水表检定装置的技术改进

依马木吾山·阿布拉 周宏 / 新疆计量测试研究院

水表检定装置的技术改进

依马木吾山·阿布拉 周宏 / 新疆计量测试研究院

0 引言

随着水资源的日益紧缺、用水费用的不断提高，水表用户量不断增大，检定数量会越来越多，工作量会越来越繁重。要确保水表计量的准确不仅是对保证产品质量、提高生产效率、促进科学技术的发展具有重要的作用,更是在保障民生方面有着不可或缺的地位。为适应发展要求，更好地为客户服务，通过检定方法的改进，硬件设备的改造，计算机控制，在检定过程实现自动化，可大大提高工作效率，降低劳动强度。

1 现状

目前，国内多数水表检定实验室所使用的50 mm口径以下的水表检定装置 (容积法) 均采用启停法对水表进行检定，而且大多数检定装置仍用手动方法进行操作。本单位水表实验室在检定使用的传统小口径水表检定装置及串联型水表检定装置也采用启停容积法,另一台水表自动化检定装置采用称重法。前两台装置的主要过程是首先人工目测读取水表表盘的读数,然后打开流量调节阀调节流量至检测流量点,待累积流量达到检测用水量时,关闭流量调节阀（串联型装置用光电限位开关和PLC来闭合控制阀门）,稳定后人工目测读取水表表盘及工作量器的读数,得出水表的示值误差。此种方式自动化程度较低,依赖检定人员的操作,因此存在人为误差的影响、检测用水量大、时间长、效率低等问题。后一台装置虽然检定过程的多数操作都由计算机完成,具有操作方便、工作效率高、计算准确的优点, 是国产水表检定装置中较先进的设备。但是，通过实际操作发现该装置对摄像头和识别软件的要求很高,其直接影响到数据读取的准确性及采集数据的可靠性,并且这种软件通常是专用性软件,被检水表表盘不同，软件就要变换，有时表盘里个别指针圈被遮挡，软件根本无法识别表盘上的数据,通用性并不高。为解决未能自动采集表盘数据，及进一步提高检定装置的检定效率、自动化程度及检定准确度，对两套 15 ～ 25 mm口径的水表检定装置 (容积法) 以及水表自动检定装置（称重法）进行升级改造，以完善水表的检测和量值传递工作，适应市场需求。

2 改造措施

2.1 采用电磁流量计代替转子流量计

随着水表新国标及检定规程的颁布实施,传统水表检定装置中的转子流量计由于其流量点少、准确度低、无法与计算机通信等缺点，已无法适应水表新国标的要求,而电磁流量计具有流量测量范围大、无压损、准确度高等优点,还能将流量值实时传输至计算机,因此在水表检定装置中电磁流量计将逐步取代转子流量计。

2.2 改变被检表数据采集的方式

水表表盘读数多为字轮和指针式,而与检测相关的读数通常由多个指针组成,如何将指针读数转换为电信号传输至计算机，则成为整台水表检定装置能否实现自动化控制的重要环节。本装置在被检水表上方加装高速摄像机,通过图像识别软件识别水表读数，实现对水表的自动化检定。水表的安装要求不是特别高，只需让水表指针出现在计算机界面中，即可进行识别，检定完一批表后，不用调节摄像机，只需把表装好即可。本装置能识别被检表起始时的指针角度，并实时的读取指针的角度和圈数，检定结束后程序会计算检定过程中指针的圈数，以及识别结束时的指针角度，同时获取标准量筒的水位数值，经过计算得出结果。本装置图像识别精度高，准确。

2.3 改进检定方法

本装置摄像机摄像识别表盘数据、标准器数据的读取、换向阀切换都在计算机的控制下进行。主要过程：水位测量头感应到水位并经过设定的延迟时间后，换向阀切换到下一个量筒，读取标准器的示值，摄像机识别被检表数据，计算示值误差（图1）。