CN109141865B - 一种水阀水量频率关系检测设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水阀水量频率关系检测设备，其特征在于，包括：若干并联的支路，在每一个所述支路上设有一个水阀和一个流量计，各所述支路与同一主路轮替连接，在所述主路上连接有水泵，在所述水泵上连接有水泵转速控制器；各所述水阀、各所述流量计和所述水泵都与一操作显示器连接。通过一个水泵和独立的水泵转速控制器，尽可能确保水阀测试过程中水量的稳定性，保证检测的准确性。同时，通过设置多个支路，让主路与支路轮替连接，能够满足不同的产品在不同流量下同时被检测，并且各产品互不影响有效提高检测效率。本发明还提供一种水阀水量频率关系检测方法。

Description

一种水阀水量频率关系检测设备及方法

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种水阀水量频率关系检测设备及方法。

背景技术

目前，热水器行业水阀生产及质量抽检大多数还是采用人工抽检形式，人工检测效率低下，且外界环境对检测结果影响较大，无法确保批量合格率。

近期，热水器厂家虽有提及采用自动检测，但对于检测过程中水量波动对水阀检测影响，没有更好的解决措施；对于设备厂家为确保检测过程中水量的稳定，采用直流调速水泵，每路水阀检测均采用一个直流调速水泵确保水阀检测过程中水量的稳定性，由于水量调节的过冲和水阀数据采样的延时，当前经过水阀的真实水量与输出频率不是一一对应的，导致实际效果并不是很理想，并且设备制作成本较高。目前行业内对于水阀自动检测尚无较理想设备及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种效率高、检测准确性好的水阀水量频率关系检测设备。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方法。

一种水阀水量频率关系检测设备，其特征在于，包括：若干并联的支路，在每一个所述支路上设有一个水阀和一个流量计，各所述支路与同一主路轮替连接，在所述主路上连接有水泵，在所述水泵上连接有水泵转速控制器；各所述水阀、各所述流量计和所述水泵都与一操作显示器连接。

作为上述方案的进一步说明，在所述主路上连接有储水槽，所述储水槽、所述主路和所述支路共同构成一个水流回路。

作为上述方案的进一步说明，在所述主路上连接有补水管，在所述补水管上设有单向阀。

作为上述方案的进一步说明，在所述储水槽底部设有排水管，在所述排水管上设有单向阀。

作为上述方案的进一步说明，在所述操作显示器上设有水压显示模块、流量显示模块和频率显示模块。

作为上述方案的进一步说明，各所述支路安装在一转盘上。

作为上述方案的进一步说明，所述流量计为机械式可调流量计。

本发明还公开一种水阀水量频率关系检测方法，其特征在于，利用同一水泵和独立的水泵控制器产生水流供给不同的水路，然后通过机械式可调流量计，调节不同水路所需流量并分别流入相应的水阀，利用操作显示器控制芯片读取各路可调流量计的当前流量Q与相应水阀的当前输出频率f、并判定该路被检水阀流量频率关系是否合格。

作为上述方案的进一步说明，判定该路被检水阀流量频率关系是否合格的方法为：

1)在一个数据采集周期的中间时段采集多个当前流量Q和当前输出频率f，并分别加权取平均值得到Q_均和f_均；

2)计算Q_均对应的标准频率：f_标＝(kQ_均-f₀)(1±Δ)；

3)判断是否满足：kQ_均-f₀)(1-Δ)≤f_均≤(kQ_均-f₀)(1+Δ)，满足则当前被检水阀合格；其中k为水阀系数，一般为8；f₀为修正量，一般为3；Δ为允许误差值，一般为0.05。

作为上述方案的进一步说明，在中间时段采集当前流量Q和当前输出频率f时，采用从后到前的反向取数。

本发明的有益效果是：

一、通过一个水泵和独立的水泵转速控制器，尽可能确保水阀测试过程中水量的稳定性，保证检测的准确性。同时，通过设置多个支路，让主路与支路轮替连接，能够满足不同的产品在不同流量下同时被检测，并且各产品互不影响有效提高检测效率。

二、通过设备来检测水阀产品，能够取代原先人工检测环节，实现机器代替人工这一步，是整个水阀自动化装配与自动化检测的重要环节。

三、通过控制芯片来实现对整个系统的控制，能够实现每个被检测产品的数据随时调取查询，并且具有掉电记忆功能，来电继续检测，无需将水阀取下，重新开始检测。

四、采集数据时，从中间时段反向采集并加权取平均值，确保采用的准确性，有效的降低了测量过程水量波动对检测结果的影响，大大的提高了检测准确度。

附图说明

图1所示为本发明提供的水阀水量频率关系检测设备结构示意图。

图2所示为水阀采集数据时序图。

附图标记说明：

1：支路，2：水阀，3：流量计，4：主路，5：水泵，6：水泵转速控制器，7：操作显示器，8：储水槽，9：补水管，10：单向阀，11：排水管，12：单向阀，13：水压显示模块，14：流量显示模块，15：频率显示模块。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种水阀水量频率关系检测设备，其特征在于，包括：若干并联的支路1，在每一个所述支路1上设有一个水阀2和一个流量计3，各所述支路1与同一主路4轮替连接，在所述主路4上连接有水泵5，在所述水泵5上连接有水泵转速控制器6；各所述水阀2、各所述流量计3和所述水泵5都与一操作显示器7连接。

其中，所述流量计3为机械式可调流量计，用来调节所需流量。在所述主路4上连接有储水槽8，所述储水槽8、所述主路4和所述支路1共同构成一个水流回路。在所述主路4上连接有补水管9，在所述补水管9上设有单向阀10，以便于补水并防止水流循环时倒灌进补水管。在所述储水槽8底部设有排水管11，在所述排水管11上设有单向阀12，以便在检测完成后排出储水槽8中的水。

在所述操作显示器7上设有水压显示模块13、流量显示模块14和频率显示模块15，以实时显示检测支路的水压、流量和频率状况。

进一步地，为便于实现各支路与主路之间的轮替切换，优选各所述支路安装在一转盘上，构成转盘式自动化流水线，能够满足不同的产品在不同流量下同时被检测，并且各产品互不影响，这样有效提升检测的效率。

本实施例提供的一种水阀水量频率关系检测设备，利用同一水泵和独立的水泵控制器产生水流供给不同的水路，然后通过机械式可调流量计，调节不同水路所需流量并分别流入相应的水阀，利用操作显示器控制芯片读取各路可调流量计的当前流量Q与相应水阀的当前输出频率f、并判定该路被检水阀流量频率关系是否合格。这样就可以以较低成本实现水阀生产自动化全检，并且经过水阀流量与水阀输出频率实时对应，增加水阀检测可靠性。

下面以一个具体的例子来说明水阀流量频率关系是否合格的判定方法：

图2所示为水阀数据采集时序图，一个周期8s，最后2s属于水阀进水口与流量计出水口分离前时间，该时段水阀输出频率不稳定，另外一个周期的前3s属于水阀进水口与流量计出水口接入时间，该时段水阀输出频率也不稳定，因此水阀输出频率采样时间为定时器6s前的数据，共取6组数据约3s时间，这样反向取数，可以把水阀进水口与流量计出水口接入与分离时间彻底剔除，确保频率采样的准确性；这样流量计当前流量Q与水阀当前输出频率f一一对应，分别记为{(Q1，f1)}、{(Q2，f2)}、{(Q3，f3)}、{(Q4，f4)}、{(Q5，f5)}、{(Qn，fn)}。

对该数据分别处理如下：

计算当前流量Q均对应的标准频率：

f_标＝(kQ_均-f₀)(1±Δ)，判断是否满足：(kQ均-f0)(1-Δ)≤f均≤(kQ均-f0)(1+Δ)，满足则当前被检水阀合格；其中k为水阀系数，一般为8；f0为修正量，一般为3；Δ为允许误差值，一般为0.05。

本实施例提供的一种水阀水量频率关系检测设备具有以下优点：

一、大幅提升检测效率

通过转盘式自动化流水线，能够满足不同的产品在不同流量下同时被检测，并且各产品互不影响，这样有效提升检测的效率。

二、保证检测准确度

该方式选取的检测数据是当水流稳定3s后和结束检测前2s中间的3s时间，并取其中6组瞬时点的流量与其对应频率值的平均值为检测结果，这样有效的降低了测量过程水量波动对检测结果的影响，大大的提高了检测准确度。

三、提升产线自动化

通过该方式来检测产品，能够取代原先人工检测环节，实现机器代替人工这一步，是整个水阀自动化装配与自动化检测的重要环节。

四、保证产品可追溯性

通过控制芯片来实现对整个系统的控制，能够实现每个被检测产品的数据随时调取查询，并且具有掉电记忆功能，来电继续检测，无需将水阀取下，重新开始检测。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。

Claims (7)

1.一种水阀水量频率关系检测方法，其特征在于，通过水阀水量频率关系检测设备来实现，所述水阀水量频率关系检测设备包括：若干并联的支路，在每一个所述支路上设有一个水阀和一个机械式可调流量计，各所述支路与同一主路轮替连接，在所述主路上连接有水泵，在所述水泵上连接有水泵转速控制器；各所述水阀、各所述机械式可调流量计和所述水泵都与一操作显示器连接；

利用同一水泵和独立的水泵转速控制器产生水流供给不同的水路，然后通过机械式可调流量计，调节不同水路所需流量并分别流入相应的水阀，利用操作显示器控制芯片读取各路机械式可调流量计的当前流量Q与相应水阀的当前输出频率f、并判定该路被检水阀流量频率关系是否合格；

判定该路被检水阀流量频率关系是否合格的方法为：

1）在一个数据采集周期的中间时段采集多个当前流量Q和当前输出频率f，并分别加权取平均值得到Q_均和f_均；

2）计算Q_均对应的标准频率：f_标=（kQ_均 -f₀）（1±Δ）；

3）判断是否满足：（kQ_均 -f₀）（1-Δ）≤f_均≤（kQ_均 -f₀）（1+Δ），满足则当前被检水阀合格；其中k为水阀系数，为8；f₀为修正量，为3；Δ为允许误差值，为0.05。

2.根据权利要求1所述的一种水阀水量频率关系检测方法，其特征在于，在所述主路上连接有储水槽，所述储水槽、所述主路和所述支路共同构成一个水流回路。

3.根据权利要求1所述的一种水阀水量频率关系检测方法，其特征在于，在所述主路上连接有补水管，在所述补水管上设有单向阀。

4.根据权利要求2所述的一种水阀水量频率关系检测方法，其特征在于，在所述储水槽底部设有排水管，在所述排水管上设有单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种水阀水量频率关系检测方法，其特征在于，在所述操作显示器上设有水压显示模块、流量显示模块和频率显示模块。

6.根据权利要求1所述的一种水阀水量频率关系检测方法，其特征在于，各所述支路安装在一转盘上。

7.根据权利要求1所述的一种水阀水量频率关系检测方法，其特征在于，在中间时段采集当前流量Q和当前输出频率f时，采用从后到前的反向取数。