一种全自动水表生产检验方法

专利名称：一种全自动水表生产检验方法
技术领域：
本发明涉及水表生产检验方法，尤其涉及一种全自动水表生产检验方法。
背景技术：
水表是日常自来水计量工具，使用极为广泛。水表的生产检验工作是一项 非常重要的工作，它确保了水表计量的准确性，避免引起用户纠纷。水表的检 验工作是水表生产企业和质量技术监督部门的重要工序。尤其针对大型水表生 产企业，每天生产数以万计的水表，对每只水表都需要按国家标准进行检验。 当前国内大部分水表生产企业都采用人工检验的方式进行检验，工人劳动强度 大，检验效率低，管理水平难以提高。尤其突出的问题是，国内外市场已经对 这种人工检验结果的可靠性提出了质疑。如何提供一种自动化程度高，检验结 果可靠，检验效率高的水表生产检验方法是当前国内外市场需求对水表生产企 业提出的重要课题。
近些年来，开始出现一些自动水表检验装置及其检验方法。专利
CN2729662Y,CN2767974Y公开了几种脉冲式水表自动检定装置，它将水表的机 械转动通过光、磁等效应转换成脉冲式电信号，其中脉冲传感器安装位置直接 影响脉冲计量的正确性和可靠性。专利CN1540297A公开了一种基于图像处理， 通过识别指针转数的自动水表检定装置，这种装置只能识别水表的指针信息不 能识别复杂的字轮信息，而且只能识别转数，不能得到水表的真实读数，本质 上讲它是一种变相的脉冲式自动检定装置。以上专利所述的自动水表检验装置 及其检验方法都不具备自动识别水表身份号的功能，检定结果需要人工输入计 算机。
总体看来，现有的水表自动检定装置及其检定方法只是针对如何获取水表 读数做了一定的改进，而且这样的改进并不完善，得到的只是间接的水表读数 信息，还有许多不足有待提高。而且，现有的水表自动检定装置中的水的标准 值计量系统一般都采用固定容积的容器，因此无法实时获取水的标准计量值， 由于上述条件的限制现有的水表自动检定装置一般都是采用启停法检定，检定 的不确定度比较大，所以只能增加检定用水量来减小由于装置启动和停止带来 的误差。这样的检定方式，由于检定用水量大，因此检定时间长，效率低，特 别在小流量检定时会消耗大量的时间，极大的影响了水表检定效率。
现有的水表自动检定装置及其检定方法都没有在如何实现水表检定结果信息自动化管理上做改进。虽然很多自动检定装置采用计算机参与检定，但也需 要手工输入水表的编号信息，将检定结果进行保存。这样的检定结果报表产生 方式实质上还是手工的，工作繁琐，效率低，之间不可避免的引入人为因素干 扰。而且，现有的检定装置都只是单机工作的，无法与上层管理调度层等软件 协调工作。
当前国内大型水表生产企业针对国内外市场需求结合自身生产需要，对水 表生产工艺做了一些有利的改进，将每个水表都赋予了唯一的身份标识，这有 利于加强对生产的管理，落实生产责任。结合水表生产工艺的改进，本发明提 出了一种基于计算机图像处理技术的具有身份识别功能的水表快速出厂检验方 法。这样，通过实时快速准确地识别红色的水表读数并由带通讯接口的高精度 电子称配合，就可以得到实时的水表计量误差，根据所得的水表实时计量误差， 按相应的出厂标准动态地决定检定是否结束，从而实现对水表的快速自动检定。 改进生产工艺的水表，在表盘上都具有一串激光打印的数字编码作为身份号， 每只水表的身份号是唯一的，这串身份号打印在表盘的正中下方固定区域内，
采用固定的黑色印刷字体和大小，采用激光打印一串(26个)数字，这一串数 字是唯一的。通过计算机图像处理技术识别黑色的身份号，就得到了水表的唯 一身份号。基于身份号的唯一性，将检定结果以水表身份号为关键字自动存入 数据库，实现自动数据管理和自动报表生成，并且提供外部网络接口，可以与 上层管理软件进行数据交互。本发明的水表生产检验方法大大提高了水表检验 的自动化程度，提高了水表检验的效率和检验结果的可靠性，同时也极大的提 高了企业的生产管理水平。

发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种全自动水表生产检验方法。 全自动水表生产检验方法是在水表表盘上用激光打印一串数字作为该水表 的唯一身份号；在出厂检验工序中，采用彩色图像处理方法，把水表的机械读 数和机械身份号电子化、数字化；采用电子称和485通信方式实现标准计量的 电子化、数字化；计算机获取水表的数字读数、数字身份号和数字标准计量后， 计算出水表的计量误差，以身份号为关键字将水表的检验结果保存在数据库并 自动生成检验报表。
所述的在水表表盘上用激光打印一串数字作为该水表的唯一身份号这串 身份号利用激光打印在表盘的正中下方区域内，并采用固定大小的黑色印刷字 体。所述的采用彩色图像处理方法，把水表的机械读数和机械身份号电子化、 数字化采用亮度处理、分割、识别水表的身份号，采用色调处理、分割、识 别水表的读数，水表读数由多个模拟式指针示值组成、由一组字轮数字组成或 由模拟式指针和字轮数字混合组成。
本发明与现有技术相比具有的有益效果-
1) 本发明通过水表生产工艺的改进，采用计算机图像处理技术实时准确的 识别水表读数，包括字轮读数和指针读数。不仅代替了人工抄读，并且能准确 地获取多只水表的读数，这样再通过获取标准计量装置的计量值就可以实现实 时的误差计算，进行动态的误差检测，检验结果正确度高，这是人工抄读计算 所达不到的；
2) 传统的标准容器只有在水流停止后通过观测水位获取标准计量值，无法 达到实时获取标准装置计量值的要求，不能实现实时动态的误差检测。本发明 中标准计量装置采用了带有通讯接口的高精度电子称，能够实时获取标准计量 装置的计量值，为实时误差检测奠定基础；
3) 本发明的水表检定方法大幅度的提高了检定效率，不仅节省了人工逐表 抄读的时间，人工误差计算的时间，而且可以动态的检测水表误差，避免了由 于装置启停所引入的误差，在满足国家标准JJG162-2007的前提下，最大限度地 降低了检定用水量，极大的提高了水表出厂检定效率；
4) 本发明采用的计算机图像处理技术能够识别每只水表的身份号，将每只 水表的检验结果以水表身份号为关键字自动存入数据库，真正实现了自动数据 管理和自动报表生成，特别适合大型水表生产企业的生产管理需求；
5) 本发明提供外部网络接口，可以与其它用户软件协调工作，例如商检部 门或者国外用户远程监视生产过程，提高企业的生产管理水平和企业形象。


图1是本发明的水表表盘信息分布图； 图2是本发明的结构功能示意图。
具体实施例方式
全自动水表生产检验方法是在水表表盘上用激光打印 一 串数字作为该水表 的唯一身份号；在出厂检验工序中，采用彩色图像处理方法，把水表的机械读 数和机械身份号电子化、数字化；采用电子称和485通信方式实现标准计量的 电子化、数字化；计算机获取水表的数字读数、数字身份号和数字标准计量后， 计算出水表的计量误差，以身份号为关键字将水表的检验结果保存在数据库并自动生成检验报表。
所述的在水表表盘上用激光打印一串数字作为该水表的唯一身份号这串 身份号利用激光打印在表盘的正中下方区域内，并采用固定大小的黑色印刷字 体。
所述的采用彩色图像处理方法，把水表的机械读数和机械身份号电子化、 数字化采用亮度处理、分割、识别水表的身份号，采用色调处理、分割、识 别水表的读数，水表读数由多个模拟式指针示值组成、由一组字轮数字组成或 由模拟式指针和字轮数字混合组成。
本发明的全自动水表生产检验方法通过改进水表生产工艺，如图1所示， 一个完整的水表表盘，其表盘指针1和低位字轮数字2的颜色为红色，通过激 光打印一串黑色数字作为每个水表唯一的身份号3。水表检验过程中，对于
DN15，DN20 口径的水表， 一个流量点检验用水一般不超过200L，所以，本发明 只要识别水表读数的小数部分即可。水表读数的小数部分由红色的指针读数1 和红色的字轮数字2组成，采用计算机图像处理技术能够正确地定位和识别红 色的水表读数；水表的身份号为一串六位黑色的数字3，采用计算机图像处理技 术能够正确地定位和识别黑色的身份号。
本发明设计的检验装置结构功能示意图如图2所示，水流由稳压水源经过 电磁阀6，流过待检水表5，待检水表为一个或多个串联连接，每个待检水表表 盘正上方装有图像采集装置l，之后分成四个支路，每个支路可以调节一个流量 点。以第一支路为例，打开电磁阀6，电磁阀7，同时关闭电磁阀8，电磁阀9， 电磁阀10,调节手动阀门12，就可以获得一个期望的流量点，手动阀门12在 使用前调好，在后续的检定过程中无需再操作。对于第二支路，第三支路，第 四支路，按上述方法，通过调节相应的手动阀门13，手动阀门14，手动阀门15， 就可以得到相应支路上的期望流量点。调节好手动阀门之后，装置只要通过控 制电磁阀6，电磁阀7，电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10的通断，就可以获得相 应的流量点。各支路的水流最终流入工作容器3，工作容器3安装于电子称4 上，工作容器3底部装有电磁阀11。关闭电磁阀ll，电子称就可以测得流经管 路的水的总量，也就是流经待检水表的水的总量。 一个流量点测试完毕，关闭 电磁阀6，电磁阀7，电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10，打开电磁阀ll，让工作 容器3中的水排尽。
每个流量点的检定过程如下由计算机16控制，打开电磁阀6，根据要检 定的流量点，打开电磁阀7，电磁阀8，电磁阀9，电磁阀10中的一路，同时关闭电磁阀11，这样管路中就开始流过相应流速的水流，并流入工作容器3。等 待数秒钟使水流稳定。计算机16发出指令，通过图像采集装置1获取该时刻各 待检水表的红色读数和该时刻电子称4的读数，此次得到的即为初始水表读数 和初始电子称读数。之后每隔一定周期进行一次上述动作，将获取的待检水表 的读数和电子称的读数分别与初始水表读数和初始电子称读数作差，得出各个 待检水表的计量值和电子称4的计量值，以电子称4的计量值为标准值计算得 出各个待检水表的计量误差。由此可见，该误差的获取是实时的。由获取的实 时误差与水表的出厂误差指标相比，如果待检水表的误差小于出厂误差指标的 三分之一并且通水时间已经超过一分钟，就判定为合格，检定工作结束，得出 检定数据。否则按照规定用水量，等通完规定用水量后检定停止，得出检定数 据。
按上述过程依次检定要检定的流量点，得出检定数据。
检定结束后，由识别得到的水表身份标识为关键字，将检定结果自动存入 数据库。这样，所有出厂水表的检定信息都自动存入了数据库。同时也将自动 生成检定报表。
装置同时提供外部网络接口 ，可以与上层管理软件进行数据交互。 本发明的检定方法能适应多种口径水表的检定，水表口径更换时只需按其 口径大小更换实验水管，按其检定标准调节手动阀门12，手动阀门13，手动阀 门14，手动阀门15得到相应的检定流量点即可。因此，本方法适用性广，特别 符合生产企业的工作要求。
权利要求
1.一种全自动水表生产检验方法，其特征在于水表生产过程中，在水表表盘上用激光打印一串数字作为该水表的唯一身份号；在出厂检验工序中，采用彩色图像处理方法，把水表的机械读数和机械身份号电子化、数字化；采用电子称和485通信方式实现标准计量的电子化、数字化；计算机获取水表的数字读数、数字身份号和数字标准计量后，计算出水表的计量误差，以身份号为关键字将水表的检验结果保存在数据库并自动生成检验报表。
2. 根据权利要求1所述的一种全自动水表生产检验方法，其特征在于所述 的在水表表盘上用激光打印一串数字作为该水表的唯一身份号这串身份号利 用激光打印在表盘的正中下方区域内，并采用固定大小的黑色印刷字体。
3. 根据权利要求1所述的一种全自动水表生产检验方法，其特征在于所述 的采用彩色图像处理方法，把水表的机械读数和机械身份号电子化、数字化 采用亮度处理、分割、识别水表的身份号，采用色调处理、分割、识别水表的 读数，水表读数由多个模拟式指针示值组成、由一组字轮数字组成或由模拟式 指针和字轮数字混合组成。
全文摘要
本发明公开了一种全自动水表生产检验方法，在机械水表生产过程中，增加一道生产工序，在水表表盘上用激光打印一串数字作为该水表的唯一身份号，以身份号作为生产检验、售后服务、质量跟踪的线索；在出厂检验工序中，采用彩色图像处理方法，把水表的机械读数和机械身份号电子化、数字化；并采用电子秤和485通信方式实现标准计量的电子化、数字化；计算机获取水表的数字读数、数字身份号和数字标准计量后，可以计算出水表的计量误差，以身份号为关键字将水表的检验信息保存在数据库并自动生成检验报表。本发明使得水表生产检验工作实现计算机自动管理，避免了人为因素的干扰，极大地提高了水表检验结果的真实性，提高了水表生产和管理效率。
文档编号G01F25/00GK101408452SQ20081016222
公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日
发明者何道远, 灵 姚, 戴华平, 李志明, 汤思孟, 焕 石 申请人:浙江大学;宁波水表股份有限公司;宁波市计量测试所(宁波市衡器管理所)