依馬木吾山·阿布拉 周宏 / 新疆計(jì)量測(cè)試研究院

水表檢定裝置的技術(shù)改進(jìn)

依馬木吾山·阿布拉 周宏 / 新疆計(jì)量測(cè)試研究院

0 引言

隨著水資源的日益緊缺、用水費(fèi)用的不斷提高，水表用戶(hù)量不斷增大，檢定數(shù)量會(huì)越來(lái)越多，工作量會(huì)越來(lái)越繁重。要確保水表計(jì)量的準(zhǔn)確不僅是對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要的作用,更是在保障民生方面有著不可或缺的地位。為適應(yīng)發(fā)展要求，更好地為客戶(hù)服務(wù)，通過(guò)檢定方法的改進(jìn)，硬件設(shè)備的改造，計(jì)算機(jī)控制，在檢定過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，可大大提高工作效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

1 現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)水表檢定實(shí)驗(yàn)室所使用的50 mm口徑以下的水表檢定裝置 (容積法) 均采用啟停法對(duì)水表進(jìn)行檢定，而且大多數(shù)檢定裝置仍用手動(dòng)方法進(jìn)行操作。本單位水表實(shí)驗(yàn)室在檢定使用的傳統(tǒng)小口徑水表檢定裝置及串聯(lián)型水表檢定裝置也采用啟停容積法,另一臺(tái)水表自動(dòng)化檢定裝置采用稱(chēng)重法。前兩臺(tái)裝置的主要過(guò)程是首先人工目測(cè)讀取水表表盤(pán)的讀數(shù),然后打開(kāi)流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量至檢測(cè)流量點(diǎn),待累積流量達(dá)到檢測(cè)用水量時(shí),關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥（串聯(lián)型裝置用光電限位開(kāi)關(guān)和PLC來(lái)閉合控制閥門(mén)）,穩(wěn)定后人工目測(cè)讀取水表表盤(pán)及工作量器的讀數(shù),得出水表的示值誤差。此種方式自動(dòng)化程度較低,依賴(lài)檢定人員的操作,因此存在人為誤差的影響、檢測(cè)用水量大、時(shí)間長(zhǎng)、效率低等問(wèn)題。后一臺(tái)裝置雖然檢定過(guò)程的多數(shù)操作都由計(jì)算機(jī)完成,具有操作方便、工作效率高、計(jì)算準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn), 是國(guó)產(chǎn)水表檢定裝置中較先進(jìn)的設(shè)備。但是，通過(guò)實(shí)際操作發(fā)現(xiàn)該裝置對(duì)攝像頭和識(shí)別軟件的要求很高,其直接影響到數(shù)據(jù)讀取的準(zhǔn)確性及采集數(shù)據(jù)的可靠性,并且這種軟件通常是專(zhuān)用性軟件,被檢水表表盤(pán)不同，軟件就要變換，有時(shí)表盤(pán)里個(gè)別指針圈被遮擋，軟件根本無(wú)法識(shí)別表盤(pán)上的數(shù)據(jù),通用性并不高。為解決未能自動(dòng)采集表盤(pán)數(shù)據(jù)，及進(jìn)一步提高檢定裝置的檢定效率、自動(dòng)化程度及檢定準(zhǔn)確度，對(duì)兩套 15 ～ 25 mm口徑的水表檢定裝置 (容積法) 以及水表自動(dòng)檢定裝置（稱(chēng)重法）進(jìn)行升級(jí)改造，以完善水表的檢測(cè)和量值傳遞工作，適應(yīng)市場(chǎng)需求。

2 改造措施

2.1 采用電磁流量計(jì)代替轉(zhuǎn)子流量計(jì)

隨著水表新國(guó)標(biāo)及檢定規(guī)程的頒布實(shí)施,傳統(tǒng)水表檢定裝置中的轉(zhuǎn)子流量計(jì)由于其流量點(diǎn)少、準(zhǔn)確度低、無(wú)法與計(jì)算機(jī)通信等缺點(diǎn)，已無(wú)法適應(yīng)水表新國(guó)標(biāo)的要求,而電磁流量計(jì)具有流量測(cè)量范圍大、無(wú)壓損、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn),還能將流量值實(shí)時(shí)傳輸至計(jì)算機(jī),因此在水表檢定裝置中電磁流量計(jì)將逐步取代轉(zhuǎn)子流量計(jì)。

2.2 改變被檢表數(shù)據(jù)采集的方式

水表表盤(pán)讀數(shù)多為字輪和指針式,而與檢測(cè)相關(guān)的讀數(shù)通常由多個(gè)指針組成,如何將指針讀數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸至計(jì)算機(jī)，則成為整臺(tái)水表檢定裝置能否實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的重要環(huán)節(jié)。本裝置在被檢水表上方加裝高速攝像機(jī),通過(guò)圖像識(shí)別軟件識(shí)別水表讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水表的自動(dòng)化檢定。水表的安裝要求不是特別高，只需讓水表指針出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)界面中，即可進(jìn)行識(shí)別，檢定完一批表后，不用調(diào)節(jié)攝像機(jī)，只需把表裝好即可。本裝置能識(shí)別被檢表起始時(shí)的指針角度，并實(shí)時(shí)的讀取指針的角度和圈數(shù)，檢定結(jié)束后程序會(huì)計(jì)算檢定過(guò)程中指針的圈數(shù)，以及識(shí)別結(jié)束時(shí)的指針角度，同時(shí)獲取標(biāo)準(zhǔn)量筒的水位數(shù)值，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出結(jié)果。本裝置圖像識(shí)別精度高，準(zhǔn)確。

2.3 改進(jìn)檢定方法

本裝置攝像機(jī)攝像識(shí)別表盤(pán)數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)器數(shù)據(jù)的讀取、換向閥切換都在計(jì)算機(jī)的控制下進(jìn)行。主要過(guò)程：水位測(cè)量頭感應(yīng)到水位并經(jīng)過(guò)設(shè)定的延遲時(shí)間后，換向閥切換到下一個(gè)量筒，讀取標(biāo)準(zhǔn)器的示值，攝像機(jī)識(shí)別被檢表數(shù)據(jù)，計(jì)算示值誤差（圖1）。