机械水表在计量过程中的误差检测以及装置的矫正分析

杨绪

（朝阳市市场监督管理局计量测试所，辽宁 朝阳 122000）

一、机械水表计量中存在误差的原因

机械式水表是目前使用最广泛的水表类别。在机械式水表生产过程和使用过程中，其流量计量误差的检定以及校正是非常重要的一个环节。尽管机械式水表的误差检定有很长的历史，但也存在一定的问题。

（一）水表计量检测多数采用人工检测作为基本方法，即通过人工读取并比较被测水表的流量值和标准流量值，实现水表的计量检测，并根据两者之间的示值误差调整被测水表的计量性能。

（二）传统水表检定装置自动化程度较低，可靠性差，检定过程耗时长（整个检测须耗时1小时左右），不便于对水表进行快速误差校正。

（三）检测过程中示值读取、记录、计算均需人工完成，易受人为因素影响，引入不确定度分量。

（四）测得的数据对水表的误差校正没有起到指导性的作用，工作人员还需要根据经验对水表进行误差校正。

二、水表误差校正原理以及相关过程

根据目前水表机械结构，校正基本方法主要由两种：

（一）在叶轮盒内安装调整器。

（二）对水表叶轮机械结构如叶轮上下位置、喷孔、轴尖的锐度、轴承齿轮间的机械摩擦阻力进行调整。这些调整方法不只调整水表计量误差，还能调节水表灵敏度等参数。

三、水表误差检测校正装置的研制

本文研制的机械式水表计量误差检测及快速校正装置是根据比较法原理，即通过检测比较标准水表和被测水表的始动元件转速差，求取被测水表计量误差并确定其校正量。

本系统在比较法水表试验装置基础上，为了实现同时对多块水表进行检测和调节，将多块水表串接在同一管路中，并设置反射式激光传感器，同时对各水表始动元件进行检测。检测到的激光回波强度信号通过比较器整形成为符合TTL电平的反馈脉冲，送入AT89C52单片机组成的数据处理系统中进行M/T数字测速算法处理，处理得到的各水表速度值可在显示装置上分别显示并由键盘进行数据操作。

系统结构框图如图1所示。系统由检测台架和检测系统两部分组成。检测台架包括试验台、管路系统、开关阀、调节阀、流量计、标准量器、标准水表、被测水表和水源;检测系统包括激光传感器、单片机数据处理系统、显示装置、键盘交互模块和上位机通信系统。

图1 水表计量误差检测辅助系统

四、结束语

为了达到测量精确度与系统成本之间的平衡，设计一种基于激光传感器的机械式水表计量误差检测及快速校正装置，可以改善传统容积法检测设备中引入系统误差导致的精度较低以及普遍成本较高的缺点和局限性，消除了在传统容积法装置中的一系列不确定度因素的影响。