CN112113637A - 一种快速甄别水表性能稳定性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速甄别水表性能稳定性的方法，涉及水表甄别技术领域，包括光电传感器、SCANIF模块、MSP430单片机、数模转换模块、脉冲参数测量模块、显示屏、主控制器，光电传感器对机械水表进行测量，以光电效应为基础，并直接采集脉冲信号，然后SCANIF模块对电子水表进行无磁采样。本发明通过将测量到的脉冲宽度变化与正常的脉冲宽度变化进行对比，降低了工作的难度，利用光电传感器和SCANIF模块无磁采样方案，与脉冲参数测量模块和、脉冲参数测量模块的配合读取水表在分界流量(Q2)时的10段脉冲宽度并做出分析，使测量的结果只需要不到1分钟的时间即可快速甄别水表的性能是否异常，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及水表甄别技术领域，具体为一种快速甄别水表性能稳定性的方法。
背景技术
由于国内水表行业中水表装配绝大多数工序需依靠人工来完成(包括机械表和电子表)，这就使得在批量生产水表时，无法避免人为因素造成水表性能异常(包括计量机构装配问题造成的叶轮卡顿或停走、计量机构与表壳装配未到位造成的流量误差曲线异常以及计数器装配问题造成的计数器卡顿或停走等)的情况发生，但由于目前缺乏一种快速甄别水表性能异常的方案，所以需要等到有以上性能异常的水表在校表机上检测后才能被发现，这样就无形中消耗了校表的工时，降低了生产效率，因此在水表进入正式的校表台位之前，加一道快速甄别水表性能异常的工序是非常必要的。
然而对于性能异常水表无专用甄别方案，只能通过一般的校表方案获得不合格数据后，人工进行分析判定，且性能异常的水表与流量误差不合格的水表往往难以区分，从而增加了工作的难度，且一般的校表机校一趟水表的时间基本需15分钟以上，所以对于性能异常水表的甄别时间也需要15分钟以上的时间，并且占用了同等数量性能正常水表的检测时间，从而降低了生产效率。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决性能异常的水表与流量误差不合格的水表往往难以区分，从而增加了工作的难度，且现有的校表机校一趟水表的时间基本需15分钟以上，所以对于性能异常水表的甄别时间也需要15分钟以上的时间，并且占用了同等数量性能正常水表的检测时间，从而降低了生产效率的问题，提供一种快速甄别水表性能稳定性的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速甄别水表性能稳定性的方法，包括，
光电传感器：用于对机械水表进行光电检测，以光电效应为基础，并直接采集脉冲信号；
SCANIF模块：用于对电子水表进行无磁流量检测，产生振荡信号，并将振荡信号转化成数字信号；
MSP430单片机：用于对混合信号进行分析和处理；
数模转换模块：用于将数字信号转化成线性模拟信号，并将线性模拟信号传输至显示屏；
脉冲参数测量模块，用于读取水表在分界流量时的脉冲宽度、时间、幅度及脉冲状态；
显示屏：用于对接收的脉冲宽度及状态信息以图像信号的形式进行展示；
主控制器，用于对光电传感器、SCANIF模块、MSP430单片机、数模转换模块、脉冲参数测量模块和显示屏进行总的调控，并存储样本信息。
优选地，所述光电传感器的输出端电性连接有光电元件，所述光电元件将光信号转化成电信号。
优选地，所述SCANIF模块包括模拟前端、信号状态机、定时状态机组成，所述模拟前端用于激励SCANIF模块，所述定时状态机用于在SCANIF模块上产生振荡信号。
优选地，所述MSP430单片机包括模拟电路模块、数字电路模块和微处理器组成。
优选地，具体甄别方法包括以下步骤：
步骤1：光电传感器对机械水表进行测量，并直接采集脉冲信号，然后 SCANIF模块对电子水表进行无磁采样，并通过模拟前端和定时状态机使 SCANIF模块产生相应的振荡信号；
步骤2：通过脉冲参数测量模块读取水表在分界流量时的10段脉冲宽度并做出分析，得到相应的数字信号，并经过数模转换模块将数字信号转化成线性模拟信号，然后通过显示屏以线性图像的形式进行显示；
步骤3：根据显示屏中显示的线性结果，电子水表在量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为2.48秒，且电子水表流量稳定的情况下被采集到的连续10段脉冲的变化均在正常脉冲宽度的±5％范围内，则判定此电子水表性能正常，反之则为性能异常；
步骤4：根据步骤3，且机械水表量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为1.42秒，且机械水表流量稳定的情况下被采集到的连续10段脉冲的变化均在正常脉冲宽度的±5％范围内，则判定此机械水表性能正常，反之则为性能异常。
优选地，根据步骤3和4，所述电子水表和机械水表脉冲宽度判断依据相同。
优选地，所述主控制器的输出端电性连接有光电传感器、SCANIF模块和显示屏，所述光电传感器和SCANIF模块的输出端皆与MSP430单片机的输入端电性连接，所述MSP430单片机的输出端与脉冲参数测量模块和显示屏的输入端电性连接，所述脉冲参数测量模块的输出端与数模转换模块的输入端电性连接，所述数模转换模块的输出端与显示屏的输出端电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将测量到的脉冲宽度变化与正常的脉冲宽度变化进行对比，从而更快的将性能异常的水表与流量不合格的水表区分，从而降低了工作的难度、通过利用光电传感器和SCANIF 模块无磁采样方案，与脉冲参数测量模块和、脉冲参数测量模块的配合读取水表在分界流量(Q2)时的10段脉冲宽度并做出分析，使测量的结果只需要不到1分钟的时间即可快速甄别水表的性能是否异常，从而提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的控制流程图；
图2为本发明比正常脉冲宽度±5％范围内的线性脉冲图；
图3为本发明比正常脉冲宽度偏正超过5％的线性脉冲图；
图4为本发明比正常脉冲宽度偏负超过5％的线性脉冲图；
图5为本发明脉冲宽度不稳定的线性脉冲图；
图6为本发明的线性脉冲图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明中提到的光电传感器(型号为BEN10M-TDT)、SCANIF模块、MSP430 单片机、数模转换模块(型号为DAC900E)、脉冲参数测量模块、显示屏、主控制器均可在市场或者私人订购所得。
请参阅图1，一种快速甄别水表性能稳定性的方法，包括，
光电传感器：用于对机械水表进行光电检测，以光电效应为基础，并直接采集脉冲信号；
SCANIF模块：用于对电子水表进行无磁流量检测，产生振荡信号，并将振荡信号转化成数字信号；
MSP430单片机：用于对混合信号进行分析和处理；
数模转换模块：用于将数字信号转化成线性模拟信号，并将线性模拟信号传输至显示屏；
脉冲参数测量模块，用于读取水表在分界流量时的脉冲宽度、时间、幅度及脉冲状态；
显示屏：用于对接收的脉冲宽度及状态信息以图像信号的形式进行展示；
主控制器，用于对光电传感器、SCANIF模块、MSP430单片机、数模转换模块、脉冲参数测量模块和显示屏进行总的调控，并存储样本信息。
在本实施例中，通过对性能异常的水表进行剔除后，可以大幅度提高后续生产流程的效率，同时还具有防止出现批次性质量问题的作用，即当电子水表和机械水表中的某个关键零部件出现质量问题时，该种甄别方法也可以及时通过对电子水表和机械水表性能异常的分析反推出来，防止其流入后续生产环节，避免了造成更大损失。
实施例1
作为本发明的一种优选实施例，光电传感器的输出端电性连接有光电元件，光电元件将光信号转化成电信号，SCANIF模块包括模拟前端、信号状态机、定时状态机组成，模拟前端用于激励SCANIF模块，定时状态机用于在 SCANIF模块上产生振荡信号，MSP430单片机包括模拟电路模块、数字电路模块和微处理器组成。
该种快速甄别水表性能稳定性的方法通过利用光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点，从而提高了甄别的速率，且模拟前端用于激励SCANIF模块，定时状态机用于在SCANIF模块上产生振荡信号，并检测信号，把检测到的振荡信号转化成数字信号，且这些数字信号进入信号状态机，使信号状态机根据这些数字信号的振幅变化，分析并计数旋转运动，定时状态机根据预先设定的程序，自动控制模拟前端和信号状态机，且运行的过程并不需要CPU的参与，从而降低了耗能，降低了成本，且MSP430单片机便于对多组不同的信号进行统一分析，从而在一定程度上降低了成本。
实施例2
作为本发明的一种优选实施例，具体甄别方法包括以下步骤：
步骤1：光电传感器对机械水表进行测量，并直接采集脉冲信号，然后 SCANIF模块对电子水表进行无磁采样，并通过模拟前端和定时状态机使SCANIF模块产生相应的振荡信号；
步骤2：通过脉冲参数测量模块读取水表在分界流量时的10段脉冲宽度并做出分析，得到相应的数字信号，并经过数模转换模块将数字信号转化成线性模拟信号，然后通过显示屏以线性图像的形式进行显示。
在本实施例中，如图2所示，电子水表在量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为2.48秒，且电子水表流量在稳定的情况下被采集到的连续10段脉冲的变化均在正常脉冲宽度的±5％范围内，则判定此电子水表性能正常；机械水表量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为1.42秒，机械水表流量在稳定的情况下被采集到的连续10 段脉冲的变化均在正常脉冲宽度的±5％范围内，则判定此机械水表性能正常。
实施例3
作为本发明的一种优选实施例，具体甄别方法包括以下步骤：
步骤1：光电传感器对机械水表进行测量，并直接采集脉冲信号，然后 SCANIF模块对电子水表进行无磁采样，并通过模拟前端和定时状态机使 SCANIF模块产生相应的振荡信号；
步骤2：通过脉冲参数测量模块读取水表在分界流量时的10段脉冲宽度并做出分析，得到相应的数字信号，并经过数模转换模块将数字信号转化成线性模拟信号，然后通过显示屏以线性图像的形式进行显示。
在本实施例中，根据显示屏中显示的线性结果，当出现如图3所示的线性结果，电子水表在量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为2.48秒，且电子水表流量稳定的情况下被采集到的连续10段脉冲的变化比在正常脉冲宽度偏正超过5％的情况下，且需返修检查；机械水表量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为1.42秒，机械水表流量在稳定的情况下被采集到的连续10段脉冲的变化比在正常脉冲宽度偏正超过5％的情况下，且需返修检查。
实施例4
作为本发明的一种优选实施例，具体甄别方法包括以下步骤：
步骤1：光电传感器对机械水表进行测量，并直接采集脉冲信号，然后 SCANIF模块对电子水表进行无磁采样，并通过模拟前端和定时状态机使 SCANIF模块产生相应的振荡信号；
步骤2：通过脉冲参数测量模块读取水表在分界流量时的10段脉冲宽度并做出分析，得到相应的数字信号，并经过数模转换模块将数字信号转化成线性模拟信号，然后通过显示屏以线性图像的形式进行显示。
在本实施例中，根据显示屏中显示的线性结果，当出现如图4所示的线性结果，电子水表在量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为2.48秒，且电子水表流量稳定的情况下被采集到的连续10段脉冲的变化比在正常脉冲宽度偏负超过5％的情况下，且需返修检查；机械水表量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为1.42秒，机械水表流量在稳定的情况下被采集到的连续10段脉冲的变化比在正常脉冲宽度偏负超过5％的情况下，且需返修检查。
实施例5
作为本发明的一种优选实施例，具体甄别方法包括以下步骤：
步骤1：光电传感器对机械水表进行测量，并直接采集脉冲信号，然后 SCANIF模块对电子水表进行无磁采样，并通过模拟前端和定时状态机使 SCANIF模块产生相应的振荡信号；
步骤2：通过脉冲参数测量模块读取水表在分界流量时的10段脉冲宽度并做出分析，得到相应的数字信号，并经过数模转换模块将数字信号转化成线性模拟信号，然后通过显示屏以线性图像的形式进行显示。
在本实施例中，根据显示屏中显示的线性结果，当出现如图5所示的线性结果，电子水表在量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为2.48秒，被采集到的连续10段脉冲的变化出现图5所示流量不稳定的情况时，表示电子水表中可能有异物影响叶轮正常旋转，需返修检查；机械水表量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为 1.42秒，当被采集到的连续10段脉冲的变化出现图5所示流量不稳定的情况时，表示机械水表中可能有异物影响叶轮正常旋转，需返修检查。
实施例6
作为本发明的一种优选实施例，具体甄别方法包括以下步骤：
步骤1：光电传感器对机械水表进行测量，并直接采集脉冲信号，然后 SCANIF模块对电子水表进行无磁采样，并通过模拟前端和定时状态机使 SCANIF模块产生相应的振荡信号；
步骤2：通过脉冲参数测量模块读取水表在分界流量时的10段脉冲宽度并做出分析，得到相应的数字信号，并经过数模转换模块将数字信号转化成线性模拟信号，然后通过显示屏以线性图像的形式进行显示。
在本实施例中，根据显示屏中显示的线性结果，当出现如图6所示的线性结果，电子水表在量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为2.48秒，被采集到的连续10段脉冲的变化出现图6所示流量的情况时，表示水表叶轮未转动或SCANIF模块电磁振荡电路中有问题，需返修检查；机械水表量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为1.42秒，当被采集到的连续10段脉冲的变化出现图6所示流量的情况时，表示水表叶轮未转动或SCANIF模块电磁振荡电路中有问题，需返修检查。
实施例7
作为本发明的一种优选实施例，根据步骤3和4，电子水表和机械水表脉冲宽度判断依据相同，主控制器的输出端电性连接有光电传感器、SCANIF模块和显示屏，光电传感器和SCANIF模块的输出端皆与MSP430单片机的输入端电性连接，MSP430单片机的输出端与脉冲参数测量模块和显示屏的输入端电性连接，脉冲参数测量模块的输出端与数模转换模块的输入端电性连接，数模转换模块的输出端与显示屏的输出端电性连接。
在本实施例中，通过将机械水表和电子水表采用同样的判断依据，从而在一定程度上降低了工作的难度，且提高了工作效率，且通过主控制器、光电传感器、SCANIF模块、显示屏、MSP430单片机、脉冲参数测量模块和数模转换模块之间通过电性连接，从而使各部件之间存在连接关系，便于对信号的输出和输入。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种快速甄别水表性能稳定性的方法，其特征在于：包括，
光电传感器：用于对机械水表进行光电检测，以光电效应为基础，并直接采集脉冲信号；
SCANIF模块：用于对电子水表进行无磁流量检测，产生振荡信号，并将振荡信号转化成数字信号；
MSP430单片机：用于对混合信号进行分析和处理；
数模转换模块：用于将数字信号转化成线性模拟信号，并将线性模拟信号传输至显示屏；
脉冲参数测量模块，用于读取水表在分界流量时的脉冲宽度、时间、幅度及脉冲状态；
显示屏：用于对接收的脉冲宽度及状态信息以图像信号的形式进行展示；
主控制器，用于对光电传感器、SCANIF模块、MSP430单片机、数模转换模块、脉冲参数测量模块和显示屏进行总的调控，并存储样本信息。
2.根据权利要求1所述的一种快速甄别水表性能稳定性的方法，其特征在于：所述光电传感器的输出端电性连接有光电元件，所述光电元件将光信号转化成电信号。
3.根据权利要求1所述的一种快速甄别水表性能稳定性的方法，其特征在于：所述SCANIF模块包括模拟前端、信号状态机、定时状态机组成，所述模拟前端用于激励SCANIF模块，所述定时状态机用于在SCANIF模块上产生振荡信号。
4.根据权利要求1所述的一种快速甄别水表性能稳定性的方法，其特征在于：所述MSP430单片机包括模拟电路模块、数字电路模块和微处理器组成。
5.根据权利要求1所述的一种快速甄别水表性能稳定性的方法，其特征在于：具体甄别方法包括以下步骤：
步骤1：光电传感器对机械水表进行测量，并直接采集脉冲信号，然后SCANIF模块对电子水表进行无磁采样，并通过模拟前端和定时状态机使SCANIF模块产生相应的振荡信号；
步骤2：通过脉冲参数测量模块读取水表在分界流量时的10段脉冲宽度并做出分析，得到相应的数字信号，并经过数模转换模块将数字信号转化成线性模拟信号，然后通过显示屏以线性图像的形式进行显示；
步骤3：根据显示屏中显示的线性结果，电子水表在量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为2.48秒，且电子水表流量稳定的情况下被采集到的连续10段脉冲的变化均在正常脉冲宽度的±5％范围内，则判定此电子水表性能正常，反之则为性能异常；
步骤4：根据步骤3，且机械水表量程比为80的技术要求下，其分界流量的标准平均脉冲宽度约为1.42秒，且机械水表流量稳定的情况下被采集到的连续10段脉冲的变化均在正常脉冲宽度的±5％范围内，则判定此机械水表性能正常，反之则为性能异常。
6.根据权利要求5所述的一种快速甄别水表性能稳定性的方法，其特征在于：根据步骤3和4，所述电子水表和机械水表脉冲宽度判断依据相同。
7.根据权利要求5所述的一种快速甄别水表性能稳定性的方法，其特征在于：所述主控制器的输出端电性连接有光电传感器、SCANIF模块和显示屏，所述光电传感器和SCANIF模块的输出端皆与MSP430单片机的输入端电性连接，所述MSP430单片机的输出端与脉冲参数测量模块和显示屏的输入端电性连接，所述脉冲参数测量模块的输出端与数模转换模块的输入端电性连接，所述数模转换模块的输出端与显示屏的输出端电性连接。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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