一种水表静压力的全自动测试装置的制作方法

本实用新型涉及一种压力测试装置制作技术领域，尤其指一种水表静压力的全自动测试装置。

背景技术：

随着近年来水表国家标准与水表国际标准的接轨，水表计量检定规程、型式评价大纲、产品质量监督抽查实施规范、评价规则也陆续推出新版本。目前国内各水表检测机构及水表生产厂家使用的水表耐压台无法满足新标准、规程、规范的要求，存在一系列问题。

现有一种申请号为cn201510449725.3名称为《一种流体计量仪表的检定装置》的中国发明专利申请公开了一种流体计量仪表的检定装置，由一个压力稳定装置、一个流速调整装置和至少一个采样计时单元组成；检测用流体经压力稳定装置加压后经过检测管道，依次流经至少一个被检表，流速调整装，最后流出检测管道；每只被检表上都安装有一个脉冲时差检定单；流速调整装置和采样计时单元通过数据通讯线路相连接。该发明提出一种更适合运用电子技术的流量仪表检定方法，从而提高检定装置的自动化程度，提高检定速度，降低检定成本。它不仅仅能用于水表检定，而且还适用于气表、油表、液体流量计、气体流量计等其他与流量仪表的检定装置。然而，该检定装置在检测多台水表时不同水表中的水压和流速对每台水表都会产生影响，如果被检测的其中一台水表发生故障或损坏可能造成其他待测水表均需要二次测量的情况，造成水表产品合格与否的误判，因此该检定装置的结构还需进一步改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种测试效率高、效果好，待测试水表相互独立、分别检测、误检率低，自动化程度高的水表静压力的全自动测试装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：本水表静压力的全自动测试装置，包括能定位待检测水表的夹表部、能改变待检测水表内水压大小的增压部、检测待检测水表上水表静压力大小的压力检测部以及能实现水表静压力自动检测的控制部，所述控制部通过线路分别与夹表部、增压部、压力检测部相连接，所述夹表部、增压部、压力检测部经管道与水箱连通而构成通水回路，其特征在于：所述夹表部由n个并联设置并能各自接入待检测水表的夹表机构组成，每个夹表机构分别与一个对应的压力检测部相连接，所述增压部经各自的开关阀与夹表机构相连接，所述全自动测试装置还包括能分别记录待检测水表上水表静压力大小检测过程和检测时间的视频监控部，所述视频监控部通过线路与控制部相连接，所述n是大于1的自然数。

作为改进，所述夹表机构包括能与待检测水表进水口相连通的进水管、进水支管和能与待检测水表出水口相连通的出水管，所述进水支管与进水管并联设置，在所述进水管、进水支管、出水管上分别设置有能打开和关闭对应管道的开关阀，n个压力检测部设置在相应的待检测水表与开关阀之间的出水管上。

进一步改进，所述开关阀为能实现对应管道快速打开和关闭的气动球阀，在每个进水支管上还串联有能手动开关相应进水支管的手动阀。

进一步改进，在所述压力检测部与对应的待检测水表之间设置有管道夹紧器。

作为改进，所述夹表部、增压部、压力检测部和控制部安装在同一机架上。

进一步改进，所述压力检测部为压力检测表，所述压力检测表的压力值显示面位于机架的外表面上，所述视频监控部包括能识别压力值显示面上压力数值并将数值反馈给控制部的摄像头。

进一步改进，所述机架是全封闭的机壳体，所述夹表部、增压部、压力检测部均设置在机壳体内，所述控制部设置在机壳体上。

进一步改进，在所述机壳体的上部设置有能接入和取出待检测水表的移门机构。

作为改进，所述增压部为增压泵，在所述增压泵上设置有能控制输入的水压大小的变频器，所述变频器与控制部相连接，在所述增压泵与夹表部的连接管道上设置有管道开关控制阀和初始水压测量表。

进一步改进，所述增压泵为两个，第一增压泵与第二增压泵并联设置，所述第二增压泵的功率大于第一增压泵的功率。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本装置创新性地采用并联式管路结构，同时对多台待检测水表进行静压力测试，打破了传统水表耐压装置原有的串联方式，消除各待检测水表在测试过程中相互影响的缺陷，既确保了检测结果的准确可靠，又显著提升了检测效率；通过控制部实现装置的自动化测试，能够分别对多台待检测水表按照设置的压力值和时间值进行准确增压、保压、泄压，并且记录整个过程的压力值，给出曲线图；通过视频监控部实时记录测试现场的检测过程以及待检测水表的状态、关键压力数据等视屏影像资料，并保存于控制软件中，便于调取与管理。

附图说明

图1为本实用新型实施例的管道及线路连接示意图；

图2为图1中显示管道连接结构的立体图；

图3是图1中采用另一种增压方式的剖视图；

图4是图3的结构示意图；

图5是图4的侧面投影图；

图6是图4中结构安装在机架中的正面投影图；

图7是图1中检测装置的应用流程示意图；

图8是图1中控制器中控制软件的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图2以及图7所示，本实施例的水表静压力的全自动测试装置，包括能定位待检测水表4的夹表部、能改变待检测水表4内水压大小的增压部、检测待检测水表4上水表静压力大小的压力检测部以及能实现水表静压力自动检测的控制部9，控制部9通过线路分别与夹表部、增压部、压力检测部相连接，夹表部、增压部、压力检测部经管道与水箱6连通而构成通水回路，夹表部由n个并联设置并能各自接入待检测水表4的夹表机构组成，每个夹表机构分别与一个对应的压力检测部相连接，增压部经各自的开关阀与夹表机构相连接，全自动测试装置还包括能分别记录待检测水表4上水表静压力大小检测过程和检测时间的视频监控部91，视频监控部91通过线路与控制部9相连接，n是大于1的自然数。

夹表机构包括能与待检测水表4进水口相连通的进水管1、进水支管11和能与待检测水表4出水口相连通的出水管2，进水支管11与进水管1并联设置，在进水管1、进水支管11、出水管2上分别设置有能打开和关闭对应管道的开关阀，n个压力检测部设置在相应的待检测水表4与开关阀之间的出水管2上。开关阀为能实现对应管道快速打开和关闭的气动球阀3，在每个进水支管11上还串联有能手动开关相应进水支管11的手动阀30。在压力检测部与对应的待检测水表4之间设置有管道夹紧器12。

夹表部、增压部、压力检测部和控制部9安装在同一机架7上，压力检测部为压力检测表5，压力检测表5的压力值显示面位于机架7的外表面上，视频监控部91包括能识别压力值显示面上压力数值并将数值反馈给控制部9的摄像头。机架7是全封闭的机壳体，夹表部、增压部、压力检测部均设置在机壳体内，控制部9设置在机壳体上，在机壳体的上部设置有能接入和取出待检测水表4的移门机构71。移门机构71的具体结构属于公知技术，故不再详细描述。视频监控部91采用的电路模块的具体电路结构属于公知技术，故不再详细描述。控制部9的具体电路结构属于现有技术，故不再详细描述。增压部为增压泵，即,2所示的第一增压泵81，在增压泵上设置有能控制输入的水压大小的变频器，变频器与控制部9相连接，在增压泵与夹表部的连接管道上设置有管道开关控制阀和初始水压测量表。

通过本全自动测试装置检测水表静压力的具体步骤为，

一、由检测人员向控制部9输入检测参数；

二、控制部9关闭进水管1和出水管2，进水支管11打开；

三、控制部9根据预先设置的检测参数控制增压部向待检测水表4平缓增压，在增压过程中，视频监控部91时刻读取与各个待检测水表4对应的压力检测部的数值并反馈至控制部9，控制部9判断是否存在有明显压力下降的情况或者是长时间压力不增加的情况，如果有这种情况则关闭相应的进水支管11，对应的待检测水表4增压失败；如果没有这种情况则判断是否到达检测参数中的设定压力值，一旦达到设定压力值则关闭相应进水支管11，进入保压阶段；

四、在待检测水表4保压过程中，视频监控部91时刻读取与各个待检测水表4对应的压力检测部的数值并反馈至控制部9，控制部9判断是否存在有超过检测参数中预设值的压力下降的情况，如果有这种情况则判断为保压失败；如果没有这种情况并且读取计时器时间，至达到检测参数中的保压时间预设值时，则保压成功，打开进水管1和出水管2，结束检测操作。

在步骤四中，如果所有待检测水表4均进入保压阶段或均已判断为增压失败，则增压部的增压泵保持低频运行。检测参数包括保压时间预设值、平缓增压的平均增压速率，压力检测部保压时的压力最小值，增压压力值。检测参数还可以包括检测环境参数，例如空气湿度，室内温度，室内气压等数据。

图1中的虚线表示视频监控部通过摄像头实时监控虚线对应各部分的情况，并及时将信息反馈至控制部9中。

本装置的控制部采用计算机控制软件，该软件运行在品牌机上，配合plc控制器，实现整个装置的自动化管理，包括加压、保压、泄压过程控制；结果判定；数据保存等检验检测功能，以及结果数据的导出和打印功能。管道开关控制阀也采用气动球阀3，初始水压测量表与压力检测表5结构相同。。

如图1、图3以至图8所示，第二种实施例的水表静压力的全自动测试装置，包括能定位待检测水表4的夹表部、能改变待检测水表4内水压大小的增压部、检测待检测水表4上水表静压力大小的压力检测部以及能实现水表静压力自动检测的控制部9，控制部9通过线路分别与夹表部、增压部、压力检测部相连接，夹表部、增压部、压力检测部经管道与水箱6连通而构成通水回路，夹表部由n个并联设置并能各自接入待检测水表4的夹表机构组成，每个夹表机构分别与一个对应的压力检测部相连接，增压部经各自的开关阀与夹表机构相连接，全自动测试装置还包括能分别记录待检测水表4上水表静压力大小检测过程和检测时间的视频监控部91，视频监控部91通过线路与控制部9相连接，n是大于1的自然数。

夹表机构包括能与待检测水表4进水口相连通的进水管1、进水支管11和能与待检测水表4出水口相连通的出水管2，进水支管11与进水管1并联设置，在进水管1、进水支管11、出水管2上分别设置有能打开和关闭对应管道的开关阀，n个压力检测部设置在相应的待检测水表4与开关阀之间的出水管2上。开关阀为能实现对应管道快速打开和关闭的气动球阀3，在每个进水支管11上还串联有能手动开关相应进水支管11的手动阀30。在压力检测部与对应的待检测水表4之间设置有管道夹紧器12。

夹表部、增压部、压力检测部和控制部9安装在同一机架7上，压力检测部为压力检测表5，压力检测表5的压力值显示面位于机架7的外表面上，视频监控部91包括能识别压力值显示面上压力数值并将数值反馈给控制部9的摄像头。机架7是全封闭的机壳体，夹表部、增压部、压力检测部均设置在机壳体内，控制部9设置在机壳体上，在机壳体的上部设置有能接入和取出待检测水表4的移门机构71。移门机构71的具体结构属于公知技术，故不再详细描述。视频监控部91采用的电路模块的具体电路结构属于公知技术，故不再详细描述。控制部9的具体电路结构属于现有技术，故不再详细描述。

增压部为增压泵，在增压泵上设置有能控制输入的水压大小的变频器，变频器与控制部9相连接，在增压泵与夹表部的连接管道上设置有管道开关控制阀和初始水压测量表。增压泵为两个，第一增压泵81与第二增压泵82并联设置，第二增压泵82的功率大于第一增压泵81的功率。通常第一增压泵81的规格为能提供2.5mpa的水压，第二增压泵82的规格为能提供4mpa的水压。第二增压泵82与进水支管11相连通，第一增压泵81与进水管1相连通，通过开关相应的开关阀，实现对应管道的打开和关闭。

通过本全自动测试装置检测水表静压力的具体步骤为，

一、由检测人员向控制部9输入检测参数；

二、控制部9关闭进水管1和出水管2，进水支管11打开；

三、控制部9根据预先设置的检测参数控制增压部向待检测水表4平缓增压，在增压过程中，视频监控部91时刻读取与各个待检测水表4对应的压力检测部的数值并反馈至控制部9，控制部9判断是否存在有明显压力下降的情况或者是长时间压力不增加的情况，如果有这种情况则关闭相应的进水支管11，对应的待检测水表4增压失败；如果没有这种情况则判断是否到达检测参数中的设定压力值，一旦达到设定压力值则关闭相应进水支管11，进入保压阶段；

四、在待检测水表4保压过程中，视频监控部91时刻读取与各个待检测水表4对应的压力检测部的数值并反馈至控制部9，控制部9判断是否存在有超过检测参数中预设值的压力下降的情况，如果有这种情况则判断为保压失败；如果没有这种情况并且读取计时器时间，至达到检测参数中的保压时间预设值时，则保压成功，打开进水管1和出水管2，结束检测操作。

在步骤四中，如果所有待检测水表4均进入保压阶段或均已判断为增压失败，则增压部的增压泵保持低频运行。检测参数包括保压时间预设值、平缓增压的平均增压速率，压力检测部保压时的压力最小值，增压压力值。检测参数还可以包括检测环境参数，例如空气湿度，室内温度，室内气压等数据。

图1中的虚线表示视频监控部通过摄像头实时监控虚线对应各部分的情况，并及时将信息反馈至控制部9中。

本装置的控制部采用计算机控制软件，该软件运行在品牌机上，配合plc控制器，实现整个装置的自动化管理，包括加压、保压、泄压过程控制；结果判定；数据保存等检验检测功能，以及结果数据的导出和打印功能。管道开关控制阀也采用气动球阀3，初始水压测量表与压力检测表5结构相同。

工作原理：本装置采用并联式结构设计，实现对三台水表同时进行静压力的独立自动测试，提高了检测效率；采用自动压力控制技术，实现测试压力和测试计时联动控制，保证了检测参数的准确性和检验过程的一致性；采用视频监控技术，实现对水表静压力测试过程全程监控，确保了检测结果的可追溯性。

本实用新型所研制的测试装置，一方面能够完全符合最新版水表国标、水表检定规程、产品质量监督抽查实施规范、评价规则中对静压力测试的技术要求，能够对多台被检水表同时进行独立测试而又互不影响，测试全过程均可由计算机控制自动完成，并具有视频记录功能，整套装置自动化程度高、检测效率高、检测结果可靠。另一方面，该装置的研制成功将极大地完善我院、我中心冷水水表的检测能力，解决原先水表静压力测试中存在的缺陷，消除检验工作隐患，为日后接踵而来的国家、省、市、县各级水表监督抽查任务的顺利开展奠定坚实基础，因此本项目所研制的并联式全自动水表静压力测试装置，不仅能够完全满足水表标准、规程、规范的要求，为社会出具公证、可靠的检测数据，而且能够转变水表静压力测试装置的设计理念，消除静压力测试存在的隐患，提升我院水表检验结果的可靠性。

本装置主要应用在dn40及以下冷水水表静压力测试中。

本装置的工艺结构在传统水表静压力试验装置的基础上进行了改进，其中主要包括两个方面：

1、结构上的改进：

⑴并联式结构

传统水表静压力试验装置通常采用单台检测或串联检测，其试验管路通常是串联式结构。虽然多表串联检测可以提高静压力试验的检测效率，但是其检测过程中存在较大的隐患，一旦有一台被检表出现渗漏、爆裂的情况，那么压力将立即下降，无法达到试验压力，其它水表将无法继续进行试验，会影响其它水表静压力试验结果的判定。本装置将试验管路设计成并联式结构，每个被检水表都有各自独立的静压力试验管路，通过阀门控制，彼此互不影响。然而它们的压力源又是来源于同一个泵，由同一个泵对三根并联管路同时增压，一旦有被检表出现渗漏、爆裂的情况，该试验管路阀门就会关闭，不影响其它几路。并联式结构既保持了串联式结构可同时进行多台水表静压力试验，检测效率高的优点，又解决了串联式结构存在的一旦有一台被检表出现渗漏、爆裂的情况而影响其它水表试验结果判定的问题，保证了检测结果的可靠性。

⑵变频泵取代增加泵

传统水表静压力试验装置通常采用增加泵由检测人员人工调节阀门开度来控制试验压力，这种方式对操作人员要求较高，一旦检测人员操作不当，如增压过快或过慢、压力控制不准等，会造成试验结果的不可靠，出现误判。本装置将普通水泵和变频器结合使用，由计算机根据检测人员设置的参数调节变频器，从而自动控制水泵输出压力的大小，并且在检测过程中，能够根据压力变送器反馈回来的压力值，作出增压、稳压、调压、关闭等动作，使整个静压力试验过程实现全自动化，无须任何人工操作，很好地保证了每次静压力试验过程参数的一致性，确保了检测结果的可靠性。

2、压力自动控制策略

压力自动控制策略是水表静压力试验装置实现全自动检测的核心和关键。通过对压力控制策略的设计，使得分布于并联管路的三台被检水表能够共用同一个压力源分别进行静压力试验而不互相干扰，并且能够根据检测过程中产生的不同情况给出相应的处理和调度，使整个检测过程准确、可靠、安全，自动化和智能化程度高。策略设计的具体流程见图7。

首先检测人员通过控制软件输入检测压力、保压时间等必要参数，开始检测；各被检水表上游进水阀门、下游阀门关闭，上游旁路阀门打开；变频器带动水泵根据预先设置的参数进行平缓增压；在增压过程中，时刻读取各压力变送器的数值，判断是否存在有明显压力下降的情况或者是长时间压力不增加的情况，如果有这种情况则关闭相应被检水表的上游旁路阀门，该被检水表增压失败；如果没有这种情况则判断是否到达设定压力值，一旦达到检测压力则关闭相应被检水表上游旁路阀门，进入保压阶段；如果所有被检水表均进入保压过程或已判断为增压失败，则水泵可以保持低频运行。保压过程中，时刻读取各压力变送器的数值，判断是否存在有超过预设值的压力下降的情况，如果有这种情况则判断为保压失败；如果没有这种情况并且读取计时器时间达到保压时间预设值时，则保压成功，打开下游阀门和上游进水阀门，结束本次测试。

本装置的控制部采用计算机控制软件，该软件运行在品牌机上，配合plc控制器，实现整个装置的自动化管理，包括加压、保压、泄压过程控制；结果判定；数据保存等检验检测功能，以及结果数据的导出和打印功能。

软件界面上根据硬件排列位置和检测流程设计，符合具体检测过程，直观明朗；操作上设计合理，信息输入便捷，硬件响应速度快，简单易上手。软件的设计流程详见图8。图8中的循环阀即为出水管2上的开关阀。

本项目重点解决如下问题：

1消除传统静压力试验缺陷

传统串联式静压力试验装置对三块被检水表同时进行静压力试验时，如果有一块表出现泄漏或爆裂的情况时，会影响其他两块表检测结果的判定，因此如何保证本项目所研制的装置能够消除传统静压力试验缺陷是首先需要解决的问题；

2提高检测效率

由于本装置主要应用于水表的各级监督抽查和企业委托的水表静压力试验，这些委托大多具有任务重、时间紧、耗时长等特点，因此对于装置的检测效率提出了严峻挑战，如何在保证严格执行检测标准的前提下提高水表静压力检测效率是一个关键问题；

3确保检测参数的准确性和检测过程的一致性

由于传统水表静压力试验过程都需要人工调节阀门进行增压、泄压，并同时进行计时，其无法保证检测参数的准确性和检测过程的一致性，人为因素影响巨大，从而有可能会使检测结果产生偏离。因此检测参数的准确性和检测过程的一致性非常重要，只有保证了整个检测过程中参数准确，执行一致，尽可能减少人为影响因素，才能确保检测结果的准确可靠；

4保证检测结果的准确可靠和可追溯性

水表产品质量监督抽查实施规范中规定：“静压力试验时应进行影像记录，连续记录试验过程的样品号信息、压力仪表指示和结果现象。”这就要求水表静压力试验装置应具有自动视频记录功能，来保证检测结果的准确可靠可追溯性。

本装置的创新点：

1采用并联式管路结构

本装置创新性地采用并联式管路结构，同时对三台被检水表进行静压力试验，打破传统水表耐压装置原有的串联方式，消除各被检水表在试验过程中相互影响的缺陷，既确保了检测结果的准确可靠，又显著提升了检测效率；

2自动化压力控制系统

本装置创新性地配置了自动化压力控制系统，实现水表静压力试验项目的全自动进行，能够分别对三台被检水表按照设置的压力值和时间值进行准确增压、保压、泄压，并且记录整个过程的压力值，给出曲线图。

3视频记录系统

本装置配置了视频记录系统，能够实时记录试验现场的检测过程以及被检水表状态、关键压力数据等视屏影像资料，并保存于控制软件中，便于调取与管理。

4防护设施

静压力试验时，由于试验压力较高，被检水表如果不耐压，容易出现泄漏、渗水等现象，极端情况下还会出现表壳、表盘玻璃爆裂等情况，不但水会喷射出来，玻璃、塑料、金属等部件也有可能飞溅出来，容易造成人员受伤，本装置配备了防护设施能够有效防止此类状况的发生。

综上而言，本装置依据水表国标、水表检定规程、水表产品质量监督抽查实施规范等标准规范的要求设计，在传统静压力实验装置基础上进行了改进，采用并联式管路结构消除传统串联式静压力试验装置各被检水表在试验过程中相互影响的缺陷；配置全自动压力控制系统，减少人为操作影响，确保检测参数的准确性和检测过程的一致性；配置视频记录系统，全面记录整个检测过程，保证检测结果的准确可靠和可追溯性。