V_S，此时Q在q₂流量点下水表的示值误差为零（ε=0）；校正拟合直线下的其它流量点校正方法与此相同。

Claims

1.一种基于拟合方程的水表误差校正方法，其特征在于包括以下步骤：

a)首先对水表在实流状态下检测其流量测量范围内的若干个流量点，并在图上画出水表误差曲线；

b)在所述水表误差曲线上确定若干校正区间分界点，每相邻两所述分界点之间形成一校正区间；

c)建立校正区间拟合直线方程：ε＝a+bQ，式中，ε表示水表示值误差；Q表示校正区间拟合直线方程下的被测流量值；a表示拟合直线方程的截距；b表示拟合直线方程的斜率；

d)建立测量装置提供的标准体积值与水表测得实际体积之间的关系式：V_I＝[(a+bQ)+1]V_S，式中，V_S表示测量装置提供的标准体积值，V_I表示水表测得实际体积；

e)确定

\frac{1}{[(a + bQ) + 1]}

为校正系数；

f)在所述校正区间内测得的任意值V_Ii都乘上所述校正系数即得到校正后的水表测量值。

2.根据权利要求1所述的一种基于拟合方程的水表误差校正方法，其特征在于：所述步骤a中实流状态下检测其流量测量范围内的流量点的数量为2至25个。

3.根据权利要求1所述的一种基于拟合方程的水表误差校正方法，其特征在于：在所述水表误差曲线的拐点或拐点附近处建立所述校正区间分界点。