CN110231074B - 一种快速检测水表误差的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速检测水表误差的方法，选定一个待测试流量点；使水流达到待测试流量点并流经水表推动水表内所述叶轮转动；所述水表运行时，采集所述待测试流量点流经所述水表时产生的实际脉冲信号，记录所述待测试流量点流经所述水表时产生的实际脉冲周期；读取所述对照表，取与所述待测试流量点所在阶数对应的流量系数；所述对应流量系数与所述实际脉冲周期的比值，即为所述待测试流量点的实际瞬时流量；比较所述实际瞬时流量与标准瞬时流量，得到所述水表的示值误差。本发明可通过储存于存储单元的对照表数据，实现对水表的示值误差的快速校验，相比传统的容积法人工校验方案，生产效率大幅提高，同时能耗也大幅降低。

Description

一种快速检测水表误差的方法

技术领域

本发明涉及水表校准技术，具体涉及一种快速检测水表误差的方法。

背景技术

在传统技术中，是使用容积法来检测水表误差的。容积法是将水表安装到水管中，打开水管阀门，当水流以一定的流量同时流过水表，并流入标准量筒中，开始记录水表示值和测量时间，当水流停止流入量筒时，停止水表和计时器信号的采集。测出流入量筒的液体体积、测量时间及水表的输出流量值，则流量Q＝V/T，从而确定水表的测量特性。这样的测量方法需要消耗大量的时间和人力去完成检测。特别检测小流量区域水表的误差时耗时太长。例如，用容积法按国家标准检测量程为80倍的15mm口径水表的最小流量Q1就需要19.2分钟，并且水表量程比范围越大，耗时越长。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种快速检测水表误差的方法。

本发明所采用的技术方案如下：

一种快速检测水表误差的方法，所述水表包括单片机和叶轮；所述叶轮随流经水表内的水流旋转；所述叶轮旋转一周，发出一个脉冲信号被所述单片机记录；所述单片机还连接有储存单元；

在所述水表的量程范围内，选取十个流量点，将所述水表的量程范围内的流量数值划分为十阶；在每一阶的流量数值范围内，根据所述流量点的流量数值，测定流经所述流量点的设定水量时的脉冲个数、时间系数和流量系数；并将十阶的流量点的流量数值、设定水量、脉冲个数、时间系数和流量系数的对应关系储存入所述储存单元的对照表中；

选定一个待测试流量点；使水流达到待测试流量点并流经水表推动水表内所述叶轮转动；所述水表运行时，采集所述待测试流量点流经所述水表时产生的实际脉冲信号，记录所述待测试流量点流经所述水表时产生的实际脉冲周期；读取所述对照表，取与所述待测试流量点所在阶数的对应流量系数；所述对应流量系数与所述实际脉冲周期的比值，即为所述待测试流量点的实际瞬时流量；比较所述实际瞬时流量与标准瞬时流量，得到所述水表的示值误差。

其进一步的技术方案为：所述时间系数与每一阶的对应流量点流经所述设定水量的理论时间正相关；所述理论时间为对应阶数的设定水量与对应流量点的流量数值的比值。

其进一步的技术方案为：所述时间系数r1的计算方法为：

在上式中，T为每一阶的对应流量点流经设定水量的理论时间，N为第一阶的对应流量点流经设定水量的理论脉冲个数；t为所述单片机的晶振的震荡周期。

其进一步的技术方案为：所述流量系数r2的计算方法为：

在上式中，每一阶的流量点流经的设定水量，N为每一阶的流量点流经设定水量所产生的理论脉冲个数。

其进一步的技术方案为：所述标准瞬时流量是在所述待测试流量点安装电子秤，测量单位时间内流过的水量得到。

其进一步的技术方案为：读取水表在所述待测试流量点的多段脉冲周期，并求多段脉冲周期的平均值作为实际脉冲周期。

其进一步的技术方案为：在得到水表的示值误差之后，还包括对所述示值误差进行修正的步骤：

记录设定时间内水管的流量点流入量筒内的水量F1和在设定时间内的水表显示的水量F2；所述流量点的现有的流量系数为M1，则所述流量点的流量系数修正为：

本发明的有益效果如下：

1、本发明可通过储存于存储单元的对照表数据，实现对水表的示值误差的快速校验，相比传统的容积法人工校验方案，生产效率大幅提高，同时能耗也大幅降低。

2、本发明还可自动对不合格的水表的示值误差进行修正，从而使得水表生产未来可实现全自动无人值守，从而进一步提高生产效率。

通过实际的实验数据表明，使用本发明所述的方案，测试完成10只15mm智能水表的时间从使用传统容积式校表法时所需的33.6分钟提高到7分钟，如果需修正不合格水表的示值误差，则耗时更是相差接近6倍以上，所以可以看出校表方案确实大幅度提高了生产效率，同时降低了能耗，增加了企业的经济效益。

具体实施方式

下面说明本发明的具体实施方式。

水表包括单片机。水表还包括安装在水表中的叶轮，叶轮被流经水表内的水流冲击而旋转，叶轮每旋转一周，则发出一个脉冲信号，被水表内的单片机所记录。

则检测水表误差的具体步骤包括：

步骤1.制作对照表，储存于水表的储存单元之内。储存单元通过通用信号输入输出接口与单片机通信连接。对照表的具体制作步骤如下：

步骤1.1.在水表量程范围内，选取十个流量点，将水表的量程范围内的流量数值划分为十段，定义为十阶。

步骤1.2.在每一阶的流量数值范围内，经过多次实验，根据流量点的流量数值，测定流经此流量点的设定水量时的时间系数和流量系数。

其中，时间系数与每一阶的流量点流过设定水量的理论时间正相关。

具体的，时间系数r1的计算方法为：

在上式中，T为每一阶的流量点流经设定水量的理论时间，N为第一阶的流量点流经设定水量的理论脉冲个数；t为单片机的晶振的震荡周期。其中，每一阶的流量点流经设定水量的理论时间T是此阶的设定水量与流量点的流量数值的比值。

流量系数r2的计算方法为：

在上式中，L为每一阶的流量点流经的设定水量，N为每一阶的流量点流经设定水量所产生的理论脉冲个数。

上述的时间系数和流量系数为理论计算数值，在具体的计算中，可根据水表的具体工作情况进行修正。

表1为对照表的一个实施例。在表1中，首先在水表的量程范围内选定了十个流量点1500、810、675、540、405、110、66、45、33、13，将水表量程范围内的流量数值分为了十个阶段，定义为十阶。此十个流量点的选择与水表型号和量程有关，可根据具体的水表和水表的运行状况实际确定。在此十个流量点，流经设定水量，并测量多组流经设定水量时的脉冲个数，进而计算每一阶的流量系数和时间系数。每一阶的设定水量数值不一定相同。测量的数据越多，则时间系数和流量系数越准确。

表1

步骤2.选定一个待测试流量点。在待测试流量点安装叶轮

步骤3.水表运行时，采集待测试流量点的实际脉冲信号，记录待测试流量点的实际脉冲周期。为了测量准确，优选的，可以读取水表在待测试流量点的多段脉冲周期，并求多段脉冲周期的平均值作为实际脉冲周期。在一般的实施例中，可读取水表在待测试流量点的十段脉冲周期，并求十段脉冲周期的平均值作为实际脉冲周期。

步骤4.对比待测试流量点的实际脉冲周期和对照表中所储存的时间系数，确定待测试流量点所对应的阶数。具体的，当实际脉冲周期最接近某一时间系数的时候，即可将此实际脉冲周期归类为其最接近的时间系数所对应的阶数。

步骤5.读取对照表，取与待测试流量点所在的阶数的对应流量系数。对应流量系数与实际脉冲周期的比值，即为待测试流量点的实际瞬时流量。

步骤6.比较实际瞬时流量与标准瞬时流量，得到水表的示值误差。

具体的，标准瞬时流量是在待测试流量点安装高精度电子秤，测量单位时间内流过的水量得到的。高精度电子秤可以单位时间内测量待测试流量点的水的重量，再除以水的密度，即可得到单位时间内流过的水的体积，也即单位时间内流过的水量。

优选的，在得到水表的示值误差之后，还包括对所述示值误差进行修正的步骤：

步骤7.记录设定时间内水管的流量点流入量筒内的水量F1和与之对应的水表显示的水量F2；在此流量点，水表的储存设备中所储存的现有流量系数为M1，则此流量点的流量系数修正为：

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims (4)

1.一种快速检测水表误差的方法，其特征在于：所述水表包括单片机和叶轮；所述叶轮随流经水表内的水流旋转；所述叶轮旋转一周，发出一个脉冲信号被所述单片机记录；所述单片机还连接有储存单元；

在所述水表的量程范围内，选取十个流量点，将所述水表的量程范围内的流量数值划分为十阶；在每一阶的流量数值范围内，根据所述流量点的流量数值，测定流经所述流量点的设定水量时的脉冲个数、时间系数和流量系数；并将十阶的流量点的流量数值、设定水量、脉冲个数、时间系数和流量系数的对应关系储存入所述储存单元的对照表中；

选定一个待测试流量点；使水流达到待测试流量点并流经水表推动水表内所述叶轮转动；所述水表运行时，采集所述待测试流量点流经所述水表时产生的实际脉冲信号，记录所述待测试流量点流经所述水表时产生的实际脉冲周期；读取所述对照表，取与所述待测试流量点所在阶数的对应流量系数；所述对应流量系数与所述实际脉冲周期的比值，即为所述待测试流量点的实际瞬时流量；比较所述实际瞬时流量与标准瞬时流量，得到所述水表的示值误差；

所述时间系数与每一阶的对应流量点流经所述设定水量的理论时间正相关；所述理论时间为对应阶数的设定水量与对应流量点的流量数值的比值；

所述时间系数r1的计算方法为：

在上式中，T为每一阶的对应流量点流经设定水量的理论时间，N为第一阶的对应流量点流经设定水量的理论脉冲个数；t为所述单片机的晶振的震荡周期；

所述流量系数r2的计算方法为：

在上式中，每一阶的流量点流经的设定水量，N为每一阶的流量点流经设定水量所产生的理论脉冲个数。

2.如权利要求1所述的快速检测水表误差的方法，其特征在于：所述标准瞬时流量是在所述待测试流量点安装电子秤，测量单位时间内流过的水量得到。

3.如权利要求1所述的快速检测水表误差的方法，其特征在于：读取水表在所述待测试流量点的多段脉冲周期，并求多段脉冲周期的平均值作为实际脉冲周期。

4.如权利要求1所述的快速检测水表误差的方法，其特征在于：在得到水表的示值误差之后，还包括对所述示值误差进行修正的步骤：

记录设定时间内水管的流量点流入量筒内的水量F1和在设定时间内的水表显示的水量F2；所述流量点的现有的流量系数为M1，则所述流量点的流量系数修正为：