CN220063133U - 一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，包括控制器、抽水泵、稳压罐和进水阀门，抽水泵一端与水池连接，另一端与稳压罐连接，稳压罐与进水阀门连接，进水阀门连接至水池；上述连接均为水管连接；在连接进水阀门与水池之间的水管段上设有复数个被检表以及复数条分支旁路，并在每一分支旁路上均安装一标准表和一阀门，且根据水管粗细安装不同量程和口径的标准表；抽水泵、稳压罐、进水阀门、标准表和阀门均与控制器电连接；控制器控制被检表与标准表同步同频采集信号，并根据不同水流波动设置不同采集频率，对不同采集频率下获取到的信号进行分段修正。本实用新型可实现瞬时流量采样模式下的校验，提高校验效率。

Description

一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置

技术领域

本实用新型涉及电子式水表及流量计校验技术领域，尤其涉及一种电磁水表与流量计或超声水表与流量计的瞬时流量校验装置。

背景技术

智能电子式水表一般是由锂亚硫酰氯电池供电，质保期一般是6～8年，为了让水表的计量电池使用寿命更长，计量线路板功能都是微功耗设计，而计量时的功耗占比整个线路板的功耗是较大的，这就涉及到不同的工作模式，不同模式下计量采样的频率就不一样。现有的电磁水表、流量计及超声水表、流量计的程序基本都是包含两大模式：一个是用户模式，一个是检定模式，其中，用户模式是程序默认运行模式，功耗低，采样频率较慢且频率固定，电磁水表、流量计采样频率为1/12Hz，超声水表、流量计的采样频率为2Hz；另一个是检定模式，其程序运行需要激活，功耗大，采样频率较快且频率固定，电磁水表、流量计采样频率为4Hz，超声水表、流量计的采样频率为8Hz，运行在检定模式下，可通过外部激活或定时恢复到用户模式下运行。

电磁水表和超声水表都属于电子式水表，对比其测量原理，不同于机械式水表，可以直接测量和显示流经水表的水的瞬时流速和瞬时流量。其中，电磁水表的工作原理：利用法拉第电磁感应定律，水流切割磁场线产生感应电压，而电磁水表的磁场是由线圈通电产生的，线圈励磁通电一次的电流一般是40～80mA范围内，功耗较大，所以电磁水表的两种工作模式(用户模式和检定模式)采样频率相差较大；超声水表的工作原理：两个固定距离的换能器，通过测量换能器发收超声波在水中传播的时间，来计算水的流速，换能器发送超声波的功耗占比整个线路板的运行功耗较大，所以不同的工作模式(用户模式和检定模式)采样频率也不同。

目前的水表的检定流量点均是根据JJG162检定规程，一般为Q1、Q2和Q3，且无论是机械式水表还是电子式水表，水表出厂的校验方法基本都是参照检定规程的启停法、换向法和流量时间法。而这几种方法在校表时，需要先将被检表安装到检定装置上，将水表调试进入到检定模式，前期准备工作完成后，再打开流量调节阀，使流量达到被检流量点，并在检定流量点下跑一定量的水，将计量标准器的读数和被检表的读数进行对比，得出误差后对被检表进行修正，再对每个检定流量点逐一校验检定一次，以达到出厂示值误差的要求，这种检定模式校验效率较低，特别是大口径(口径大于40的)表校验一台的时间在40分钟左右，而且无法掌握水表在全量程范围各流量点的误差曲线。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，解决现有电子式水表校验效率低的问题。

本实用新型提供一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，包括控制器、抽水泵、稳压罐和进水阀门，所述抽水泵一端与水池连接，另一端与稳压罐连接，所述稳压罐与进水阀门进水端连接，所述进水阀门的出水端连接至水池；上述连接均为水管连接；

在连接所述进水阀门与水池之间的水管段上设有复数个用于安装被检表的检测口以及复数条分支旁路，并在每一分支旁路上均安装一标准表和一阀门，且根据水管粗细安装不同量程和口径的标准表；

所述抽水泵、稳压罐、进水阀门、标准表和阀门均与所述控制器电连接；

所述控制器在被检表安装完成后控制被检表与标准表同步同频采集信号，并根据不同水流波动设置不同采集频率，对不同采集频率下获取到的信号通过预设的修正参数进行分别修正。

进一步的，所述装置还包括蓄水箱、出水阀门和回水泵，各分支旁路汇聚后连接至所述蓄水箱的进水口，所述蓄水箱的出水口通过回水泵连接至水池；

所述出水阀门和回水泵分别与控制器电连接。

进一步的，所述装置还包括一电子秤，所述电子秤位于蓄水箱下方，用于监测蓄水箱重量，所述电子秤与控制器电连接。

进一步的，所述装置还包括压力传感器，所述压力传感器设于进水阀门与被检表之间。

进一步的，各个所述被检表为并排设置的同一型号的超声波水表或并排设置的同一型号的电磁水表。

本实用新型具有如下优点：通过控制器可实现同时同频的瞬时流量采集，即使在水流量变化较大状态也可以对被检表进行校验，可通过一次水流过程中就能各个流量点的采集数据，一次就能完成水表校验过程，减少整体检测时间，提高水表校验装置效率，降低生产成本，同时通过各个粗细不同的旁路分支上的标准表的精准选择可提高校验准确度。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一实施例中一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例中一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置的结构示意图。

图3为本实用新型一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置对应的校验方法执行流程图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，用于解决现有的电子式水表校验效率低下的问题，且能够在更短时间内完成更高精度的校验操作。

本申请实施例中的技术方案，总体思路如下：根据质量守恒和水的不可压缩性，水流经连通管道的任一截面的流量相等，本实用新型通过对比被检表和标准表(即流量计)的瞬时流量来修正被检表的各个流量点误差，校表装置通过控制同时读取被检表和标准表的瞬时流量功能，将同时读出的被检表和标准表瞬时流量进行对比，进而修正被检表不同流速点的误差，具体的，①、当水表校验装置开阀通水时，水的流量变化较快，那么上位机设置更快的采样频率输出信号，使水表高频采样，从而使测量的累计量更准确；②、采样时间也完全受控制器控制：当水表校验装置通水流量稳定后，水的流量波动很小，上位机设置较慢的采样频率输出信号，降低水表功耗的同时，也不影响测量累计量的准确性；③、控制器的采样控制信号与水表校验装置的阀门、水泵控制信号形成闭环：水表校验装置的流量变化快慢信号可直接用来控制被测水表和标准表的采样快慢；④、被检表和标准表的各瞬时流量点误差可一一对应修正：精确控制水表量程范围内的所有流量点误差范围。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1所示，本实用新型一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，包括控制器1(可以用工控机或PLC作为上位机的控制器)、抽水泵2、稳压罐3和进水阀门4，所述抽水泵2一端与水池5连接，另一端与稳压罐3连接，所述稳压罐3与进水阀门4进水端连接，所述进水阀门4的出水端连接至水池5；上述连接均为水管连接；

在连接所述进水阀门4与水池5之间的水管段上设有复数个用于安装被检表6的检测口以及复数条分支旁路7，并在每一分支旁路7上均安装一标准表8和一阀门9，且根据水管粗细安装不同量程和口径的标准表；选用小流量的旁路分支测量可以提高准确度。

所述抽水泵2、稳压罐3、进水阀门4、标准表8和阀门9均与所述控制器1电连接；

所述控制器在被检表安装完成后控制被检表与标准表同步同频采集信号，并根据不同水流波动设置不同采集频率，对不同采集频率下获取到的信号通过预设的修正参数进行分别修正。

在需要校验时，控制器1打开进水阀门4，并控制抽水泵2运作，水流依次经各个被检表6、一阀门9、一标准表8后回流至水池5。

在一具体实施例中，如图2所示，所述装置还包括蓄水箱10、出水阀门11和回水泵12，各分支旁路7汇聚后连接至所述蓄水箱10的进水口，所述蓄水箱10的出水口通过回水泵12连接至水池5；

所述出水阀门11和回水泵12分别与控制器电连接。

在需要校验时，控制器1打开进水阀门4，并控制抽水泵2将水池5中水输送到稳压罐3，并依次经各个被检表6、一阀门9、一标准表8和蓄水箱10，在校验结束后，控制器通过打开出水阀门11，并通过回水泵12将蓄水箱10内的水返回到水池5中。

较佳的，所述装置还包括一电子秤13，所述电子秤13位于蓄水箱10下方，用于监测蓄水箱重量，所述电子秤13与控制器1电连接。

较佳的，所述装置还包括压力传感器(未图示)，所述压力传感器设于进水阀门与被检表之间。

较佳的，各个所述被检表为并排设置的同一型号的超声波水表或并排设置的同一型号的电磁水表。

如图3所示，基于本实用新型提供的一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置的一种校验方法，具体如下：

将被检表按制造商规定的要求和安装方式安装在瞬时流量校验装置的各个检测口上，同时根据被检表的量程与口径选择启动对应的一标准表与阀门，并将控制器的信号控制通讯线(如RS485通讯线)连接到所述被检表上；

步骤S2、启动抽水泵，当压力值达到预设值时(如0.3MPa，此值可设置，水泵由控制器控制变频运行，使管道压力值稳定)，控制器自动打开进水阀门；

步骤S3、通水排掉管道内的空气，预热设备3分钟；

步骤S4、设置进水阀门全开到全关的时间为一固定时间(如1分钟，进水阀门全开、全闭的时间根据实际需要设置)，自动关闭进水阀门；

步骤S5、进水阀门自动关闭过程中，控制器发送相应的采样频率信号给被检表和对应的标准表，并控制被检表和标准表进行同步采集信号，采集到的信号传送给控制器；采样频率可根据不同型号表进行设置；

步骤S6、在进水阀门全关后，根据读出的数据，控制器自动发送修正参数给每一被检表；此过程30秒之内就可完成；

步骤S7、设置进水阀门全关到全开的时间为一固定时间(如1分钟，进水阀门全开、全闭的时间根据实际需要设置)，自动打开进水阀门，控制器发送相应的采样频率信号给被检表和标准表，并控制被检表和标准表进行同步采集信号，采集到的信号传送给控制器；

步骤S8、比对被检表和对应的标准表的各瞬时流量点得到瞬时误差曲线，判断瞬时误差是否均在规定值范围内，若是，则合格，否则，不合格。此过程1分钟左右。

采用本实用新型的校验装置完成一次校验的时间可控制在7分钟左右。

所述方法还包括对不合格的被检表重复步骤S4至步骤S8的校验过程。

所述步骤S5中，在进水阀门自动关闭过程中，控制器发送的采样频率根据水流波动大小调整，且采样频率的大小与随着水流波动增加而增加。

所述步骤S6具体为：

在进水阀门全关后，根据读出的数据，将每一被检表在不同流量点上采集到的复数个数据连接的曲线作为被检曲线，将对应的标准表数据形成的曲线作为标准曲线，将被检曲线与标准曲线上相应点相减得到瞬时误差曲线，根据预先设置的流量点的个数n将瞬时误差曲线分成n段进行分段修正，控制器自动发送修正参数给每一被检表，使得被检曲线跟标准曲线相接近；

不同口径大小的被检表及其对应的各个校验流量点的校表所需参数预先存储于瞬时流量校验装置中。

所述步骤S6中的修正参数通过每台表对应的通讯地址将对应的修正参数发送到对应的被检表上进行修正操作。

所述步骤S8还包括，同时通过对比电子秤、标准表与各被检表的累计流量，得到累计误差，当累计误差和瞬时误差均在规定值范围内则合格，否则不合格。此过程30秒左右。

本实用新型的瞬时校验方式与现有的校验方式不同之处在于：

1、校验过程不是对比累计流量而是对比瞬时流量：本实用新型的校验装置可实现控制同时读取被检表和标准表的瞬时流量功能。

2、水表校验装置校验效率加倍：水流量变化较大状态也可以对被检表进行校验，如水泵加速和减速阶段，及阀门开关过程，水的流量波动非常大。而本实用新型校验可以通过一次水流从Q1增加到Q4或更多的过程，就可以完成水表的检验。而常规的校表方法都需要在各个流量点稳定后才能进行校验。

3、可以对水表量程范围内的任一瞬时流量点进行精准校验：水表校验装置直接控制和读取被检表和标准表的瞬时流量采样时间及频率。

本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型的校验装置可实现瞬时校验模式，不同于现有的用户模式和检定模式，现有模式各个模式下都只能对各表频率进行控制与切换，各表只能根据自身时钟进行同频率采集，但无法做到同步同频采集数据，本实用新型通过上位机控制器可实现各表的同时采集数据，当水表校验装置开阀通水过程中，又可以根据流量变化快慢信号通过上位机设置不同采集频率，精确控制水表量程范围内的所有流量点误差范围，本实用新型只需通过一次水流变化过程就能获取各个流量点的采集数据，一次就能完成水表校验过程，大大提高水表的校验效率和精确控制各流量点的误差范围，并可通过设置更多流量点个数，提高精确度。同时还可以通过累积量反过来可以验证瞬时数据，进一步确保校准准确度。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，其特征在于：包括控制器、抽水泵、稳压罐和进水阀门，所述抽水泵一端与水池连接，另一端与稳压罐连接，所述稳压罐与进水阀门进水端连接，所述进水阀门的出水端连接至水池；上述连接均为水管连接；

在连接所述进水阀门与水池之间的水管段上设有复数个用于安装被检表的检测口以及复数条分支旁路，并在每一分支旁路上均安装一标准表和一阀门，且根据水管粗细安装不同量程和口径的标准表；

所述抽水泵、稳压罐、进水阀门、标准表和阀门均与所述控制器电连接；

所述控制器在被检表安装完成后控制被检表与标准表同步同频采集信号，并根据不同水流波动设置不同采集频率，对不同采集频率下获取到的信号通过预设的修正参数进行分别修正。

2.根据权利要求1所述的一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，其特征在于：所述装置还包括蓄水箱、出水阀门和回水泵，各分支旁路汇聚后连接至所述蓄水箱的进水口，所述蓄水箱的出水口通过回水泵连接至水池；

所述出水阀门和回水泵分别与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，其特征在于：所述装置还包括一电子秤，所述电子秤位于蓄水箱下方，用于监测蓄水箱重量，所述电子秤与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，其特征在于：所述装置还包括压力传感器，所述压力传感器设于进水阀门与被检表之间。

5.根据权利要求1所述的一种电磁、超声水表及流量计的瞬时流量校验装置，其特征在于：各个所述被检表为并排设置的同一型号的超声波水表或并排设置的同一型号的电磁水表。