一种实时同步法大口径热量表检定方法及装置与流程

本发明涉及热量表检定领域，特别涉及一种实时同步法大口径热量表检定方法及装置。

背景技术：

大口径热量表由于口径较大，在检定过程中的多种不确定度、人工检表时延以及检定效率低下等原因，一直是制约国内热量表发展。如何减少检定过程中人工引入的不确定因素，达到自动实时检定，提高检定效率和检定精度是当前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种实时同步法大口径热量表检定方法及装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种大口径热量表检定装置，包括上位机，所述上位机连接计时器，所述计时器的一端具有用来连接被检表的检表光电头，所述检表光电头的一端连接被检表，另一端连接上位机；所述计时器的另一端分别连接标准流量计和换向器，所述标准流量计的另一端连接上位机，所述换向器的另一端串联一个标准器后连接到上位机；

所述换向器用于根据上位机的指令对检定过程进行辅助控制；

所述标准流量计、标准器和计时器用于在检定开始和检定结束时分别测量并记录被检表相关的检定数据；

所述上位机用于对检定过程进行控制，分别通过所述标准流量计、换向器、标准器和计时器获取开始检定时的检定数据和结束检定时的检定数据，并根据检定数据计算被检表的检定误差。

本发明的有益效果是：解决检定过程中的多种不确定度、人工检表时延以及检定效率低下等问题，通过上位机控制换向器以减少检定过程中换向器不确定度，达到自动实时检定的目的。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述计时器的一端具有多个用来连接被检表的检表光电头，每一个检表光电头的一端连接一个被检表，另一端连接上位机；

所述标准流量计、标准器和计时器用于在检定开始和检定结束时分别测量并记录与每一个被检表相关的检定数据。

采用上述进一步方案的有益效果是：能够同时检定多块表，满足生产型企业提出的同时检定多块表的实时同步算法，提高检定效率和检定精度。

一种大口径热量表实时同步检定方法，采用大口径热量表检定装置实现，包括如下步骤：

S100，上位机和计时器进行初始化处理，并获取相关的初始值；

S200，上位机和计时器进行开始检定处理，获取检定初值，然后开始检定；

S300，当被检表的流量达到预设值时，上位机和计时器进行结束检定处理，然后停止检定并获取检定结束值；

S400，所述上位机读取检定数据，所述检定数据包括相关的初始值、检定初值和检定结束值；

S500，根据预定的计算公式对所述检定数据进行同步处理，得到被检表的检定误差。

本发明的有益效果是：实现大口径热量表的实时同步检定方法，提高检定效率和检定精度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤S100之前包括调整被检管路的瞬时流量到检定瞬时流量，检测到流速稳定后执行S100。

采用上述进一步方案的有益效果是：提高检定精度。

进一步，所述实时同步检定方法基于质量动态实现，具体包括：

S100，所述进行初始化处理并获取相关的初始值的具体实现为：

上位机向计时器发送初始化命令，所述计时器清除内部数据，并发送初始化结束的应答信号给上位机；

上位机收到计时器的初始化结束的应答信号后读取标准器的值m1，所述m1为标准器的初始值；

S200，所述进行开始检定处理，获取检定初值的具体实现为：

上位机改变换向器的方向；

计时器接收到换向器发出的检定开始信号时记录此时的时间t1，并向上位机发送计时开始协议；

上位机接收到计时器的开始计时协议后向被检表发送开始同步检定协议；

被检表接收到开始同步协议后进行流量计算并保存流量值v1，同时返回上位机和计时器开始同步检定的应答信号；

计时器接收到被检表的同步完成的应答信号后记录此时的时间t2；上位机接收到开始同步检定的应答信号后，向被检表发送读表协议，读出流量值v1；

S300,所述进行结束检定处理，然后停止检定并获取检定结束值的具体实现为：

上位机向被检表发送同步检定结束协议；

被检表接收到同步检定结束协议后进行流量计算并保存流量值v1'，同时返回上位机和计时器同步检定结束的应答信号；

计时器接收到被检表的同步检定结束的应答信号后记录此时的时间t2'；上位机接收到同步检定结束的应答信号后，向被检表发送读表协议，读出流量值v1'；

上位机改变换向器的方向，停止检定；

计时器接收到换向器的改变方向的信号后记录此时的时间t1'；

S400，所述上位机读取检定数据的具体实现为：

上位机读取标准器的值m1',所述m1'为标准器的检定终值；

上位机向计时器发送读数据协议，计时器发送检定时间t1，t1',t2，t2'给上位机；

所述t1为标准器的开始检定时间，所述t1'为标准器的结束检定时间，所述m1为标准器的检定质量的初始值，所述m1'为标准器的检定质量的终值，所述t2为被检表的开始运行时间，所述t2'为被检表的结束运行时间,所述v1为被检表的检定流量初值，所述v1'被检表的检定流量结束值；

S500，所述根据预定的计算公式对所述检定数据进行同步处理，得到被检表的检定误差的具体实现为：

根据当前水温计算得到水的密度ρ，进一步计算出水的体积v＝ρ(m1'-m1)；

通过公式(v1'-v1)/(t2'-t2)＝v'/(t1'-t1)可以得出t1'-t1时间内被检表的检定流量值v'，然后根据公式((v'-v)/v)*100得出检定误差Ev。

采用上述进一步方案的有益效果是：针对不同类型的热量表，采用质量动态法实现实时同步检定。

进一步，所述基于质量动态的实时同步检定法同时对多个被检表进行检定时，在执行步骤S100-S500的过程中，所述标准流量计、标准器和计时器分别记录每一个被检表的相关的检定数据，所述上位机分别获取标准器相对于每个被检表的开始检定时间、结束检定时间、检定质量的初始值和终值，分别获取每一个被检表的开始运行时间、结束运行时间、检定流量初值和结束值，然后按预定的计算公式分别计算每一个被检表的检定误差。

进一步，所述标准器为标准器天平。

采用上述进一步方案的有益效果是：同时对多个被检表采用质量动态法的同步实时检定。

进一步，所述实时同步检定方法基于标准表动态实现，具体包括：

S100，所述进行初始化处理并获取相关的初始值的具体实现为：

上位机向计时器发送初始化命令，所述初始化命令中包括标准器脉冲的个数；

计时器清除内部数据，根据来自被检表的第一个有效脉冲触发检定开始，计时器记录此时的时间t1和脉冲值p1；

S200,所述进行开始检定处理，获取检定初值的具体实现为：

上位机向被检表发送开始同步检定协议；

被检表接收到上位机的开始同步检定协议后保存当前流量值v1，所述V1为被检表的检定流量初值，并返回开始同步检定的应答信号；

计时器接收到开始同步检定的应答信号后给被检表计时t2；上位机接收到开始同步检定的应答信号后，向被检表发送读表协议，读出检定流量初始值v1；

S300,所述进行结束检定处理，然后停止检定并获取检定结束值的具体实现为：

当计时器记录的标准器脉冲数达到设定值时，停止记录标准器脉冲，记录下此时的脉冲数p1'和时间t1'；计时器返回上位机同步检定结束协议；

上位机收到计时器的同步检定结束协议后向被检表发送同步检定结束协议；

被检表接收到上位机的同步检定结束协议后保存当前流量值v1'，并返回同步检定结束的应答信号；

计时器接收到被检表的同步检定结束的应答信号后记录此时的时间t2'；

S400，所述上位机向计时器读取检定数据的具体实现为：

上位机向计时器发送读数据协议；

计时器返回此次检定的p1'，p1，t1'，t1，t2'和t2给上位机；

所述t1为标准器的开始检定时间，所述t1'为标准器的结束检定时间，所述p1为标准器的脉冲初始值，所述p1'为标准器的脉冲终值，所述t2为被检表的开始运行时间，所述t2'为被检表的结束运行时间,所述v1为被检表的检定流量初值，所述v1'为被检表的检定流量结束值；

S500，所述根据预定的计算公式对所述检定数据进行同步处理，得到被检表的检定误差的具体实现为：

获取脉冲当量n，进一步计算水的体积v＝(p1'-p1)*n；

通过公式(v1'-v1)/(t2'-t2)＝v'/(t1'-t1)可以得出t1'-t1时间内被检表的检定流量值v'，然后根据公式((v'-v)/v)*100得出检定误差Ev。

采用上述进一步方案的有益效果是：针对不同类型的热量表，采用标准表动态法实现实时同步检定。

进一步，所述基于标准表动态的实时同步检定法同时对多个被检表进行检定时，在执行步骤S100-S500的过程中，所述标准流量计、标准器和计时器分别记录每一个被检表的相关的检定数据，所述上位机分别获取标准器相对于每一个被检表的开始检定时间、结束检定时间、脉冲初始值和脉冲终值，分别获取每一个被检表的开始运行时间、结束运行时间、检定流量初值和结束值，然后按预定的计算公式分别计算每一个被检表的检定误差。

进一步，所述标准器为标准表。

采用上述进一步方案的有益效果是：同时对多个被检表采用标准表动态法的同步实时检定。

附图说明

图1为本发明一种大口径热量表检定装置示意图；

图2为本发明一种大口径热量表实时同步检定方法流程图；

图3为本发明一种大口径热量表实时同步检定方法时序图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种大口径热量表检定装置，包括上位机，所述上位机连接计时器，所述计时器的一端具有用来连接被检表的检表光电头，所述检表光电头的一端连接被检表，另一端连接上位机；所述计时器的另一端分别连接标准流量计和换向器，所述标准流量计的另一端连接上位机，所述换向器的另一端串联一个标准器后连接到上位机；

所述换向器用于根据上位机的指令对检定过程进行辅助控制；

所述标准流量计、标准器和计时器用于在检定开始和检定结束时分别测量并记录被检表相关的检定数据；

所述上位机用于对检定过程进行控制，分别通过所述标准流量计、换向器、标准器和计时器获取开始检定时的检定数据和结束检定时的检定数据，并根据检定数据计算被检表的检定误差。

本发明解决检定过程中的多种不确定度、人工检表时延以及检定效率低下等问题，通过上位机控制换向器以减少检定过程中换向器不确定度，达到自动实时检定的目的。

本装置能够同时检测多块大口径热量表，当对多块被检表进行同时检定时，所述计时器的一端具有多个用来连接被检表的检表光电头，每一个检表光电头的一端连接一个被检表，另一端连接上位机；

所述标准流量计、标准器和计时器用于在检定开始和检定结束时分别测量并记录与每一个被检表相关的检定数据。

可以使用一个标准流量计、一个标准器和一个计时器同时检定多个被检表，也可以使用多个标准流量计、多个标准器和多个计时器分别检定一个或多个被捡表。

本装置可以满足生产型企业提出的同时检定多块热量表的实时同步算法，提高检定效率和检定精度。

本发明一种大口径热量表检定装置对具有红外或者MBUS等通讯功能的热量表、冷热表和流量表计等产品都可以进行检定。特别的，本装置可以对型号为DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250和DN300系列的热量表进行检定。

如图2所示，为本发明一种大口径热量表实时同步检定方法，采用如图1所示的大口径热量表检定装置实现，包括如下步骤：

S100，上位机和计时器进行初始化处理，并获取相关的初始值；

S200，上位机和计时器进行开始检定处理，获取检定初值，然后开始检定；

S300，当被检表的流量达到预设值时，上位机和计时器进行结束检定处理，然后停止检定并获取检定结束值；

S400，所述上位机读取检定数据，所述检定数据包括相关的初始值、检定初值和检定结束值；

S500，根据预定的计算公式对所述检定数据进行同步处理，得到被检表的检定误差。

所述步骤S100之前包括调整被检管路的瞬时流量到检定瞬时流量，检测到流速稳定后执行S100。

本发明一种大口径热量表实时同步检定方法具体的又可以分为基于质量动态的同步检定方法和基于标准表动态的同步检定方法，下面分别是这两种方法的具体描述。

所述实时同步检定方法基于质量动态实现，具体包括：

S100，所述进行初始化处理并获取相关的初始值的具体实现为：

上位机向计时器发送初始化命令，所述计时器清除内部数据，并发送初始化结束的应答信号给上位机；

上位机收到计时器的初始化结束的应答信号后读取标准器的值m1，所述m1为标准器的初始值；

S200，所述进行开始检定处理，获取检定初值的具体实现为：

上位机改变换向器的方向；

计时器接收到换向器发出的检定开始信号时记录此时的时间t1，并向上位机发送计时开始协议；

上位机接收到计时器的开始计时协议后向被检表发送开始同步检定协议；

被检表接收到开始同步协议后进行流量计算并保存流量值v1，同时返回上位机和计时器开始同步检定的应答信号；

计时器接收到被检表的同步完成的应答信号后记录此时的时间t2；上位机接收到开始同步检定的应答信号后，向被检表发送读表协议，读出流量值v1；

S300,所述进行结束检定处理，然后停止检定并获取检定结束值的具体实现为：

上位机向被检表发送同步检定结束协议；

被检表接收到同步检定结束协议后进行流量计算并保存流量值v1'，同时返回上位机和计时器同步检定结束的应答信号；

计时器接收到被检表的同步检定结束的应答信号后记录此时的时间t2'；上位机接收到同步检定结束的应答信号后，向被检表发送读表协议，读出流量值v1'；

上位机改变换向器的方向，停止检定；

计时器接收到换向器的改变方向的信号后记录此时的时间t1'；

S400，所述上位机读取检定数据的具体实现为：

上位机读取标准器的值m1',所述m1'为标准器的检定终值；

上位机向计时器发送读数据协议，计时器发送检定时间t1，t1',t2，t2'给上位机；

所述t1为标准器的开始检定时间，所述t1'为标准器的结束检定时间，所述m1为标准器的检定质量的初始值，所述m1'为标准器的检定质量的终值，所述t2为被检表的开始运行时间，所述t2'为被检表的结束运行时间,所述v1为被检表的检定流量初值，所述v1'被检表的检定流量结束值；

S500，所述根据预定的计算公式对所述检定数据进行同步处理，得到被检表的检定误差的具体实现为：

根据当前水温计算得到水的密度ρ，进一步计算出水的体积v＝ρ(m1'-m1)；

通过公式(v1'-v1)/(t2'-t2)＝v'/(t1'-t1)可以得出t1'-t1时间内被检表的检定流量值v'，然后根据公式((v'-v)/v)*100得出检定误差Ev。

以上基于质量动态的实时同步检定方法，针对单个被检表进行检定，可以检定型号为DN50、DN65、DN80和DN100的热量表。

所述基于质量动态的实时同步检定法同时对多个被检表进行检定时，在执行步骤S100-S500的过程中，所述标准流量计、标准器和计时器分别记录每一个被检表的相关的检定数据，所述上位机分别获取标准器相对于每个被检表的开始检定时间、结束检定时间、检定质量的初始值和终值，分别获取每一个被检表的开始运行时间、结束运行时间、检定流量初值和结束值，然后按预定的计算公式分别计算每一个被检表的检定误差。

所述标准器为标准器天平。

多个型号为DN50、DN65、DN80、DN100或混合这四种型号的热量表可以采用上述方法同时进行检定，提高检定效率。

所述实时同步检定方法基于标准表动态实现，具体包括：

S100，所述进行初始化处理并获取相关的初始值的具体实现为：

上位机向计时器发送初始化命令，所述初始化命令中包括标准器脉冲的个数；

计时器清除内部数据，根据来自被检表的第一个有效脉冲触发检定开始，计时器记录此时的时间t1和脉冲值p1；

S200,所述进行开始检定处理，获取检定初值的具体实现为：

上位机向被检表发送开始同步检定协议；

被检表接收到上位机的开始同步检定协议后保存当前流量值v1，所述V1为被检表的检定流量初值，并返回开始同步检定的应答信号；

计时器接收到开始同步检定的应答信号后给被检表计时t2；上位机接收到开始同步检定的应答信号后，向被检表发送读表协议，读出检定流量初始值v1；

S300,所述进行结束检定处理，然后停止检定并获取检定结束值的具体实现为：

当计时器记录的标准器脉冲数达到设定值时，停止记录标准器脉冲，记录下此时的脉冲数p1'和时间t1'；计时器返回上位机同步检定结束协议；

上位机收到计时器的同步检定结束协议后向被检表发送同步检定结束协议；

被检表接收到上位机的同步检定结束协议后保存当前流量值v1'，并返回同步检定结束的应答信号；

计时器接收到被检表的同步检定结束的应答信号后记录此时的时间t2'；

S400，所述上位机向计时器读取检定数据的具体实现为：

上位机向计时器发送读数据协议；

计时器返回此次检定的p1'，p1，t1'，t1，t2'和t2给上位机；

所述t1为标准器的开始检定时间，所述t1'为标准器的结束检定时间，所述p1为标准器的脉冲初始值，所述p1'为标准器的脉冲终值，所述t2为被检表的开始运行时间，所述t2'为被检表的结束运行时间,所述v1为被检表的检定流量初值，所述v1'为被检表的检定流量结束值；

S500，所述根据预定的计算公式对所述检定数据进行同步处理，得到被检表的检定误差的具体实现为：

获取脉冲当量n，进一步计算水的体积v＝(p1'-p1)*n；

通过公式(v1'-v1)/(t2'-t2)＝v'/(t1'-t1)可以得出t1'-t1时间内被检表的检定流量值v'，然后根据公式((v'-v)/v)*100得出检定误差Ev。

以上基于标准表动态法的实时同步检定方法，针对单个被检表进行检定，可以检定型号为DN125、DN150、DN200、DN250和DN300的热量表。

所述基于标准表动态的实时同步检定法同时对多个被检表进行检定时，在执行步骤S100-S500的过程中，所述标准流量计、标准器和计时器分别记录每一个被检表的相关的检定数据，所述上位机分别获取标准器相对于每一个被检表的开始检定时间、结束检定时间、脉冲初始值和脉冲终值，分别获取每一个被检表的开始运行时间、结束运行时间、检定流量初值和结束值，然后按预定的计算公式分别计算每一个被检表的检定误差。

所述标准器为标准表。

多个型号为DN125、DN150、DN200、DN250、DN300或混合这五种型号的热量表可以采用上述方法同时进行检定，提高检定效率。

如图3所示，为本发明一种大口径热量表实时同步检定方法时序图，所述时序图是针对一个被检表进行检定的时序，包括了基于质量法和基于标准表法的实时同步检定的时序。无论质量法还是标准表法，在开始检定的前提条件是设定被检管流速使达到设定的恒定流量，进行检定初始化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。