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1、第卷第期哈尔滨科学技术大学学报2勺34####!年∀月刃∃%&∋()∋%∗+&∃&+,−.+/01.)566!自动化水表检定系统陈宇星郝庆皿王浮峰三学仁周胜勇吴巨兴7哈尔滨科学技术大学,7大庆石油管理局第三采油厂8摘要根据目前水表手工检定方法中存在的不足,提出了实现水表检定自动化的途径#新型自动化水表检定系统由传感器7光电探头等8、接口电路卡、微型计算机及其外部设备组成#大量水表检定数据表明,这种水表检定#微机系统,其检定精度可以达到有关规程要求具有良好的重复性关键词水表检定9水表检定自动化9光电探头0:;+#分类号水表属于流量仪表,可以依
2、据各种各样工作原理进行工作<’一”#随着微机、单片机技术的提高与普及,各种配有计算仪的流量计都可当水表使用,既可显示瞬#、时流量又可显示累积体积此外,能直接发出电讯号很容易与计算机相连的水表也已投入使用#不过,由于机械传动式水表具有不需要电源#成本低廉等优点,囚而在中、小流量水表中仍是用量最大的#目前机械传动式水表的检定方法基本上是手工作业,亚需向智能化自动化方向发#、展我们研制的新型光电探头智能化检定系统,为提高水表检定自动化做了初步尝试#机械传动式水表的检定方法机械传动式水表检定管路系统如图=所示厂一一一习>一毛三困一一一诬亘卫流盆畜一?州换句御咨作甲—∗器菩
3、水池图=机械传动式水表检定管路系统检表管路系统主要把要检定的水表安装在检定工作台峨上,调整流量调节阀#使管≅!一一收稿日期叫刃≅自动化水表检定系统第期陈宇星等路中水的流量保持在选定宜#管路出口流向是由气动换向阀工位决定的,一个工位对立口札五,于工作量器进口与管路出蓄水池进口关闭9另一个工位对应于工作量器进口关闭#蓄水池进口与管路出口相通#气动诀向阀#的动作由电磁阀控制当关闭工作量器底阀并启动电磁阀,使换向闽处于水流进工作量器的工位时,读出被,,检水表的起始显示9当关断电磁阀使换问阀处于水流回蓄水池工位时读出被检水表的终止显示#水表的终止显示与起始显示之差,即为
4、水表显示体积,≅#借助于水位标尺可读出工作量器中的水位,然后查表可确定与水表显示体积相对应的工作量器标定体积,Α#Α可表示为水表的相对测量误差乙二〔7砚一认8Β,Α?7ΧΧΔ8机械转动式≅水表检定方法明显的不足在于=8水表的二次动态读数很难读准,当流量较大、标定落本积较小时,这种读数误差就更加突出9∀8通过水位标尺读取工作量器的水位值时#既费事误差又大9Ε8人工读取的水表显示#水位信号难以利用计算机采集、处理,发挥不出计算机的作用,不容易实现水表检定自动化#改善现有检定方法的关键,在于研制可直接把水表显示转换为电信号的新型传感器#∀新型光电探头在对机械传动式水表
5、表头不允许做任何改动的前提下#设计直接把机械传动式水表#显示转换为电信号的传感器,是有一定难度的水表表头中心处的流量始动元件为一个#,它有,,梅花形转子个瓣传动连接下去是一个指针最后是可进位的转动式数码带不同表头的传动机构大同小异#设计的新型光电探头分工,Φ两型,它们的差别是,工型探头以始动元件梅花转子为检测对光源光电检测器#象,Φ型探头以指针为检测对象两型光电探头的#工作原理是一样的,如图∀所示转动元件7梅花#转子或指针8距底盘的高度不同,颜色也不同光源发出的入射光束截面很小,在元件转动过转动元件#程中,入射光束射到转动元件上被反射由于高度与颜色的差别,这两种情
6、况下的反射光强度是可区底盘分的#基于这种原理,就可以把梅花转子转过的瓣#图∀新型光电探头原理图数或指针转过的圈数检Γ=Η出来Ι∀哈尔滨科学技术大学学报第卷对于型光电探头,为了保证足够的情度,不仅要检测一定时间间隔内的完整圈#数#而且还要检测不完整阅数在应用换向阀的水表检定管路中,流量是稳定的,可以很据检测的时间来换算不完整阅数#应当指出,接收到约反射光强度与入射光强度相比相当弱,转动元件与底盘的反射光强差别不#够显著,因而光电探头的输出信号需要妥善处理新型光电探头的处理电路原理如图Ε所示#光电探头输出的电信号经放大、、滤波整形转换图Ε新型光电探头的电路方框图
7、,通过接#为方波口电路进入微型计算机#现场测试表明,工,型光电探头都是可行的对于小流量梅花转子颤动的水#表,工型探头不如型探头工作可靠这是因为梅花转子的转动速度比指针快得多,即使梅花转子出现明显的颤动#而指针运行仍然相当平稳##光电探头工作过程中会出现各种扰动,有的扰动频率较高,有的扰动频率甚低排,既可采用硬件措施#例如,,也可采用软件措除扰动影响参数适当的滞回电路,#施如识别并处理有问题的甚低频扰动信号等采取一系列措施之后,光电探头的抗干扰能力大大提高#上述新型光电探头不仅适用于检定机械传动式水表,而且也适用于检定其它以多瓣转子或指针累积圈数进行计量的仪表
8、#可以预料
