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(jiān)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(chǎn)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(huán)節(jié)。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(shù)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(biāo)準(zhǔn)流量值，實現(xiàn)水表的計量檢測，并根據(jù)兩者之間的示值誤差調(diào)整被測水表的計量性能。

（二）傳統(tǒng)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(jìn)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(shù)據(jù)對水表的誤差校正沒有起到指導(dǎo)性的作用，工作人員還需要根據(jù)經(jīng)驗對水表進(jìn)行誤差校正。

二、水表誤差校正原理以及相關(guān)過程

根據(jù)目前水表機械結(jié)構(gòu)，校正基本方法主要由兩種：

（一）在葉輪盒內(nèi)安裝調(diào)整器。

（二）對水表葉輪機械結(jié)構(gòu)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(jìn)行調(diào)整。這些調(diào)整方法不只調(diào)整水表計量誤差，還能調(diào)節(jié)水表靈敏度等參數(shù)。

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(jù)比較法原理，即通過檢測比較標(biāo)準(zhǔn)水表和被測水表的始動元件轉(zhuǎn)速差，求取被測水表計量誤差并確定其校正量。

本系統(tǒng)在比較法水表試驗裝置基礎(chǔ)上，為了實現(xiàn)同時對多塊水表進(jìn)行檢測和調(diào)節(jié)，將多塊水表串接在同一管路中，并設(shè)置反射式激光傳感器，同時對各水表始動元件進(jìn)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(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中進(jìn)行M/T數(shù)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(jìn)行數(shù)據(jù)操作。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。系統(tǒng)由檢測臺架和檢測系統(tǒng)兩部分組成。檢測臺架包括試驗臺、管路系統(tǒng)、開關(guān)閥、調(diào)節(jié)閥、流量計、標(biāo)準(zhǔn)量器、標(biāo)準(zhǔn)水表、被測水表和水源;檢測系統(tǒng)包括激光傳感器、單片機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、顯示裝置、鍵盤交互模塊和上位機通信系統(tǒng)。

圖1 水表計量誤差檢測輔助系統(tǒng)

四、結(jié)束語

為了達(dá)到測量精確度與系統(tǒng)成本之間的平衡，設(shè)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(tǒng)容積法檢測設(shè)備中引入系統(tǒng)誤差導(dǎo)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(tǒng)容積法裝置中的一系列不確定度因素的影響。