浅谈水表自动检定过程中的误差控制

(深圳市计量质量检测研究院民生计量测试所 广东 深圳 518055)

一、引言

水表是一种可以测定水流的累积体积的流量仪表，可以用来检测自来水用户的用水情况，并根据检测结果进行收费。水表的使用范围非常广，不仅用于千家万户的生活中，而且对于企业降低生产成本、控制用水量也具有重要作用，因此必须要加强水表的检定工作，减少检测结果的误差。水表检定是根据国家相关部门制定的检测规范、检定规程，通过大量的实验等方法，检测水表示值的误差是否在允许的范围内，但是在检定过程可能会产生一些误差，这些误差可能会对检定的结果带来影响，因此必须要分析可能产生的误差并据其提出相应的解决措施，以保证检定工作的准确度。

二、水表自动检定装置的结构及其工作原理

水表自动检定装置的组成主要有流量计、稳压罐、标准量器、水泵、摄像头、计算机以及电控箱等。该装置所采用的系统为循环水系统，自定检定装置中的水泵可以为其提供充足的水源，而稳压罐可以保证水源压力的稳定。在水表的上面安装了一台可以采集到图像信号的摄像头，将图像信号输入到计算机的图像采集卡内，计算机可以通过对图像进行分析处理得到被检定的水表流量值。控制箱的功能是对多个电控阀门的开关进行控制，并且采集10L、100L等各个标准量器的水位信号。在检定过程中必须对标准量器中的水位信号进行实时监控，水流停止后对水位进行测量，并且将测量数据发送到计算机。根据利用图像识别技术对计算机采集到的表盘图像信号进行处理所得到的水表的流量和控制箱对标准量器测量所得到的流量进行相应的计算，最后得到水表的检定结果，以实现全过程自动化检定。

三、水表的自动检定过程中可能出现的误差

(一)由于检定环境而导致的误差

自动检定装置所处的环境需要满足光线以及通风良好，并且周围不能有振动源，以避免外界环境的干扰。按照规范的规定，检定环境的温度要保持在5度到55度之间，湿度除了远传指示装置为(0%到93%)RH之外，其他的都为(0%到100%)RH。检定工作过程中的水温需要控制在10到30度之间，并且在检定过程中最高与最低温差不得超过5度且水表入口处的压力不应大于水表的最大允许工作压力，出口处的压力不应小于0.03MPa。为保持压力的稳定，应采取一定的措施，使水表上游的最大与最小压力不能超过10%。根据测量经验可知，水的温度和压力等测试条件的稳定性以及测试参数的误差所导致的不确定度是0.075%。

(二)由于检定装置而导致的误差

1.水表读数产生的影响。水表装置上的摄像头可以对表盘拍照，拍得的图像通过图像识别技术可以得到水表的流量，但是在检定的过程中如果水表的表盘上沾上水滴或者太阳光线太强使图像产生白班，计算机进行图像处理时就会产生错误。

2.标准量器读数产生的影响。自动检定装置中标准量器的水量测定原理是在原有的玻璃管上装设水位感应器以及测量仪，软件从标准量器中的水位达到水位感应器时开始计时，达到预设的时间后关闭阀门，当水位达到稳定后，水位测量仪将会读取液位的相对位置并且与标定的液位位置进行比较，从而计算出标准量器中的水的实际的体积。因此如果水位测定仪的安装位置或者标定的液位发生错误，将会影响标准量器中水量的计算，进而使得检定结果不准确。

3.电磁阀或气阀产生的影响。电磁阀或者气阀如果长期工作可能会发生损坏，水表后面的阀门如果损坏，则在检定开始前以及结束后水表会因为阀门关不紧而一直转动，并且标准量器中的水也会一直增加，将导致检定工作无法进行。水表后面的阀门如果在开启状态下出现渗漏现象，将会导致流入标准量器中的水量比通过水表的水量少，从而导致检定结果产生正误差。

4.水泵以及稳压罐产生的影响。为了确保检定过程中具有充足并且压力稳定的水源，必须要安装水泵以及稳压罐。水泵的功率必须要足够大，以保证稳压罐的进水速度大于出水速度，但是其功率也不能过大，否则做功将会使水的温度升高而使水温不满足标准规范的要求。稳压罐是为了保证水表检定装置的压力保持稳定，因此其必须要有足够大的体积，防止由于水量的突减使得压力出现较大的波动。

(三)由于人为因素而导致的误差

自动检定装置如果长期使用其中的各种零件可能会发生损耗，比如：流量计不准确、水表安装所用的垫圈发生损坏、阀门出现渗漏等。这些发生损坏的零件如果检修人员不及时发现，将会对检定结果产生不良影响。此外，如果将影响计量特性的零件进行更换，则需要重新检定装置，比如标准量器的标尺等部件。

四、误差的控制措施

(一)检定环境满足规范要求

规范对水表的检定环境提出了明确的要求，因此在检定过程中必须根据不同的检定方法提供相应的检定环境，只有这样才能保证检定结果具有准确性。其中检定过程中环境的温度可以利用空调进行调控，并且在检定过程中水的温度可能会上升，必要时可以采取向循环池中加入温度比较低的水来调控水温。

(二)及时更新检定装置的硬件以及软件

自动检定装置的硬件与软件的精密性对检定结果具有一定的影响，因此必须不断升级装置的硬件以及软件，例如将图像识别软件进行升级，可以提高水表读数的准确性；检定过程中如果压力不稳定，可以提高水泵的功率以及稳压罐的体积。

(三)进行定期的维护保养

装置的各种零部件如果长期使用难免会发生损坏，因此必须定期对装置进行维修养护，防止由于零部件损坏给检定结果带来的影响。

(四)将检定方法进行改进

由于自动检定装置与传统的检定设备大不相同，因此所采用的检定方法也需要根据装置的结构以及特点做出相应的改进，并且自动检定装置存在的一些缺陷需要人为干预。

(五)提高检定人员的技术水平

检定人员必须要具有很高的专业素养，认真学习有关于检定的规范以及政策，并且要具有精益求精的精神，善于发现问题并进行总结，有关部门可以定期开展培训，提高检定人员的技术水平。

五、结语

水表自动检定装置虽然高自动化，但是在检定过程中难免也会产生一定的误差，本文分析了水表在自动检定过程中可能会由于受到检定的环境、检定的装置以及人为因素的影响而产生误差，并且提出了检定环境需要满足规范要求、及时更新检定装置的软件以及硬件、进行定期的检修保养、改进检定的方法以及提高检定人员的技术水平等措施，为提高检定结果的准确性，检定人员必须对自动检定装置加强监督，及时发现问题并采取措施解决。