CN116793462B

CN116793462B - 基于超声波燃气表的标定方法和标定装置

Info

Publication number: CN116793462B
Application number: CN202311051018.XA
Authority: CN
Inventors: 刘勋; 周钰宏
Original assignee: Chengdu Qianjia Technology Co Ltd
Current assignee: Chengdu Qianjia Technology Co Ltd
Priority date: 2023-08-21
Filing date: 2023-08-21
Publication date: 2023-11-03
Anticipated expiration: 2043-08-21
Also published as: CN116793462A

Abstract

本申请公开了基于超声波燃气表的标定方法和标定装置。一种基于超声波燃气表的标定方法，包括：步骤1：从同一生产批次的燃气表中抽取若干个燃气表，并对燃气表进行标定，标定完成之后，得到每个燃气表在每个标定点的标准流量系数；步骤2：计算完成标定的燃气表的每个标定点的标准流量系数的平均值；本申请提供了一种能够在满足国家标准和规程的情况下，减少燃气表的流量系数标定时间的标定方法。

Description

基于超声波燃气表的标定方法和标定装置

技术领域

本申请涉及燃气表标定技术领域，具体而言，涉及一种基于超声波燃气表的标定方法和标定装置。

背景技术

因为超声波燃气表的管道直径不同、超声波换能器的型号不同，以及其它原因，需要设置一个流量系数k值，用于对燃气表测量得到的流量和实际流量进行补偿；所以超声波燃气表在完成生产之后需要放入到标定台上，标定台给超声波燃气表通入标准流量，然后根据超声波燃气表测量得到的流量，对流量系数k值进行调整。使得超声波燃气表测量得到的流量趋近于实际流量。

在相关的国家规定和标准中，需要对超声波燃气表在大、中、小三个区间内进行相应的流量测试，所以为了满足国家标准，需要在超声波燃气表的测量区间内设置一定数量的标定点，一般而言，标定点的数量需要超过25个，如此，才能保证燃气表能够满足国家检测的要求。

但是，每个标定点都代表着一个流量系数k，设置了25个标定点，就需要设置25个流量系数k。所以，在对燃气表进行标定时，就需要依次对着25个标定点的流量系数进行调整。并且，在实际中，因为不知道流量系数调整到多大，才能够通过校验，在实践中，都是采用步进的方案，不断的调整流量系数，直到流量系数调整到能够通过校验为止，而每调整一次流量系数，都需要校验一次；如此，在燃气表的量程内设置25个标定点时，标定难度大、标定效率低；如果，在燃气表的量程内设置的标定点数量太少，则又会导致燃气表的误差太大，标定的准确性就太低。

综上所述：目前缺乏一种能够高效、准确的完成燃气表流量系数的标定方法。

发明内容

本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

作为本申请的第一个方面，为了解决目前燃气表标定效率低、标定准确性不高的问题，本申请的一些实施例提供了一种基于超声波燃气表的标定方法，

包括：

步骤1：从同一生产批次的燃气表中抽取若干个燃气表，对抽取出来的燃气表进行标定，标定完成之后得到每个燃气表在每个标定点的标准流量系数；

步骤2：计算完成标定的燃气表的每个标定点的标准流量系数的平均值；

步骤3：将每个标准流量系数的平均值写入待标燃气表中作为流量系数的初始标定系数，然后对每个标定点的流量系数进行校验，根据校验结果调整流量系数得到待标燃气表的标准流量系数；

步骤4：记录通过校验的待标燃气表的标准流量系数，并将标准流量系数作为步骤2中计算标准流量系数的平均值的数据。

本方案通过先标定出同一生产批次下部分超声波燃气表的流量系数，然后用这些完成标定的燃气表在每个标定点的标准流量系数来计算平均值，将计算得到的每个标定点的标准流量系数的平均值，作为其余燃气表的流量系数的初始标定系数，然后对这些燃气表进行标定时，因为流量系数的初始标定系数很容易就能够通过校验，所以燃气表在标定时，很多标定点的流量系数都不需要调整，第一次就能够通过校验，如此虽然标定点的数量很多，但是因为有很多标定点不需要进行繁琐的调整工作，所以标定效率高、标定的准确性也高。

其原因在于：燃气表在每个标定点的流量系数是用于对测量误差的修正，所以对于同一生产批次的大批量燃气表而言，其燃气表的每个标定点的标准流量系数大致上是呈现出正态分布；所以选择一部分燃气表在每个标定点的标准流量系数的平均值作为其余燃气表流量系数的初始标定系数能够让这些燃气表的初始标定系数与该批燃气表的标准流量系数的数学期望非常接近，所以在对燃气表进行标定时，很多标定点的初始标定系数并不需要进行调整就能够通过校验。实践中，25个标定点在写入了标准流量系数的平均值的情况下，一般只有9个点会存在错误需要重新调整，其余的标定点都不需要调整只需要校验就可以。并且，本方案还将后续完成的标定的燃气表的标准流量系数作为数据用于计算标准流量系数的平均值，所以能够进一步的增加后续燃气表的初始标定系数与该批燃气表的标准流量系数的数学期望的接近程度，随着完成标定的燃气表越来越多，后续需要标定的标定点数量将会越来越少。如此，本申请所提供的技术方案能够解决目前燃气表标定效率太低标定精度不高的技术问题。

植入到燃气表内的每个标定点的流量系数的初始标定系数，如果与该燃气表的标准流量系数相差很大，则在标定时需要花费很长的时间进行调整和校验。针对这一问题，本申请提供如下技术方案：

进一步的，步骤1具体包括如下步骤：

步骤11：从同一生产批次的燃气表中抽取数量大于12个的燃气表，并分别表示为燃气表₁、燃气表₂、…燃气表_n，n表示抽取出的最后一个燃气表，n＞12；

步骤12：将抽取出的燃气表的每个标定点写入相应的初始系数，然后放入到标定台上进行标定，标定完成之后得到每个燃气表在每个标定点的标准流量系数k_1，1-m、k_2，1-m、k_3，1-m、k_4，1-m…k_n，1-m，其中，k_n，1-m表示第n个燃气表在第1个标定点至第m个标定点的标准流量系数。

同一批生产的燃气表在每个标定点的标准流量系数呈现正态分布，所以将超过12个完成标定的燃气表的标准流量系数用于计算平均值，能够尽量接近该批燃气表在标定点的标准流量系数的数学期望，所以将至少12个燃气表的标准流量系数的平均值，作为其余未标定燃气表的初始流量系数，能够减少流量系数的初始标定系数与标准流量系数的差值，增加燃气表的校准和标定效率。

每批燃气表需要挑选一部分出来按照标准方法进行标定以得到这些燃气表在每个标定点的标准流量系数，然后用这些标准流量系数计算标准流量系数的平均值。所以，刚开始标定的这些燃气表标定效率很低，进而导致该批燃气表的整体标定效率不高。针对这一问题，本申请提供如下技术方案：

进一步的，步骤12中，初始系数为若干个其余生产批次的燃气表的标准流量系数的平均值。

在同一个工厂中生产的燃气表，因为生产工艺和生产设备相同，所以不同批次的燃气表的标准流量系数其实也呈现出正态分布的特点，所以将该种类型的燃气表中多个生产批次的燃气表的标准流量系数的平均值，作为本次标定的该批燃气表的初始系数能够有效的提升刚开始标定的这些燃气表的标定效率，增加整批燃气表的标定效率。

因为工厂中生产的每批燃气表数量很大，在标定时抽取出的一部分燃气表用标准方法得到的标准流量系数计算出标准流量系数的平均值，与该批燃气表的标准流量系数的数学期望还是有一定差距的，所以还是会因为标定时初始标定系数与标准流量系数有着一定的差值，而导致标定效率变低。针对这一问题，本申请提供如下方案：

进一步的，步骤2具体包括如下步骤：

步骤21：收集步骤1和步骤4中完成标定的燃气表在每个标定点的标准流量系数k_i，1-1、k_i，1-2、…k_i，1-m，其中，k_i，1-m表示第i个完成标定的燃气表的第m个标定点的标准流量系数；

步骤22：计算所有完成标定的燃气表的在每个标定点的标准流量系数的平均值 ₁、/> ₂、…/> _m，其中，/> _m表示所有完成标定的燃气表在第m个标定点的标准流量系数的平均值。

在本方案中会将完成标定的燃气表的标准流量系数用于计算标准流量系数的平均值，所以随着该批燃气表标定工作的不断进行，计算标准流量系数的平均值的样本将会越来越多，进而越来越接近该批燃气表的标准流量系数的真实数学期望，如此标定效率将会越来越高。

进一步的，步骤3具体包括如下步骤：

步骤31：选择一个未完成标定的燃气表，将标准流量系数的平均值 ₁、/> ₂、…/> _m作为该燃气表的流量系数的初始标定系数写入到该燃气表对应的标定点中；

步骤32：将写入了 ₁、/> ₂、…/> _m的燃气表中的每个标定点都进行校验，如果标定点校验通过则进行下一个标定点的校验，如果标定点校验未通过则向下或者向上调整流量系数直至将该标定点的流量系数调整至通过校验为止；通过校验的流量系数则是该燃气表在该标定点的标准流量系数。

将平均值写入到剩余的燃气表中则后续的燃气表在进行调整时，大部分的标定点上的流量系数基本都是正确的，所以燃气表仅仅只需要进行校验工作，而不需要对标准流量系数进行调整，所以标定效率很高。

在燃气表的标定中之所以标定效率很低的原因主要在于不知道该标定点的流量系数是向下调整还是向上调整，一般而言，如果在该标定点的流量系数不合适，则需要先下将流量系数调整一定的距离然后校验一次，如果校验结果变好则继续向下调整，如果校验结果变差则向上调整。因为不知道流量系数到底是偏大还是偏小，所以导致了标定效率很低，针对这一问题，本申请提供如下技术方案：

进一步的，步骤32中，如果一个燃气表的第一个校验未通过的标定点在向上或者向下调整流量系数之后通过了校验，则该燃气表后续未通过校验的标定点均向上或者向下调整流量系数。

本方案中因为从实践中发现燃气表在写入了其余燃气表的标准流量系数的平均值之后，所有标定点都是偏小或者偏大的，所以在知道了第一个标定点的流量系数偏小之后，则后续的标定点的流量系数也只会是偏小而不会偏大，所以对于后续校验未通过的标定点标定效率将会变高，进而可以增加标定效率。

作为申请的第二个方面，为了解决燃气表标定效率不高的问题，提供了一种基于超声波燃气表标定装置，包括标定台和控制模块，其中，标定台和控制模块信号连接；

从同一生产批次的燃气表中抽取若干个燃气表，对抽取出来的燃气表进行标定，标定完成之后得到每个燃气表的每个标定点的流量系数；

控制模块，计算完成标定的燃气表的每个标定点的标准流量系数的平均值；

控制模块，将每个标准流量系数的平均值写入待标燃气表中作为流量系数的初始标定系数，然后对每个标定点的流量系数进行校验，根据校验结果调整流量系数得到待标燃气表的标准流量系数；

控制模块，记录通过校验的待标燃气表的标准流量系数，并将标准流量系数作为计算标准流量系数的平均值的数据。

进一步的，从同一生产批次的燃气表中抽取数量大于12个的燃气表，并分别表示为燃气表₁、燃气表₂、…燃气表_n，n表示抽取出的最后一个燃气表，n＞12；

将抽取出的燃气表的每个标定点写入相应的初始系数，然后放入到标定台上进行标定，标定完成之后得到每个燃气表在每个标定点的标准流量系数k_1，1-m、k_2，1-m、k_3，1-m、k_4，1-m…k_n，1-m，其中，k_n，1-m表示第n个燃气表在第1个标定点至第m个标定点的标准流量系数。

综上所述，本申请提供了一种能够高效、准确的完成燃气表流量系数标定的标定方法和标定装置。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

另外，贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。

在附图中：

图1为基于超声波燃气表的标定方法的流程图。

图2为步骤1的流程图。

图3为步骤2的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

为了便于理解下面对本申请的一些名词进行解释：

流量系数：燃气表在每个标定点都有一个流量系数，用于修正燃气表测量得到的流量，以使得燃气表最终显示的流量更加接近真实流量，所以流量系数就是用于补偿的作用。

初始系数：是指同一生产批次的燃气表，抽取出的12个燃气表，需要采用标准的标定方法进行标定时，写入到这12个燃气表的流量系数的初始值。

初始标定系数，与初始系数相同，都是人气表在开始标定之前，写入到燃气表中流量系数的初始值。但是，初始标定系数与初始系数的来源不同。初始标定系数的来源为：同一批次的燃气表的标准流量系数的平均值。

标准流量系数：就是经过标定之后，所得到的流量系数。

所以初始系数、初始标定系数，以及标准流量系数都是指“流量系数”，但是初始系数和初始标定系数是标定之前，未通过校验的流量系数，标准流量系数是通过校验之后的系数。

参照图1，基于超声波燃气表的标定方法包括如下步骤：

步骤1：从同一生产批次的燃气表中抽取若干个燃气表，对抽取出来的燃气表进行标定，标定完成之后得到每个燃气表在每个标定点的标准流量系数。

参考图2，步骤1具体包括如下步骤：

步骤12：将抽取出的燃气表的每个标定点写入相应的初始系数，然后放入到标定台上进行标定，标定完成之后得到每个燃气表在每个标定点的标准流量系数k_1，1-m、k_2，1-m、k_3，1-m、k_4，1-m…k_n，1-m，其中，k_n，1-m表示第n个燃气表在第1个标定点至第m个标定点的标准流量系数，将其简写为k_n，1-m。

例如，当标定点的数量设置为25时，则对于燃气表₁而言，其具有25个标定点，则这25个标定点的标准流量系数，分别为k_1，1、k_1，2、…k_1，25，因此简写为k_1，1-m。

步骤12中，初始系数为若干个其余生产批次的燃气表的标准流量系数的平均值。

对于燃气表的生产而言，工厂在生产相同型号的燃气表时会分批次生产，所以工厂里面会留存有该中类型的燃气表，在之前生产中所记录的标准流量系数，然后用这些标准流量系数计算得到的标准流量系数的平均值，就可以作为本次所需要标定的燃气表的平均值。

在本次标定的燃气表为该类型的燃气表的第一批燃气表时，则初始系数就需要按照惯例进行设置，或者设置为任意的数据。

步骤11中，对燃气表进行标定的方法为通过不断的调整流量系数使得流量系数在达到一个值之后，燃气表的测量误差在容许的范围内，此时燃气表的流量系数就是该燃气表的标准流量系数。

例如，在某个标定点下燃气表测量得到流量和标定台给予的流量并不匹配。然后，一般都是将k值向上调整1个单位，然后再进行测量，如果误差变大，则k值向下调整1个单位。所以在没有初始值进行标定时，需要花费大量的时间才能够完成燃气表在整个测量范围内的标定。

参考图3，步骤2：计算完成标定的燃气表的标准流量系数的平均值。

步骤2具体包括如下步骤：

在步骤1和步骤4中都会对燃气表进行标定，步骤1中主要是采用初始系数进行标定。步骤4中，则是采用标准流量系数的平均值进行标定，所以将步骤4和步骤1中完成的标定的燃气表的标准流量系数都用于计算标准流量系数的平均值。

步骤3具体包括如下步骤：

步骤32中，如果一个燃气表的第一个校验未通过的标定点在向上或者向下调整流量系数之后通过了校验，则该燃气表后续未通过校验的标定点均向上或者向下调整流量系数。

随着完成标定的燃气表的数量越来越多，则标准流量系数的样本也就越来越多，标准流量系数的平均值也会越来越接近正太分布的中间值。进而后续的标定难度也会越来越低。

实施例2：

为了实现上述基于超声波燃气表的标定方法，本申请还提供了一种基于超声波燃气表标定装置，包括标定台和控制模块，其中，标定台和控制模块信号连接；

在具体的实施方式中，基于超声波燃气表标定装置的工作步骤，与基于超声波燃气表的标定方法步骤一致。

以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims

1.一种基于超声波燃气表的标定方法，其特征在于，包括：

步骤4：记录通过校验的待标燃气表的标准流量系数，并将标准流量系数作为步骤2中计算标准流量系数的平均值的数据；

步骤1具体包括如下步骤：

步骤12：将抽取出的燃气表的每个标定点写入相应的初始系数，然后放入到标定台上进行标定，标定完成之后得到每个燃气表在每个标定点的标准流量系数k_1，1-m、k_2，1-m、k_3，1-m、k_4，1-m…k_n，1-m，其中，k_n，1-m表示第n个燃气表在第1个标定点至第m个标定点的标准流量系数；

步骤12中，初始系数为若干个其余生产批次的燃气表的标准流量系数的平均值；

步骤2具体包括如下步骤：

步骤22：计算所有完成标定的燃气表的在每个标定点的标准流量系数的平均值 ₁、/> ₂、…/> _m，其中，/> _m表示所有完成标定的燃气表在第m个标定点的标准流量系数的平均值；

步骤3具体包括如下步骤：

步骤32：将写入了 ₁、/> ₂、…/> _m的燃气表中的每个标定点都进行校验，如果标定点校验通过则进行下一个标定点的校验，如果标定点校验未通过则向下或者向上调整流量系数直至将该标定点的流量系数调整至通过校验为止；通过校验的流量系数则是该燃气表在该标定点的标准流量系数；

2.一种基于超声波燃气表标定装置，其特征在于：包括标定台和控制模块，标定台和控制模块信号连接；其中，控制模块和标定台按照权利要求1中所述的基于超声波燃气表的标定方法对燃气表进行标定。