电子水表生产过程计量自动标定设备及其标定方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子水表生产过程计量自动标定设备，包括一检测工作台，该检测工作台上装有水表基表，其特征在于该水表基表的一端通过进水电磁阀与稳定水循环系统连接，水表基表的另一端通过流量点控制单元与稳定水循环系统连接，水表基表的内置传感器信号线与数据采集板连接，流量点控制单元内设有流量标定点和高精度流量计，流量点控制单元与控制系统连接。本发明的优点在于不仅计量误差小,而且计量过程耗时短、效率高。本发明将给水表制造业带来一个全新概念的先进生产模式，并生产真正电子化的高精度水表。
【专利说明】电子水表生产过程计量自动标定设备及其标定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水表的计量精度的自动标定设备，尤其涉及电子水表在生产过程中的快速计量标定设备及其标定方法。
【背景技术】
[0002]目前传统的机械水表，由于流体驱动部件机芯和计量齿轮传动部件及壳体，在制造过程中无法做到完全的一致性，所以不同流量段的计量特性就难以调整到一种相对一致的理想状态，且从机械表的流体驱动结构特性看，高流速与低流速的计量漂移差异很大，难能兼顾。因此，目前机械表的计量曲线相对较差。另一种应用是基于机械表的本体，后端增配一电子装置的水表，由机械表的运动量转换成电子信号量，其电子装置系统可通过嵌入的MCU对计量误差值进行补偿修正，亦可获得一条理想的计量曲线，但必须通过对每只表以容积法等校对手段，在各个流量点进行示值误差的检测，再予人工输入各流量点的修正数据。此过程反复，耗时长，效力低下，不适合生产化。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种电子水表生产过程计量自动标定设备，不仅计量误差小，而且耗时短、效率高。
[0004]为了实现这一目的，本发明的技术方案如下:一种电子水表生产过程计量自动标定设备，包括一检测工作台，该检测工作台上装有水表基表，其特征在于该水表基表的一端通过进水电磁阀与稳定水循环系统连接，水表基表的另一端通过流量点控制单元与稳定水循环系统连接，水表基表的内置传感器信号线与数据采集板连接，流量点控制单元内设有流量标定点和高精度流量计，流量点控制单元与控制系统连接。其中流量点控制单元包括多个并联的流量标定点，每个流量标定点包括串联连接的一个电磁阀和流量阀，部分流量标定点并联后一端通过高流量段高精度流量计与检测工作台连接，另一端与稳定水循环系统连接，其它流量标定点并联后一端通过低流量段高精度流量计与检测工作台连接，另一端也与稳定水循环系统连接，低流量段高精度流量计和高流量段高精度流量计的即时流量信号输出线与控制系统连接，控制系统通过流量电磁阀控制线与各流量点的电磁阀连接。所述控制系统包括计算机，以及系统及电磁阀控制板。
[0005]本发明的另一目的在于一种电子水表生产过程计量自动标定方法，不仅计量误差小，而且耗时短、效率高。
[0006]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下:一种电子水表生产过程计量自动标定方法，其特征在于该方法包括以下步骤首先将各流量标定点的流量阀分别调节至需标定的各流量点上，将水表基表装入检测工作台，首先开启与标定点流速相对应的电磁阀，通过高精度流量计测得实际流速，数据采集板采集水表速率信号，将所述高精度流量计测得的实际流速和数据采集板采集的水表速率信号送给控制系统，而后关闭该流量点的电磁阀，由此，完成了该流量点的标定；依次完成所有流量点的标定后，根据所有流量点的测量结果对该水表进行校正。
[0007]根据本发明的具体实施例，数据采集板快速采集水表基表在各个流量点的不同速率下的输出信号时间间隔，由数据采集板将时间间隔数据发送至计算机，由计算机将信号时间间隔数据生成速率编码MO，再与各个流量点标准流速Vl下的初始速率编码Ml进行比较，高精度流量计输出的即时流速信号VO作为修正数据，计算机计算获得水表基表在标准流速Vl下的修正后的速率编码M=V0*M0/V1，将修正后的速率编码M赋值到标准流速Vl下对应的速率编码Ml中，根据该流量点的流速值及速率编码对水表进行校正。
[0008]本发明是克服现状机械水表结构特性所致的计量误差值大，部件一致性差而难以调整到相对一致，以及仅通过一般技术的电子装置MCU (单片机)数据处理，效力低下，不能生产化的上述两种缺陷，以提高水表的计量精确度，高效率达到生产化的计量自动标定设备。本发明的优点在于不仅计量误差小，而且计量过程耗时短、效率高。本发明将给水表制造业带来一个全新概念的先进生产模式，并生产真正电子化的高精度水表。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图。
[0010]图2为速率编码生成图。
[0011]图3为标定系统电路框架图。
[0012]图4为标定系统流程图。
【具体实施方式】
[0013]一种电子水表生产过程计量自动标定设备，包括一检测工作台4，该检测工作台上装有若干台水表基表3，所述若干台水表基表3串联连接，其特征在于该串联连接的若干台水表基表3的一端通过进水电磁阀7与稳定水循环系统连接，该串联连接的若干台水表基表3的另一端通过流量点控制单元与稳定水循环系统连接，水表基表的内置传感器信号线与数据采集板8连接，流量点控制单元内设有高精度流量计9，高精度流量计9的即时流速信号输出线接入计算机总线，流量点控制单元与系统及电磁阀控制板6连接，数据采集板
8、系统及电磁阀控制板6通过计算机总线与计算机5连接，计算机与程序编程及程序写入板连接，程序编程及程序写入板与水表电路板连接。其中流量点控制单元包括多个并联的流量标定点，每个流量标定点包括串联连接的一个电磁阀2和流量阀I,部分流量标定点并联后一端通过高流量段高精度流量计与工作台4连接，另一端与稳定水循环系统连接，其它流量标定点并联后一端通过低流量段高精度流量计与工作台4连接，另一端也与稳定水循环系统连接，低流量段高精度流量计和高流量段高精度流量计的即时流速信号输出线接入计算机总线。系统及电磁阀控制板通过流量电磁阀控制线与各流量点的电磁阀连接。
[0014]根据本发明的具体实施例，该水表基表在不同流速下输出信号的时间间隔不同，根据输出信号的速率即可计算水表基表的读数。图2为本发明的速率编码生成图，如图所示，测量数据采集板在一定时间Tl内采集到的流量脉冲信号数量N，计算流量脉冲信号的输出时间间隔T0=T1/N，生成当前流速下的速率码MO。图中示出了两路信号通道P1、P2的脉冲信号图。本水表计量自动标定设备，是通过数据采集板快速采集水表基表在各个流量点的不同速率下的输出信号时间间隔，由数据采集板软件将时间间隔数据发送至计算机软件系统，由计算机软件将信号时间间隔生成速率编码MO，再与软件设定的各个流量点的标准流速Vl下的初始速率编码Ml自动进行比较，高精度流量计输出的即时流速信号(VO)作为修正数据，由总线连接的计算机计算，获得水表基表在标准流速Vl下的修正后的速率编码M=V0*M0/V1，将修正后的速率编码M赋值到标准流速Vl下对应的初始速率编码Ml中。再由计算机传输给程序编程及程序写入板，程序编程及程序写入板软件写入带MCU的水表电路板，在完成设定的各个流量点下的速率编码修正后，水表电路板MCU通过将各个设定的流量点的流速值及对应的速率编码进行差分运算，将各相邻流量点的流速值及对应的速率码生成理想计量曲线。由此快速完成每只水表生产过程的高精度计量的自动标定。水表的计量读数N2:由水表内MCU测得工作时流速的速率编码M2，通过表内MCU已标定的计量曲线，由计量曲线对应的流速值V2，乘以水表走水时间T2计算生成；N2=V2*T2。
[0015]其中稳定水循环系统，包括变频压力泵、压力传感变频器、压力稳定罐、单表或多表串联检测工作台。带即时流速信号输出的高精度流量计(台数按需配置)，按水表流量标定点分段选配。电磁阀DfDlO (与流量调节阀LfLlO组合)，数量以流量标定点的多少而定。数据采集板建有采样速率编码、标准速率码生成、编码比较软件等。系统及电磁阀控制板建有系统控制程序，用于控制电磁阀。程序编程及程序写入板建有编程和写入软件，数量按需配置。首先将各流量标定点的流量调节阀I分别调节至需标定的各流量点上，将水表3装入检测工作台4，操作计算机5指令系统及电磁阀控制板6，打开所有电磁阀2、进水电磁阀7，让水表在大流量条件下工作少许时间，排除表内及管道内的空气，从而确保标定速率的准确性。计算机5后续指令系统及电磁阀控制板6，同时关闭电磁阀2，进水电磁阀7仍保持开启状态，将水表3内置的传感器信号线与数据采集板8的信号线进行连接。在计算机5的指令下，系统及电磁阀控制板6将电磁阀2其中一个打开，水表流过第一个标定点流量的水流，水表3内置的传感器输出该流量点的速率信号，数据采集板8将采集到的速率信号由采集板8嵌有的软件对速率信号的脉冲间隔进行运算编码处理，与软件预设定的该流量点的标准速率码(标准速率码的设定为现有技术，在此不再赘述)进行比较，比较数据通过计算机总线传送给计算机5，与此同时，高精度流量计9也将即时流速信号输出并通过计算机总线传送给计算机5，计算机5进行综合运算，而后计算机5指令系统及电磁阀控制板6关闭该流量点的电磁阀2，由此，完成了第一个流量点的标定。在计算机5的控制下，始而复之，逐一完成各个流量点的标定。
[0016]当所有流量点标定完成后，计算机5指令系统及电磁阀控制板6关闭进水电磁阀7，卸下所标定完成的水表3。同时计算机5将所有流量点的综合运算结果生成计量曲线数据传输给程序编程及程序写入板10，程序编程及程序写入板10将曲线数据转化生成计量程序，依序给程序对应的水表3的电路控制板中MCU进行计量程序的写入。然后，将电路控制板装入对应的水表3，并完成水表3的所有总装流程至结束。
【权利要求】
1.一种电子水表生产过程计量自动标定设备，包括一检测工作台，该检测工作台上装有水表基表，其特征在于该水表基表的一端通过进水电磁阀与稳定水循环系统连接，水表基表的另一端通过流量点控制单元与稳定水循环系统连接，水表基表的内置传感器信号线与数据采集板连接，流量点控制单元内设有流量标定点和高精度流量计，流量点控制单元与控制系统连接。
2.如权利要求1所述的电子水表生产过程计量自动标定设备，其特征在于流量点控制单元包括多个并联的流量标定点，每个流量标定点包括串联连接的一个电磁阀和流量阀，部分流量标定点并联后一端通过高流量段高精度流量计与检测工作台连接，另一端与稳定水循环系统连接，其它流量标定点并联后一端通过低流量段高精度流量计与检测工作台连接，另一端也与稳定水循环系统连接，低流量段高精度流量计和高流量段高精度流量计的即时流量信号输出线与控制系统连接，控制系统通过流量电磁阀控制线与各流量点的电磁阀连接。
3.如权利要求2所述的电子水表生产过程计量自动标定设备，其特征在于系统及电磁阀控制板通过流量电磁阀控制线与各流量点的电磁阀连接。
4.如权利要求2所述的电子水表生产过程计量自动标定设备，其特征在于工作台上装有单个或多个串联连接的水表基表，每个水表基表与一个数据采集板连接。
5.一种电子水表生产过程计量自动标定方法，其特征在于首先将各流量标定点的流量阀分别调节至需标定的各流量点上，将水表基表装入检测工作台，首先开启与标定点流速相对应的电磁阀，通过高精度流量计测得实际流速，数据采集板采集水表速率信号，将所述高精度流量计测得的实际流速和数据采集板采集的水表速率信号送给控制系统，而后关闭该流量点的电磁阀，由此，完成了该流量点的标定；依次完成所有流量点的标定后，根据所有流量点的测量结果对该水表进行校正。
6.如权利要求5所述的计量自动标定方法，其特征在于数据采集板快速采集水表基表在各个流量点的不同速率下的输出信号时间间隔，由数据采集板将时间间隔数据发送至计算机，由计算机将信号时间间隔数据生成速率编码MO，再与各个流量点标准流速Vl下的初始速率编码Ml进行比较，高精度流量计输出的即时流量信号VO作为修正数据，计算机计算获得水表基表在标准流速Vl下的修正后的速率编码M=V0*M0/V1，将修正后的速率编码M赋值到标准流速Vl下对应的速率编码Ml中。
【文档编号】G01F25/00GK103968919SQ201310034234
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2013年1月30日 优先权日:2013年1月30日
【发明者】黄俊霞, 朱遥野 申请人:宁波水科电子科技有限公司