CN110274669B - 一种大口径电子水表在线检定方法 - Google Patents

一种大口径电子水表在线检定方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大口径电子水表在线检定方法，涉及水表检定技术领域，包括有如下步骤，S1.根据水表的精确度等级以及水流温度确定水表的最大允许误差值；S2.将外夹式超声波流量计固定于测量管道上测量管道内的实际流量值；S3.在测量管道的不同测量点位测量各测量点位的实际流量值；S4.针对每个测量点位进行多次测量并取平均流量值；S5.对比平均流量值与示数流量值的差异，得出大口径电子水表在线检定结果。在检定过程中，采用外夹式超声波流量计测量出测量管道内的实际流量值，不会影响居民、厂区的正常生活、生产用水，且不会占用、中断大口径电子水表的正常使用，即实现大口径电子水表的在线检定作业。

Description

一种大口径电子水表在线检定方法
技术领域
本发明涉及水表检定技术领域，尤其是涉及一种大口径电子水表在线检定方法。
背景技术
电子水表因为其测量原理的特点，特别适合测量大口径的液体管道，在城市供水和污水处理等行业有着大量的应用，测量的效果非常好。电子水表在经过长期的使用后，必然会产生系统性的误差或是因环境的改变而产生数据漂移现象，因此需要定期进行检定。
现有授权公告号为CN104019871B的中国专利，其公开了一种户用水表现场校表仪及其校验方法，包括有现场校表仪以及外置式转换与发送装置。现场校表仪包括有计算机，计算机连接有标准水表（电子水表）、外部参数输入装置及外部指令输入、瞬时流量调节阀、测量启闭控制阀、短距无线接收器以及测量结果显示装置。外置式转换与发送装置包括有光电反射电转换器和短距无线发送器。采用无线通信、机电转换读数以及自动数据处理等方法，可以在现场快速、准确完成不同瞬时流量条件下被测表的示值误差，且读数方便，工作效率高。
但是，使用上述校表仪和校验方法完成电子水表的检定工作，需要占用水管以及被检定的电子水表，影响居民的正常生活以及工业的正常生产，甚至是打断生活、工业供水的正常进行，现有技术存在可改进之处。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种大口径电子水表在线检定方法，通过外夹式超声波流量计测定测量管道各测量点位的实际流量值，并与水表的示数流量值相比较获得在线检定结果，从而达到在不中断生活、工业供水的前提下完成水表检定作业的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种大口径电子水表在线检定方法，包括有如下步骤，S1.根据水表的精确度等级以及测量管道水流温度确定水表的最大允许误差值；S2.将外夹式超声波流量计固定于测量管道上，并采用时差法计算测量管道内的实际流量值，同时观察记录水表的示数流量值；S3.在同一测量管道的不同测量点位测量计算得到各测量点位的实际流量值；S4.针对每个测量点位进行连续多次测量并取平均流量值；S5.对比各测量点位的平均流量值与示数流量值的差异，并判断各差异值是否在最大允许误差值内，得出大口径电子水表在线检定结果。
通过采用上述技术方案，采用多测量点位以及连续多次测量取平均值的测量方法完成测量管道内实际流量值的测量，并取多次测量结果的平均值作为平均流量值使用，同时读取水表的示数流量值，对比平均流量值和示数流量值的误差并判断实际误差是否在最大允许误差值内，从而得到大口径电子水表的检定结果。在检定过程中，采用外夹式超声波流量计和时差法配合测量、计算出测量管道内的实际流量值，在此过程中，不会影响居民、厂区的正常生活、生产用水，且不会占用、中断大口径电子水表的正常使用，即实现大口径电子水表的在线检定作业，解决了大口径电子水表检定作业影响居民的正常生活以及工业的正常生产，甚至是打断生活、工业供水的正常进行的问题。
本发明进一步设置为：在水表的上方设置水表检定装置，且水表检定装置设置为摄像式全自动水表校验装置。
通过采用上述技术方案，摄像式全自动水表校验装置可自动完成水表指针拍照、分析以及示数等功能，则采用摄像式全自动水表校验装置作为水表检定装置使用，可以便捷、准确地实现水表示数测量、显示和记录。
本发明进一步设置为：存储水表检定装置的示数流量值，并存储外夹式超声波流量计的实际流量值，并记录存储采集时间，示数流量值、实际流量值以及采集时间三者一一对应。
通过采用上述技术方案，在实时显示示数流量值、实际流量值和采集时间的基础上，增加存储记录示数流量值、实际流量值和采集时间的功能，且三者一一对应，以便于检定人员随时查验核对，同时用户或者检定人员可根据一定时间内存储的数据分析水表的使用状态。
本发明进一步设置为：将示数流量值、实际流量值和采集时间上传至云端存储，同时云端存储云存储时间。
通过采用上述技术方案，采用上传云端的方式实现示数流量值、实际流量值和采集时间的数据存储，有利于提高数据存储的安全性，可长时间存储大量数据，并可随时在云端找回丢失的数据。
本发明进一步设置为：构建在线检测系统，在线检测系统包括有相互数据连通的采集前端、存储云端以及分析终端，并将供水区域内电子水表的外夹式超声波流量计与水表检定装置连入在线检测系统内构成采集前端。
通过采用上述技术方案，用户或者检定人员可通过分析终端访问存储云端，获得想要了解的存储数据，既便于用户掌握水表的使用、检定情况，同时也便于检定人员掌握水表寿命周期内的所有检定数据，作为分析水表使用状况的分析基础使用；且由采集前端、存储云端和分析终端三者构成的在线检测系统的检测范围更大，可以对一整片区域的水表数据进行存储、监控。
本发明进一步设置为：预先确定大口径电子水表的最小流量值Q1、分界流量值Q2、常用流量值Q3以及过载流量值Q4，并根据常用流量值Q3确定水表的准确度等级；同时，确定测量管道内水温，再根据准确度等级以及测量管道内水温确定水表在高区和低区所对应的最大允许误差值。
通过采用上述技术方案，最小流量值Q1、分界流量值Q2、常用流量值Q3以及过载流量值Q4是水表的基本参数，鉴定人员需要根据基本参数以及测量管道内水温值的对应关系确定水表在不同温度和不同流量区间内的最大允许误差值，以便于鉴定人员准确判断水表的检定状态。
本发明进一步设置为：在步骤S5后校准水表示值误差，校准点位至少包含有以下四个流量点，Q1-1.1Q1流量点、Q2-1.1Q2流量点、0.9Q3-Q3流量点以及0.95Q4-Q4流量点。
通过采用上述技术方案，至少在最小流量值Q1、分界流量值Q2、常用流量值Q3以及过载流量值Q4四个流量点处设置校准点位，即分别对四个校准点位处的水表示值误差进行校准，以确保水表校准的精度和准确性。
本发明进一步设置为：按照管道口径和流速选择校准点位，且校准点位的确定原则为近似校准原则。
通过采用上述技术方案，当外夹式超声波流量计能够满足用户要求的管道口径和流速时，可直接针对该条件进行校准；当外夹式超声波流量计不能满足用户要求的管道口径但能达到要求的流速时，可选择口径最接近的管道，在此流速对应的流量下进行校准；当外夹式超声波流量计能满足用户要求的管道口径但不能达到要求的流速时，可在要求的管道下，在最接近的流速对应的流量下进行校准；当外夹式超声波流量计既不满足用户要求的管道口径又不能达到要求的流速时，可选择口径最接近的管道，在最接近的流速对应的流量下进行校准。
本发明进一步设置为：每个校准点位的校准次数下限值设置为3-6次。
通过采用上述技术方案，对每个校准点位的校准次数下限制进行限制，以提高水表在各个校准点位处的校准准确度。
本发明进一步设置为：检定作业的环境温度设置为5-45℃，相对湿度设置为35-95％RH，大气压力值设置为86-106kPa。
通过采用上述技术方案，对检定作业的环境温度、相对湿度以及大气压力值进行限定，以保证检定设备正常运行，即保证检定结果的准确性和有效性以及校准作业的精准度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
其一：采用外夹式超声波流量计测量实际流量值，在此过程中，不会影响居民、厂区的正常生活、生产用水，且不会占用、中断大口径电子水表的正常使用，即实现大口径电子水表的在线检定作业；
其二：采集前端、存储云端以及分析终端三者构成线检测系统，以实现集综合检测、数据存储以及实时监控分析于一体的大区域内大口径电子水表的综合检定平台；
其三：在检定大口径电子水表的同时实现对电子水表示数误差的校准作业。
附图说明
图1是大口径电子水表在线检定方法的流程框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种大口径电子水表在线检定方法，在测量管道和电子水表上分别设置外夹式超声波流量计和水表检定装置，且水表检定装置设置为摄像式全自动水表检验装置，即通过外夹式超声波流量计测量被测量管道内的实际流量值，并通过水表检定装置检测大口径电子水表的示数流量值，再判断实际流量值与示数流量值之间的误差值是否在大口径电子水表的最大允许误差值内，以在不影响用户生活、生产供水的前提下完成大口径电子水表（以下简称水表）的在线检定作业。
进行在线检定作业之前，需要预先确定水表的最小流量值Q1、分界流量值Q2、常用流量值Q3以及过载流量值Q4，并根据常用流量值Q3、常用流量值Q3与最小流量值Q1的比值确定水表的准确度等级，具有不同准确度等级的水表的最大允许误差值一般是不同的。通常情况下，不同管径的水表的常用流量值Q3与最小流量值Q1比值（以下简称为R值）为160、250、400，而在同一R值下不同常用流量值Q3所对应的准确度等级是有确定规范的，可根据水表准确度等级规范表查询得知相对应的水表准确度等级。
然后，需要测量确定测量管道内的水温，并根据水温和水表的准确度等级确定水表在高区（Q2≤Q≤Q4）和低区（Q1≤Q＜Q2）所对应的最大允许误差值。在水表准确度等级为1级（只有水表的常用流量Q3≥100m3/h，才适用于1级水表）的前提下，当水温在0.1℃-30℃范围内时，水表的最大允许误差值在高区为+1％至-1％之间，而水表的最大允许误差值在低区为+3％至-3％；当水温超过30℃时，水表的最大允许误差值在高区为+2％至-2％，而水表的最大允许误差值在低区为+3％至-3％。在水表准确度等级为2级的前提下，当水温在0.1℃-30℃范围内时，水表的最大允许误差值在高区为+2％至-2％，而水表的最大允许误差值在低区为+5％至-5％。
在进行在线检定作业时，需要选取同一测量管道的多个不同测量点位，并利用外夹式超声波流量计对各个测量点位进行多次测量并取多组实际流量值的平均流量值与利用水表检定装置所检测的示数流量值相对比，并计算判断误差值是否在最大允许误差值内。在完成测量判断操作后，需要对不符合最大允许误差值要求的水表进行校正，校准点位至少需要包含以下四个流量点：Q1-1.1Q1流量点、Q2-1.1Q2流量点、0.9Q3-Q3流量点以及0.95Q4-Q4流量点，且校准点位需要按照测量管道的口径和液流流速确定，同时每个校准点位的校准次数下限值为3-6次。测量点位的确定原则为近似校准原则，即当超声波流量计能够满足用户要求的管道口径和流速时，可直接针对该条件进行校准；当超声波流量计不能满足用户要求的管道口径但能达到要求的流速时，可选择口径最接近的管道，在此流速对应的流量下进行校准；当超声波流量计能满足用户要求的管道口径但不能达到要求的流速时，可在要求的管道下，在最接近的流速对应的流量下进行校准；当超声波流量计既不满足用户要求的管道口径又不能达到要求的流速时，可选择口径最接近的管道，在最接近的流速对应的流量下进行校准。
需要注意的是，在进行检定作业时，检定作业的环境温度范围为5-45℃，相对湿度范围为35-95％RH，大气压力值范围为86-106kPa，以保证检定设备和检定操作的有效性和准确性。
可构建包含有采集前端、存储云端以及分析终端的在内的区域性的在线检测系统，采集前端、存储云端以及分析终端三者数据连通，且采集前端由外夹式超声波流量计和摄像式全自动水表检验装置构成，即外夹式超声波流量计和摄像式全自动水表检验装置所采集的数据（示数流量值、实际流量值、采集时间以及云存储时间）可上传至存储云端存储，用户或者检定人员可随时随地根据实际需求访问存储云端并下载所需要的数据信息至分析终端，分析终端可以为手机、平板、电脑等电子设备。
下面结合具体流程和原理对本发明作进一步阐述：
S1.根据水表的精确度等级以及测量管道水流温度确定示数流量值与平均流量值的最大允许误差值；S2.将外夹式超声波流量计固定于测量管道上，并采用时差法计算测量管道内的实际流量值，同时观察记录水表的示数流量值；S3.在同一测量管道的不同测量点位测量计算得到各测量点位的实际流量值；S4.针对每个测量点位进行连续多次测量并取平均流量值；S5.对比各测量点位的平均流量值与示数流量值的差异，并判断各差异值是否在最大允许误差值内，得出大口径电子水表在线检定结果；S6.对不符合最大允许误差值的大口径电子水表进行校准作业。
本具体实施方式仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本发明做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种大口径电子水表在线检定方法，其特征在于：包括有如下步骤，
S1. 预先确定大口径电子水表的最小流量值Q1、分界流量值Q2、常用流量值Q3以及过载流量值Q4，并根据常用流量值Q3确定水表的准确度等级；同时，确定测量管道内水温，再根据准确度等级以及测量管道内水温确定水表在高区和低区所对应的最大允许误差值；
S2.将外夹式超声波流量计固定于测量管道上，并采用时差法计算测量管道内的实际流量值，同时观察记录水表的示数流量值；
S3.在同一测量管道的不同测量点位测量计算得到各测量点位的实际流量值，且测量点位的确定原则为近似校准原则；
S4.针对每个测量点位进行连续多次测量并取平均流量值；
S5.对比各测量点位的平均流量值与示数流量值的差异，并判断各差异值是否在最大允许误差值内，得出大口径电子水表在线检定结果；
S6. 在步骤S5后校准水表示值误差，校准点位至少包含有以下四个流量点，Q1-1.1Q1流量点、Q2-1.1Q2流量点、0.9Q3-Q3流量点以及0.95Q4-Q4流量点；按照管道口径和流速选择校准点位，且校准点位的确定原则为近似校准原则；每个校准点位的校准次数下限值设置为3-6次。
2.根据权利要求1所述的一种大口径电子水表在线检定方法，其特征在于：在水表的上方设置水表检定装置，且水表检定装置设置为摄像式全自动水表校验装置。
3.根据权利要求2所述的一种大口径电子水表在线检定方法，其特征在于：存储水表检定装置的示数流量值，并存储外夹式超声波流量计的实际流量值，并记录存储采集时间，示数流量值、实际流量值以及采集时间三者一一对应。
4.根据权利要求3所述的一种大口径电子水表在线检定方法，其特征在于：将示数流量值、实际流量值和采集时间上传至云端存储，同时云端存储云存储时间。
5.根据权利要求4所述的一种大口径电子水表在线检定方法，其特征在于：构建在线检测系统，在线检测系统包括有相互数据连通的采集前端、存储云端以及分析终端，并将供水区域内电子水表的外夹式超声波流量计与水表检定装置连入在线检测系统内构成采集前端。
6.根据权利要求1所述的一种大口径电子水表在线检定方法，其特征在于：检定作业的环境温度设置为5-45℃，相对湿度设置为35-95％RH，大气压力值设置为86-106kPa。
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