一种跟踪式水位仪校验装置和利用其进行校验的方法

本发明涉及水位检测领域，具体地涉及一种跟踪式水位仪的校验装置和利用其进行校验的方法。

背景技术：

跟踪式水位仪是河工模型试验中的一种常见仪器，主要用于水工、河工、港工模型试验中的水位测量。新制造的、使用中的，以及维修后的跟踪式水位仪需要进行校验和标定，检定其计量性能。现有技术中由于没有标准的对跟踪式水位仪进行校验的设备或装置，通常是根据现有器具条件人工校验标定其中一两个项目，工作量大，效率低，同时也需要专业的技术人员才能进行，在一定程度上限制了跟踪式水位仪的校验效率和准确性。鉴于目前的跟踪式水位仪校验项目一次性实施不全，效率低下的技术问题，因此，需要提供一种专门的校验装置，使其能够对跟踪式水位仪进行校验。

技术实现要素：

本发明为了克服现有技术存在的上述问题，提供了一种跟踪式水位仪校验装置和利用其进行校验的方法。

本发明第一方面提供了一种跟踪式水位仪校验装置，包括：

水平底座；

定杆，固定在所述水平底座上；

动杆，可伸缩地与所述定杆的顶端连接；

标定平台，设置在所述动杆上；

游标卡尺，通过固定杆与所述定杆连接，所述游标卡尺的顶端安装有盛水容器；

标定控制器，设置在所述标定平台上，所述标定控制器与安装在所述标定平台上的跟踪式水位仪电连接，所述固定杆上设置有与所述标定控制器电连接的采数控制按钮。

优选地，所述水平底座包括底盘、设置于所述底盘上的水平调节螺丝和水平指示器。

优选地，所述动杆通过紧固螺帽与所述定杆连接，并利用所述紧固螺帽调节所述动杆的伸出长度。

优选地，所述游标卡尺固定在所述固定杆上，所述固定杆通过螺丝固定在所述定杆上，所述游标卡尺上还设置有多个调节手柄。

优选地，所述校验装置还包括平台支撑件，所述平台支撑件铆接在所述动杆上，所述标定平台固定在平台支撑件上。

优选地，所述跟踪式水位仪通过多个螺栓固定在所述标定平台上；

所述跟踪式水位仪的通信端口与所述标定控制器的信号输入端口通过通信线缆连接，所述跟踪式水位仪的电源端口与所述标定控制器的供电输出接口通过供电线缆连接。

本发明第二方面还提供了一种利用上述跟踪式水位仪进行校验的方法，所述校验方法包括以下步骤：

s1、将跟踪式水位仪安装在所述标定平台上，调平所述水平底座；

s2、将所述游标卡尺滑动至零刻度处，并向所述盛水容器中注入50ml清水；

s3、调节所述动杆，使所述跟踪式水位仪的测针与所述盛水容器的水面接触；

s4、利用所述游标卡尺对所述跟踪式水位仪进行跟踪速度校验和灵敏阈校验；

s5、利用所述游标卡尺对所述跟踪式水位仪进行示值误差校验与重复性误差校验；

s6、利用所述游标卡尺对所述跟踪式水位仪进行示值稳定性校验；

s7、当各项指标校验完成后，根据校验数据生成表格文件，并将其存储于所述标定控制器中。

优选地，步骤s4具体包括：

s41、打开所述标定控制器的总电源开关，预热10min；

s42、按下所述采数控制按钮，所述标定控制器读取当前水位数据s1并计时t1，调节所述游标卡尺使所述跟踪式水位仪的测针跟踪水面连续向上运动15cm，再按下所述采数控制按钮，所述标定控制器读取此时的水位数据s2并计时t2，然后根据上述两个水位数据s1、s2和所计时间t1、t2自动计算测针的上行速度；

s43、将所述游标卡尺的刻度归零后按下所述采数控制按钮，所述标定控制器读取当前水位数据s3并计时t3，调节所述游标卡尺使所述跟踪式水位仪的测针跟踪水面连续向下运动15cm，再按下所述采数控制按钮，所述标定控制器读取此时的水位数据s4并计时t4，然后根据上述两个水位数据s3、s4和所计时间t3、t4自动计算测针的下行速度；

s44、所述标定控制器将步骤s42、s43中获取到的测针的行走速度数据保存在其存储区，并判断所述跟踪式水位仪测针的行走速度与厂标跟踪速度参数的误差是否符合要求。

优选地，步骤s4还包括：

s45、将所述游标卡尺调节到一预设刻度值，然后按下所述采数控制按钮，所述标定控制器读取当前水位数据，保持盛水容器的水面稳定，在调节所述游标卡尺每上升/下降0.05mm时按一次所述采数控制按钮，所述标定控制器读取相应的水位数据，重复上述操作至少5次；

s46、所述标定控制器将步骤s45获取到的水位数据保存在其存储区，并判断所述游标卡尺的刻度值变化与标定控制器读取的水位数据变化是否一致。

优选地，步骤s5具体包括：

s51、将所述游标卡尺调节到一预设刻度值，然后按下所述采数控制按钮，所述标定控制器读取当前水位数据，保持盛水容器的水面稳定，调节所述游标卡尺每上升或下降20％满量程距离后回到所述预设刻度值，再按一次采数控制按钮，标定控制器读取此时水位数据，重复上述操作至少5次；

s52、所述标定控制器将步骤s51获取到的水位数据保存在其存储区，计算所述水位数据的示值误差和示值重复性误差，并判断是否满足要求。

优选地，步骤s6具体包括：

s61、将所述游标卡尺调节到一预设刻度值并固定，待盛水容器的水面稳定后，按下所述采数控制按钮，所述标定控制器读取当前水位数据，且每隔30min再读取一次水位数据，上述操作至少重复4次；

s62、所述标定控制器将步骤s61获取到的水位数据保存在其储存区，计算所述水位数据的示值偏差，并判断是否满足要求。

根据上述技术方案提供的跟踪式水位仪的校验装置，可以对跟踪式水位仪进行跟踪速度校验和灵敏阈校验、示值误差校验与重复性误差校验，以及示值稳定性校验等。

附图说明

图1是跟踪式水位仪校验装置的结构示意图；

图2是对跟踪式水位仪进行校验的方法的流程图。

附图标记说明

水平调节螺丝1、4、5；底盘2；水平指示器3；固定杆6；螺丝7；调节手柄8、9、10；采数控制按钮11；游标卡尺12；盛水容器13；定杆14；紧固螺帽15；动杆16；标定平台17；平台支撑件18、19；测针孔20；标定控制器21；跟踪式水位仪22。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明方案的限制。

本发明实施例提供了一种跟踪式水位仪校验装置，如图1所示，所述跟踪式水位仪的校验装置包括：水平底座；固定在所述水平底座上的定杆14；可伸缩地与所述定杆14的顶端连接的动杆16；设置在所述动杆16上的标定平台17；通过固定杆6与所述定杆14连接的游标卡尺12，所述游标卡尺12的顶端安装有盛水容器13；以及，设置在标定平台17上的标定控制器21，其中，待校验的跟踪式水位仪22安装在所述标定平台17上，所述标定控制器21与该跟踪式水位仪22电连接，所述固定杆6上设置有与所述标定控制器21电连接的采数控制按钮11。

在本实施例中，该水平底座需调平使用，定杆14固定，调节动杆16的伸出长度可以带动标定平台17位置相应变化。优选地，该盛水容器13为铝壳盛水容器，其底部粘接在游标卡尺12顶部，标定时，铝壳盛水容器内部盛水。该标定平台17的底部设置有测针孔20，跟踪式水位仪22的测针穿过该测针孔20并跟踪盛水容器13的水面位置，以用于测量水位数据。调节该游标卡尺12使安装在游标卡尺顶端的盛水容器13移动，引起水位变化。标定控制器21用于读取水位数据，并配合采数控制按钮11，对跟踪式水位仪22的各项参数进行标定。

在本发明实施例的基础上，根据一个优选的实施方式，所述水平底座包括底盘2、设置于所述底盘2上的水平调节螺丝(图1中的1、4、5)和水平指示器3。在实际应用中，通过调节该水平调节螺丝，使水平指示器3中的汽包居中，从而调平底座。

在本发明实施例的基础上，根据一个优选的实施方式，所述动杆16通过紧固螺帽15与所述定杆14连接，动杆16的不可见部分伸进动杆16内，并利用所述紧固螺帽15调节所述动杆16的伸出长度。

在本发明实施例的基础上，根据一个优选的实施方式，所述游标卡尺12固定在所述固定杆6上，所述固定杆6通过螺丝7固定在所述定杆14上，所述游标卡尺12上还设置有多个调节手柄(图1中的8、9、10)。该调节手柄用于调节游标卡尺12按刻度上下移动，安装在游标卡尺12顶端的盛水容器13也随之移动，从而引起水位变化。

并且，该固定杆6上还设置有采数控制按钮11，采数控制按钮11与所述标定控制器21有线电连接，按下时标定控制器21开始校验并实时读取盛水容器13中的水位数据。

在本发明实施例的基础上，根据一个优选的实施方式，所述校验装置还包括平台支撑件(图1中的18、19)，所述平台支撑件铆接在所述动杆16上，所述标定平台17固定在平台支撑件上。例如，标定平台17通过多个沉头固定螺丝固定在平台支撑件上。

在本发明实施例的基础上，根据一个优选的实施方式，所述跟踪式水位仪22通过多个螺栓固定在所述标定平台17上。

所述跟踪式水位仪22的通信端口与所述标定控制器21的信号输入端口通过通信线缆连接，用于信号传输，优选地，跟踪式水位仪的通信接口与标定控制器的rs-485输入端口连接。所述跟踪式水位仪22的电源端口与所述标定控制器21的供电输出接口通过供电线缆连接，用于通电。

根据本发明上述实施例提供的跟踪式水位仪校验装置，其能够完整地、快速地校验和标定跟踪式水位仪22，并提高校验标定精度。

本发明还提供了一种对跟踪式水位仪进行校验的方法，实际利用上述跟踪式水位仪校验装置对跟踪式水位仪进行校验。

该校验方法包括以下步骤：

s1、调平水平底座；

具体地，通过调节水平调节螺丝3、4、5，使水平指示器3中的汽包居中，从而调平底座；

s2、将游标卡尺12滑动至零刻度处，并向盛水容器13中注入50ml清水；

s3、调节动杆16，使所述跟踪式水位仪22的测针与所述盛水容器13的水面接触；

具体地，通过转动紧固螺帽15来调节动杆16的伸出长度，使标定平台17的底部至盛水容器13口的垂直距离约小于待标定的跟踪式水位仪22的测针的长度，从而使得跟踪式水位仪22的测针能够与水面接触，以便获取水位数据；

s4、利用游标卡尺12对跟踪式水位仪22进行跟踪速度校验和灵敏阈校验；

s5、利用游标卡尺12对跟踪式水位仪22进行示值误差校验与重复性误差校验；

s6、利用游标卡尺12对跟踪式水位仪22进行示值稳定性校验；

s7、当各项指标校验完成，将校验数据生成的表格文件存储于标定控制器21中。

在本发明实施例中，对跟踪式水位仪22进行校验包括：跟踪速度校验和灵敏阈校验、示值误差校验与重复性误差校验，以及示值稳定性校验等。校验过程中，所述跟踪式水位仪22通过其测针始终与所述盛水容器13的水面接触来获取水位数据。

根据本发明实施例的一个优选的实施方式，步骤s4具体包括：

s41、打开所述标定控制器21的总电源开关，预热10min；

s42、按下所述采数控制按钮11，所述标定控制器21读取当前水位数据s1并计时t1，调节所述游标卡尺12使所述跟踪式水位仪22的测针跟踪水面连续向上运动15cm，再按下所述采数控制按钮11，所述标定控制器21读取此时的水位数据s2并计时t2，然后根据上述两个水位数据s1、s2和所计时间t1、t2自动计算测针的上行速度；

s43、将所述游标卡尺12的刻度归零后按下所述采数控制按钮11，所述标定控制器21读取当前水位数据s3并计时t3，调节所述游标卡尺12使所述跟踪式水位仪22的测针跟踪水面连续向下运动15cm，再按下所述采数控制按钮11，所述标定控制器21读取此时的水位数据s4并计时t4，然后根据上述两个水位数据s3、s4和所计时间t3、t4自动计算测针的下行速度；

s44、所述标定控制器21将步骤s42、s43中获取到的测针的行走速度数据保存在其存储区，并判断所述跟踪式水位仪22测针的行走速度与厂标跟踪速度参数的误差是否符合要求。

在本发明实施例中，通过上述步骤s41-s44实现对跟踪式水位仪22的跟踪速度校验。在步骤s42和s43中，调节所述游标卡尺12上升/下降时，盛水容器13随之升降，所述跟踪式水位仪22的测针始终与盛水容器13的水面接触，从而获取水位数据的变化。在本实施例中，优选地，调节游标卡尺的运动速度大于水位仪的厂标跟踪速度，就可以对待测的跟踪式水位仪22进行标定。

根据本发明实施例的一个优选的实施方式，步骤s4还包括：

s45、将所述游标卡尺12调节到一预设刻度值，然后按下所述采数控制按钮11，所述标定控制器21读取当前水位数据，保持盛水容器13的水面稳定，在调节所述游标卡尺12每上升/下降0.05mm时按一次所述采数控制按钮11，所述标定控制器21读取相应的水位数据，重复上述操作至少5次；

s46、所述标定控制器21将步骤s45获取到的水位数据保存在其存储区，并判断所述游标卡尺的刻度值变化与标定控制器21读取的水位数据变化是否一致。

在本发明实施例中，通过上述步骤s45-s47对跟踪式水位仪22的精度进行校验。若标定控制器21判断游标卡尺的刻度值变化与实际水位数据变化的误差符合要求，则说明该跟踪式水位仪22的灵敏阈合格，反之，则不合格。

根据本发明实施例的一个优选的实施方式，步骤s5具体包括：

s51、将所述游标卡尺12调节到一预设刻度值，然后按下所述采数控制按钮11，所述标定控制器21读取当前水位数据，保持盛水容器13的水面稳定，调节所述游标卡尺12每上升或下降20％满量程距离后回到所述预设刻度值，再按一次采数控制按钮11，标定控制器21读取此时水位数据，重复上述操作至少5次；

s52、所述标定控制器21将步骤s51获取到的水位数据保存在其存储区，计算所述水位数据的示值误差和示值重复性误差，并判断是否满足要求。

在本发明实施例中，通过上述步骤s51-s52对同一个测读校验点进行示值误差校验和示值重复性误差校验。

根据本发明实施例的一个优选的实施方式，步骤s6具体包括：

s61、将所述游标卡尺12调节到一预设刻度值并固定，待盛水容器13的水面稳定后，按下所述采数控制按钮11，所述标定控制器21读取当前水位数据，且每隔30min再读取一次水位数据，上述操作至少重复4次；

s62、所述标定控制器21将步骤s61获取到的水位数据保存在其储存区，计算所述水位数据的示值偏差，并判断是否满足要求。

在本发明实施例中，通过上述步骤s61-s62在不同时间点对同一个测读校验点进行示值稳定性校验。

根据本发明实施例一个优选的实施方式，当各项指标校验完成后，该标定控制器21采用语音提示标定步骤完成，并将根据校验数据生成的表格文件存储于存储区中。当标定控制器21识别到有u盘插入时，会自动将数据复制到u盘内，并语音提示复制操作完成。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。