機械水表在計量過程中的誤差檢測以及裝置的矯正分析

楊緒

（朝陽市市場監督管理局計量測試所，遼寧 朝陽 122000）

一、機械水表計量中存在誤差的原因

機械式水表是目前使用最廣泛的水表類別。在機械式水表生產過程和使用過程中，其流量計量誤差的檢定以及校正是非常重要的一個環節。盡管機械式水表的誤差檢定有很長的歷史，但也存在一定的問題。

（一）水表計量檢測多數采用人工檢測作為基本方法，即通過人工讀取并比較被測水表的流量值和標準流量值，實現水表的計量檢測，并根據兩者之間的示值誤差調整被測水表的計量性能。

（二）傳統水表檢定裝置自動化程度較低，可靠性差，檢定過程耗時長（整個檢測須耗時1小時左右），不便于對水表進行快速誤差校正。

（三）檢測過程中示值讀取、記錄、計算均需人工完成，易受人為因素影響，引入不確定度分量。

（四）測得的數據對水表的誤差校正沒有起到指導性的作用，工作人員還需要根據經驗對水表進行誤差校正。

二、水表誤差校正原理以及相關過程

根據目前水表機械結構，校正基本方法主要由兩種：

（一）在葉輪盒內安裝調整器。

（二）對水表葉輪機械結構如葉輪上下位置、噴孔、軸尖的銳度、軸承齒輪間的機械摩擦阻力進行調整。這些調整方法不只調整水表計量誤差，還能調節水表靈敏度等參數。

三、水表誤差檢測校正裝置的研制

本文研制的機械式水表計量誤差檢測及快速校正裝置是根據比較法原理，即通過檢測比較標準水表和被測水表的始動元件轉速差，求取被測水表計量誤差并確定其校正量。

本系統在比較法水表試驗裝置基礎上，為了實現同時對多塊水表進行檢測和調節，將多塊水表串接在同一管路中，并設置反射式激光傳感器，同時對各水表始動元件進行檢測。檢測到的激光回波強度信號通過比較器整形成為符合TTL電平的反饋脈沖，送入AT89C52單片機組成的數據處理系統中進行M/T數字測速算法處理，處理得到的各水表速度值可在顯示裝置上分別顯示并由鍵盤進行數據操作。

系統結構框圖如圖1所示。系統由檢測臺架和檢測系統兩部分組成。檢測臺架包括試驗臺、管路系統、開關閥、調節閥、流量計、標準量器、標準水表、被測水表和水源;檢測系統包括激光傳感器、單片機數據處理系統、顯示裝置、鍵盤交互模塊和上位機通信系統。

圖1 水表計量誤差檢測輔助系統

四、結束語

為了達到測量精確度與系統成本之間的平衡，設計一種基于激光傳感器的機械式水表計量誤差檢測及快速校正裝置，可以改善傳統容積法檢測設備中引入系統誤差導致的精度較低以及普遍成本較高的缺點和局限性，消除了在傳統容積法裝置中的一系列不確定度因素的影響。