传统水表检测装置的改造及检测方法的改进

　　传统小口径水表检测装置通常采用启停容积法,主要过程是首先人工目测读取水表表盘的读数,然后打开流量调节阀调节流量至检测流量点,待累积流量达到检测用水量时,关闭流量调节阀,稳定后人工目测读取水表表盘及工作量器的读数,得出水表的示值误差。此种方式自动化程度低,较为依赖检测人员的操作,因此存在人为误差大、数据重复性差、检测用水量大、时间长、效率低等问题。为了解决这些问题,本文通过对传统水表检测装置的改造及对水表检测方法的改进,实现了水表检测过程的自动化控制,提升了水表检测的不确定度水平和水表的检测效率。

　　1　检测装置的改造

　　传统水表检测装置通常由水箱、水泵、稳压罐、温度计、压力表、玻璃转子流量计、工作量器等组成,完全靠检测人员的人工操作和目测读数完成整个检测过程,检测过程劳动强度大、检测结果人为误差大、检测时间长、效率低,原因主要是检测装置的自动化程度较低。本文主要对以下四个方面进行了改造,改造后的装置组成如图1所示。

　　(1)增加由上位计算机和下位PLC组成的控制系统,用于控制装置上各个仪器仪表的动作并实时采集数据,为整台装置实现自动化控制奠定基础。

　　(2)采用电子衡器代替工作量器作为装置的标准器。电子衡器与工作量器相比具有三个优点:第一,电子衡器准确度较工作量器更高,最大允许误差一般优于0·03%;第二,工作量器排水放空后,须等待规定时间才能开始下一次检测,而电子衡器则无须此种等待,只需去皮或置零操作后就可以进行下一次检测;第三,电子衡器具有数据输出功能,能够将电子衡器读数实时传输至计算机。

　　(3)采用电磁流量计代替转子流量计。随着水表新国标及检定规程的颁布实施,传统水表检测装置中的转子流量计由于其流量点少、准确度低、无法与计算机通讯等缺点已无法适应水表新国标的要求,而电磁流量计具有流量测量范围大、无压损、准确度高等优点,还能将流量值实时传输至计算机,因此在水表检测装置中电磁流量计将逐步取代转子流量计。

　　(4)在被检水表表盘上方加装光电脉冲采集器。

　　水表表盘读数多为字轮和指针式,而与检测相关的读数通常由多个指针组成,如何将这指针读数转换为电信号传输至计算机则成为整台水表检测装置能否实现自动化控制的关键。目前将指针机械信号转换为电信号的方法主要有三种:①在被检水表上方加装摄像头,在检测开始和结束时各拍一张照片传输至计算机,由操作人员读取;②在被检水表上方加装摄像头,通过图像识别软件识别水表读数;③在被检水表上方加装光电脉冲采集器,将指针机械信号转换为光电脉冲信号。三种方法各有特点:第一种方法本质上还是人工读数,只不过可以在远程计算机前完成读数;第二种方法对图像识别软件的要求很高,其直接影响到数据读取的准确性和可靠性,并且这种软件通常是专用性软件,被检水表表盘不同软件就需要变换,通用性并不高;第三种方法较第一种方法自动化程度高,较第二种方法成本低、简单、通用,因此本文采用光电脉冲采集器将水表的机械信号转换为脉冲信号,实时发送至控制系统。