CN108332823A - 水表多压力值、流量值综合性能测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水表多压力值、流量值综合性能测试系统，包括前置测量单元，该单元包括用于侦测测试工作段压力值的压力传感器Ⅰ、以及依次接于测试工作段起始端管路且用于调节测试工作段水压的增压泵、减压阀；系统还包括后置测量单元，该单元包括压力传感器Ⅱ、以及用于对比设定值的标准压力表、标准电子流量计。本发明可实现压力值随测试要求实时变换，实现自动调整瞬时流量值；可通过不同压力值与瞬时流量值的自动调整，精确模拟水表在实际使用过程可能遇到的不同工况，有利于全面验证水表的综合性能，为水表性能的改进提供精确的数据支持；有利于实现静态条件综合压力测试、动态多压力值以及瞬间流量值的综合性能测试、以及水表极限安全测试。

Description

水表多压力值、流量值综合性能测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及水表压力与流量检测技术，尤其涉及一种水表多压力值、流量值综合性能测试系统及测试方法。

背景技术

水表，是测量水流量的一种仪表，大多是水的累计流量测量，一般分为容积式水表和速度式水表两类，选择水表规格时，应先估算通常情况下所使用流量的大小和流量范围，然后选择常用流量最接近该值的那种规格的水表作为首选。

在各种因素影响下，用水户的水量变化非常复杂，给研究用水量变化规律带来很大困难，用水户的使用性质决定了各时段用水量的比例，在各个领域也会带来不同程度的影响，如生产规模、生产工艺、卫生设施水平以及生活习惯等，同时，供水设施的完善程度、供水行业的服务水平与管理手段等对用水量的变化也起到重要作用。

对于现有的自来水供水管理方式，其自来水管道压力是在人工读取自来水官道上的压力表的压力值，将采集到的压力数值传送到供水管理部门，然后汇集在一起观测整个供水网络的压力情况，自来水的计量是在供水管道上安装水表或流量计，通过人工或电子的方式读取水表或流量计的计量值。

本领域技术人员对现有公知技术进行了分析，现有设备在测试水表的压力与流量时，主要存在以下问题：

①压力值固定，无法实现多压力值快速切换，更加无法在测试过程中随机切换压力值；

②极限压力测试时，无法准备记录到水表结构破坏的瞬时极限压力值，无法精确了解水表结构的最大承压能力；

③切换压力值时，无法自动实现指定的瞬时流量值切换，人工切换节奏慢且准确度差，不能模拟进行水表在现场工作中，无法结合实际遇到的不同工况条件进行综合性能测试；

④若仅采用单一的PLC控制设备进行测试，而没有相应的测试系统，则无法形成多种测试功能。

综上所述，本发明正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用的验证，对同一技术领域内的产品结构提出进一步研发与设计的技术方案，这些所提出的技术方案完全能解决现有技术存在的问题，同时也有利于同一技术领域的众多技术问题的解决以及提高技术方案的可拓展性。

发明内容

针对以上缺陷，本发明提供一种便于实现自控的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，使其充分模拟现实中不同工况条件下的水表综合性能验证，同时解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水表多压力值、流量值综合性能测试系统，设置于待测量水表测试工作段的进水管段、出水管段，并且测试系统外部配有连接并控制测试系统内部各个装置的PLC控制单元，其中的进水管段带有高压进水泵，所述测试系统包括：

设置于所述高压进水泵与所述测试工作段之间的前置测量单元，所述前置测量单元包括用于侦测所述测试工作段压力值的压力传感器Ⅰ、以及依次接于所述测试工作段起始端管路且用于调节所述测试工作段水压的增压泵、减压阀；

设置于所述出水管段的后置测量单元，所述后置测量单元包括用于侦测所述测试工作段压力值的压力传感器Ⅱ、以及依次接于所述测试工作段末端管路且用于对比设定值的标准压力表、标准电子流量计。

对于以上技术方案的附加结构，还包括以下任意一项：

所述高压进水泵带有与PLC控制单元相接的变频装置。

所述高压进水泵与测试工作段之间的管路上具有高压止回阀；

相应地，所述出水管段与测试工作段之间的管路上具有高压阀。

对于以上技术方案以及具有任一项附加结构的技术方案，还包括：

所述测试工作段外围设置对操作人员具有防护作用的防护仓盖，标准压力表与标准电子流量计均设置于防护仓盖外部。

结合本发明各个实施例所实施的技术手段，还可形成以下技术方案：

一种水表多压力值、流量值综合性能测试方法，在待测量水表测试工作段的进、出水管段设置测量系统，并且该测试系统外部配有连接并控制测试系统内部各个装置的PLC控制单元，其中的进水管段带有高压进水泵，由以下步骤组成：

⑴测试系统所配置的PLC控制单元确认完成准备工作后，关闭高压进水泵的供水，同时关闭进、出水管段上的阀门；

⑵测试工作段外部安装防护仓盖；

⑶与测试工作段连接的增压泵开始工作，当用于监测测试工作段压力值的压力传感器Ⅰ侦测到测试工作段压力达到设置值时，停止增压，开始静态压力测试，为确认压力是否完全达到设置值，比对处于防护仓盖外部的标准压力表的示值，从而完成设置单压力点的持久测试；

⑷当测试完压力传感器Ⅰ的单压力点测试之后，通过与测试工作段管路连接的增压泵或减压阀增减测试工作段内的水压，达到需要测量的其余各个压力测试点，完成多压力点的连续波动测试。

对于本技术方案还包括以下任意一项：

所述高压进水泵配有与PLC控制单元相接的变频装置，高压进水泵提供测试所需的水压，通过调整测试工作段末端的高压阀的出水横截面的面积，经PLC控制单元控制获得设置要求的瞬间流量，用于测试设置压力点；所述PLC控制单元设置要求自动调整高压进水泵供水水压与测试工作段内的瞬时流量值，实现多流量值的水表综合性能验证。

可优选为，当测试完压力传感器Ⅰ的单压力点测试之后，可根据测试需求，再完成破坏性的极限压力测试。

本发明有益效果为：

⑴通过测试系统结合PC/PLC自动化控制设备，可实现压力值随测试要求实时变换，当压力值变换时，通过标准流量计及配套调整结构，实现自动调整瞬时流量值；

⑵将该测试系统配合PLC设备，可通过不同压力值与瞬时流量值的自动调整，精确模拟水表在实际使用过程可能遇到的不同工况，有利于全面验证水表的综合性能，为水表性能的改进提供精确的数据支持；

⑶在极限压力测试时，有利于精确记录水表可承受的瞬间最大压力值(设备PC会记录到上升过程中的压力峰值及水表结构损坏时的漏压值)；

⑷通过在测试段安装防护仓盖，可确保操作员在水表极限破坏测试时的安全；

⑸安装在测试工作段防护罩外的标准的电子流量计与压力表，可以让操作员实时比对相关实际压力值/流量值量是否与标准值一致；

⑹有利于实现静态条件下综合压力测试、以及动态多压力值以及瞬间流量值的综合性能测试。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述水表多压力值、流量值综合性能测试系统的结构示意图。

图中：

1、PLC控制单元；2、带变频装置的高压进水泵；3、高压止回阀；4、压力传感器Ⅰ；5、增压泵；6、减压阀；7、标准压力表；8、标准电子流量计；9、高压阀；10、防护仓盖；11、压力传感器Ⅱ；12、测试工作段。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本发明实施例一所述的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，所实施的技术手段要达到的目的在于，解决传统测试设备因不具备通过外部自动化控制而实现各种测试目标的测试系统，导致的无法快速切换压力值、无法测定最大承压能力、以及不能满足不同工况条件测试功能的问题，因此，本发明实施的技术方案包括测量水表测试工作段12以及围绕于其进出水管路设置的组成测量系统的测量单元，所实施的测量系统还包括外部配置的PLC控制单元1。

对于上述设置的水表测试工作段12与其进出水管路进一步分析：

所实施的进出水管路包括高压进水段，并且该进水段具备带变频装置的高压进水泵2，所实施的高压进水泵2与水表测试工作段12之间的管段上具有高压止回阀3，所实施的出水段与水表测试工作段12之间的管路上具有高压阀9；

相应地，所实施的测试工作段12外围设置一防护仓盖10并且该防护仓盖10在水表与操作人员之间形成一道对操作人员具有防护作用的防护层，在具体实施时，该防护仓盖10不仅可采用盖体结构，防护仓盖10还包括固定罩于水表上方且能防止一定冲击力的防护罩、既能使操作员看清读数又具备一定防护作用的透明防护板、或操作人员自身穿戴的防止一定冲击力的外套，从而确保操作员在水表极限破坏测试时的安全。

对于上述设置的进出水管路的测量单元进行分析：

所实施的测量单元由前置部分与后置部分组成；

首先，对于前置部分：

所实施的测量单元前置部分设置于高压进水泵2与测试工作段12之间，该前置部分包括压力传感器Ⅰ4、以及与测试工作段12连接的增压泵5，所实施的压力传感器Ⅰ4与增压泵5控制端分别与PLC控制单元1相接，所实施的压力传感器Ⅰ4所在位置形成第一压力测试点；

相应地，所实施的测量单元前置部分还包括设置于测试工作段12起始段的与PLC控制单元1相接的减压阀6。

然后，对于后置部分：

所实施的测量单元后置部分设置于出水管段与测试工作段12之间，该后置部分包括位于测试工作段12截止段的压力传感器Ⅱ11，并且该压力传感器Ⅱ11控制端与PLC控制单元1相接；

相应地，所实施的测量单元后置部分还包括设置于高压阀9与压力传感器Ⅱ11之间且与PLC控制单元1相接的标准电子流量计8，所实施的标准电子流量计8与压力传感器Ⅱ11之间的管段上接入一标准压力表7；

进一步地，所实施的标准压力表7与标准电子流量计8均设置于所实施的防护仓盖10外部。

实施例二

如图1所示，本发明实施例二所述的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，本实施例二是在实施例一基础上形成的用于进行静态条件下综合压力测试的测试方法，具体步骤如下：

⑴测试系统所配置的PLC控制单元1确认完成准备工作后，关闭带变频装置的高压进水泵2的供水，同时关闭设备进出水管段上的阀门；

⑵测试系统内部的与测试工作段12连接的增压泵5开始工作，当压力传感器Ⅰ4侦测到测试工作段12压力达到设置值时，停止增压，开始静压力测试，为确认压力是否完全达到设置值，可比对防护仓盖10外的标准压力表示值，从而完成设置单压力点的持久测试；

⑶当测试完压力传感器Ⅰ4所在管路设置的第一压力点后，通过增压泵5或减压阀6增减测试工作段12内的水压，达到需要测量的其余各个压力测试点，完成多压力点的连续波动测试；

⑷最后，完成破坏性的极限压力测试。

实施例三

如图1所示，本发明实施例三所述的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，本实施例三是在实施例一与实施例二的基础上形成的用于进行动态多压力值以及瞬间流量值的综合性能测试的测试方法，具体步骤如下：

⑴PLC控制单元1确认相关准备工作完成后，通过PLC控制单元1自动控制变频装置，由高压进水泵提供测试所需的水压，通过调整测试工作段12末端的高压阀9的出水横截面的面积，经PLC控制单元1控制获得设置要求的瞬间流量(经标准电子流量计8示值比对反馈得出)，用于测试设置压力点，指定瞬时流量时的水表性能；

⑵当压力点、流量性能测试完成后，PLC控制单元1设置要求自动调整高压进水泵供水水压与测试工作段12内的瞬时流量值，实现全自动多压力点、多流量值的水表综合性能验证。

本发明实施例所述的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，除测量系统的各个装置布局之外，所实现的自动化控制部分可基于现有技术来实现，通过PC/PLC实时数据检测与反馈，经由编程控制，实现水表测试样品的多压力值及瞬时流量值的自动/连续测试，可实现充分模拟现实中不同工况条件下的水表综合性能验证。

因此，对于本发明涉及的PLC控制单元1自身的核心模块、电路连接以及编程部分完全基于现有技术来实现，在现有公知技术的基础上，本领域技术人员完全能够参照对本领域或其它领域同样需要PLC控制设备进行实施，本发明为解决技术问题所要采取的技术方案便是将所实施的测试系统的各个装置、组件依次设置在测量段与PLC控制部分之间，从而形成可解决相应技术问题的测试系统，因此，本发明所涉及的电路部分此处不再赘述。

在本说明书的描述中，若出现术语“本实施例”、“具体实施”等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明或发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”、“设置”、“具有”等均做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明或发明中的具体含义。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本发明技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本发明技术效果之外，例如，将测试系统的各个组件的连接关系应用于其它水表测试系统中；②采用公知技术对本发明技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本发明技术效果相同，例如，将增压泵、减压阀的数量以及连接位置等进行适当的替换，所产生的预期效果没有超出本发明有益效果之外；③以本发明技术方案为基础进行可拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本发明技术方案之外；④利用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域。

Claims (10)

1.一种水表多压力值、流量值综合性能测试系统，设置于待测量水表测试工作段的进水管段、出水管段，并且测试系统外部配有连接并控制测试系统内部各个装置的PLC控制单元，其中的进水管段带有高压进水泵，其特征在于，所述测试系统包括：

设置于所述高压进水泵与所述测试工作段之间的前置测量单元，所述前置测量单元包括用于侦测所述测试工作段压力值的压力传感器Ⅰ、以及依次接于所述测试工作段起始端管路且用于调节所述测试工作段水压的增压泵、减压阀；

设置于所述出水管段的后置测量单元，所述后置测量单元包括用于侦测所述测试工作段压力值的压力传感器Ⅱ、以及依次接于所述测试工作段末端管路且用于对比设定值的标准压力表、标准电子流量计。

2.根据权利要求1所述的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，其特征在于：所述高压进水泵带有与PLC控制单元相接的变频装置。

3.根据权利要求1所述的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，其特征在于：所述高压进水泵与测试工作段之间的管路上具有高压止回阀。

4.根据权利要求3所述的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，其特征在于：所述出水管段与测试工作段之间的管路上具有高压阀。

5.根据权利要求1-4任一项所述的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，其特征在于：所述测试工作段外围设置对操作人员具有防护作用的防护仓盖。

6.根据权利要求5所述的水表多压力值、流量值综合性能测试系统，其特征在于：所述标准压力表与标准电子流量计均设置于防护仓盖外部。

7.一种水表多压力值、流量值综合性能测试方法，在待测量水表测试工作段的进、出水管段设置测量系统，并且该测试系统外部配有连接并控制测试系统内部各个装置的PLC控制单元，其中的进水管段带有高压进水泵，其特征在于，由以下步骤组成：

⑴测试系统所配置的PLC控制单元确认完成准备工作后，关闭高压进水泵的供水，同时关闭进、出水管段上的阀门；

⑵测试工作段外部安装防护仓盖；

⑶与测试工作段连接的增压泵开始工作，当用于监测测试工作段压力值的压力传感器Ⅰ侦测到测试工作段压力达到设置值时，停止增压，开始静态压力测试，为确认压力是否完全达到设置值，比对处于防护仓盖外部的标准压力表的示值，从而完成设置单压力点的持久测试；

⑷当测试完压力传感器Ⅰ的单压力点测试之后，通过与测试工作段管路连接的增压泵或减压阀增减测试工作段内的水压，达到需要测量的其余各个压力测试点，完成多压力点的连续波动测试。

8.根据权利要求7所述的水表多压力值、流量值综合性能测试方法，其特征在于：所述高压进水泵配有与PLC控制单元相接的变频装置，高压进水泵提供测试所需的水压，通过调整测试工作段末端的高压阀的出水横截面的面积，经PLC控制单元控制获得设置要求的瞬间流量，用于测试设置压力点。

9.根据权利要求8所述的水表多压力值、流量值综合性能测试方法，其特征在于：所述PLC控制单元设置要求自动调整高压进水泵供水水压与测试工作段内的瞬时流量值，实现多流量值的水表综合性能验证。

10.根据权利要求7-9任一项所述的水表多压力值、流量值综合性能测试方法，其特征在于：当测试完压力传感器Ⅰ的单压力点测试之后，可根据测试需求，再完成破坏性的极限压力测试。