超声波水表自动调压检测标定装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超声波水表自动调压检测标定装置及方法，包括设置在测试管段的若干串联的超声波水表、称重装置、储水槽、变频增压泵、储压罐以及管道组成的环形系统。变频增压泵用于控制抽水增压，回水管道用于泄压，超声波水表连接数据处理系统，数据处理系统采集每只超声波水表的流量示数和称重装置得到的质量数据，记算出每只超声波水表的相对误差数值，并拟合出误差预测函数返回至相应的超声波水表。利用数据处理系统采集每只超声波水表的流量示数，以及质量数据，根据流量示数与误差值数组拟合出相对误差预测函数返回至相应的超声波水表，从而修正不同超声波水表间的机械与电子的物理差异因素、安装工艺差异因素所导致的系统性误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声波水表检定
，特别是指一种超声波水表自动调压检测标定装置及方法。
技术介绍
在封闭管段的固定位置安装压电换能器的超声波水表，在理想情况下，用时差法测得的某时段累积流量示数增加值Q与水流速度及通过的时间t成正比，一般可用公式1表示，其中A为管道截面积常数，k为待确定的修正工程系数，V0为始动最小流速，Vt为过载流速。但在工程实验中发现，累积流量示数增加值Q与水流速度在不同数值区间呈现出不同的近似线性关系，因此公式1常被改造为公式2样的分段表达式，其中k1,k2,..kn；b1,b2,..bn为常数；V为测得的水流速度数据集，V1,V2,..Vn-1∈V，任意Vi满足V0≤Vi≤Vt。常见的超声波水表检定装置是采用静态的质量法、或容积法、或标准表法，通过检测5～7个关键流速点来判定计量计精度是否符合设计要求。在所有关键元器件的质量一致性较好的情况下，这种检定方法会保证合格产品的计量误差控制在有效的许可范围内，普通情况是，产品的一次性合格率可达到90％，但优良品率仅能达到50％左右。造成这种现象的原因是由于通水管段加工精度的一致性难于保证，如表现出孔径大小不一致、表面光洁度的差异，传感器安装的位置的差异，还有电子电路的来料的差异、传感器灵敏度的差异等都对超声波水表的计量特性有着很大的影响，可能与设计预定的计算方案差距较大。
技术实现思路
本专利技术提出一种超声波水表自动调压检定装置及方法，解决了现有技术中超声波水表的计量存在误差的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种超声波水表自动调压检测标定装置，包括设置在测试管段的若干串联的超声波水表、称重装置、储水槽、变频增压泵、储压罐、回水管道以及其他管道组成的环形系统，变频增压泵用于控制抽水和增压，回水管道用于泄压，超声波水表连接数据处理系统，数据处理系统采集每只超声波水表的流量示数和称重装置得到的质量数据，计算每只超声波水表的相对误差数值，并拟合出相对误差预测修正函数返回至相应的超声波水表。进一步的，测试管段的两端各设有一个用于测量水压的压力计。进一步的，压力计与相邻的超声波水表之间设有电磁阀。进一步的，称重装置通过出水管道与储水槽连接，出水管道上设有一个电磁阀。进一步的，储压罐通过回水管道与储水罐连通，回水管道上设有一个电磁阀。一种超声波水表自动调压检测标定方法，包括以下步骤：(1)测试管段两端水压差从0开始，增加NkPa后保持水压稳定，N为整数，N大于0；(2)在水压差稳定时使得流量稳定，数据处理系统采集每只超声波水表的累积流量示数增加值Q，水流量速度v，以及同步后的称重装置的累积质量值G；(3)若测量时间达到额定时间M秒，M≥150；则使水压差增加NkPa后保持水压差稳定和流量稳定，重复步骤(2)，直至水压差达到设定的最大值；(4)根据每只超声波水表的累积流量示数增加值Q、水流量速度v，称重装置同步后的累积质量值G，数据处理系统拟合出一个相对误差预测修正函数，并发送至相应的超声波水表；(5)标定后的超声波水表根据相对误差预测修正函数，计算累积流量示数增加值Q。进一步的，步骤(4)具体包括以下步骤：(401)令累积流量示数增加值Q和累积质量值G的单位统一，得到与累积流量示数增加值Q对应的误差值E＝(Q-G)/G；(402)数据处理系统根据每只超声波水表测得的平均水流量速度和误差值E，拟合出相对误差预测修正函数并发送至相应的超声波水表。进一步的，在步骤(1)中，将水压差增加的次数记为i，i为整数，i≥1；步骤(2)中，在水压差稳定期间，数据处理系统采集每只超声波水表的累积流量示数增加值Qi、平均水流量速度和同步后的称重装置的累积质量值Gi；步骤(401)中，得到误差值Ei，根据使得的值最小得出相对误差预测修正函数本专利技术的有益效果在于：利用数据处理系统采集每只超声波水表的累积流量、水流速度，以及累积质量，根据速度-误差数组拟合出误差预测修正函数并返回至相应的超声波水表，从而克服不同超声波水表间的机械与电子的物理差异因素、安装工艺差异因素所导致的系统性误差。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术超声波水表自动调压检测标定装置的结构示意图；图2为本专利技术超声波水表自动调压检测标定方法的误差预测修正函数的一个实施例的曲线图；图3为超声波水表标定之前的相对误差曲线图；图4为超声波水表标定之后的相对误差曲线图。图中，1-第一压力计；2-第二压力计；3-超声波水表；4-数据通讯单元；5-数据处理系统；6-称重装置；7-储水槽；8-变频增压泵；9-储压罐；10-出水管道；11-进水管道；12-回水管道。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提出了一种超声波水表自动调压检测标定装置，包括设置在测试管段的若干串联的超声波水表3、称重装置6、储水槽7、变频增压泵8、储压罐9以及回水管道12等组成的环形系统，测试管段的两端各装有一个用于测量水压的压力计，分别为第一压力计1和第二压力计2，第一压力计1设置在测试管段的进水口，第二压力计2设置在测试管段的出水口，第一压力计1和第二压力计2，用于测试测试管段两端的水压差。在本实施例中，超声波水表3的个数为5个，在其他实施例中，还可采用不同数的超声波水表3，均适用于本装置。测试管段的出水口处是称重装置，在本实施例中，采用的是称重桶，称重桶用于收集从测试管段流出来的水，并测出其累积质量。称重装置6通过出水管道10与储水槽连接，出水管道10上设有一个通断阀。储水槽储存着从称重装置6流出的水，并通过抽水管道输出水，变频增压泵8用于控制抽水和增压，储压罐9通过进水管道11，将水输送至测试管段；储压罐9通过回水管道12与储水槽7连通，回水管道12上设有一个通断阀，可使储压罐泄压来达到调节测量管段压差。管道上的通断阀的通断操作均可通过计算机程序控制，无需人工执行开关。超声波水表3通过数据线将各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波水表自动调压检测标定装置，其特征在于：包括设置在测试管段的若干串联的超声波水表、称重装置、储水槽、变频增压泵、储压罐、回水管道以及其他管道组成的环形系统，所述变频增压泵用于控制抽水和增压，回水管道用于泄压，所述超声波水表连接数据处理系统，所述数据处理系统采集每只超声波水表的流量示数和所述称重装置得到的质量数据，计算每只超声波水表的相对误差数值，并拟合出相对误差预测修正函数返回至相应的超声波水表。

【技术特征摘要】
1.一种超声波水表自动调压检测标定装置，其特征在于：包括设置在测试管段的若干
串联的超声波水表、称重装置、储水槽、变频增压泵、储压罐、回水管道以及其他管道组成的
环形系统，所述变频增压泵用于控制抽水和增压，回水管道用于泄压，所述超声波水表连接
数据处理系统，所述数据处理系统采集每只超声波水表的流量示数和所述称重装置得到的
质量数据，计算每只超声波水表的相对误差数值，并拟合出相对误差预测修正函数返回至
相应的超声波水表。
2.根据权利要求1所述的超声波水表自动调压检测标定装置，其特征在于：所述测试管
段的两端各设有一个用于测量水压的压力计。
3.根据权利要求2所述的超声波水表自动调压检测标定装置，其特征在于：所述压力计
与相邻的超声波水表之间设有电磁阀。
4.根据权利要求1所述的超声波水表自动调压检测标定装置，其特征在于：所述称重装
置通过出水管道与所述储水槽连接，所述出水管道上设有一个电磁阀。
5.根据权利要求1所述的超声波水表自动调压检测标定装置，其特征在于：所述储压罐
通过回水管道与所述储水罐连通，所述回水管道上设有一个电磁阀。
6.一种超声波水表自动调压检测标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)测试管段两端水压差从0开始，增加NkPa后保持水压稳定，N为整数，N大于0；
(2)在水压差稳定时使得流量稳定，数据处理系统采集每只超声波水表的累积流量...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊金华，黄武年，田钊，
申请(专利权)人：深圳市阿美特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44