機(jī)械水表在計(jì)量過(guò)程中的誤差檢測(cè)以及裝置的矯正分析

楊緒

（朝陽(yáng)市市場(chǎng)監(jiān)督管理局計(jì)量測(cè)試所，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

一、機(jī)械水表計(jì)量中存在誤差的原因

機(jī)械式水表是目前使用最廣泛的水表類別。在機(jī)械式水表生產(chǎn)過(guò)程和使用過(guò)程中，其流量計(jì)量誤差的檢定以及校正是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。盡管機(jī)械式水表的誤差檢定有很長(zhǎng)的歷史，但也存在一定的問(wèn)題。

（一）水表計(jì)量檢測(cè)多數(shù)采用人工檢測(cè)作為基本方法，即通過(guò)人工讀取并比較被測(cè)水表的流量值和標(biāo)準(zhǔn)流量值，實(shí)現(xiàn)水表的計(jì)量檢測(cè)，并根據(jù)兩者之間的示值誤差調(diào)整被測(cè)水表的計(jì)量性能。

（二）傳統(tǒng)水表檢定裝置自動(dòng)化程度較低，可靠性差，檢定過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)（整個(gè)檢測(cè)須耗時(shí)1小時(shí)左右），不便于對(duì)水表進(jìn)行快速誤差校正。

（三）檢測(cè)過(guò)程中示值讀取、記錄、計(jì)算均需人工完成，易受人為因素影響，引入不確定度分量。

（四）測(cè)得的數(shù)據(jù)對(duì)水表的誤差校正沒(méi)有起到指導(dǎo)性的作用，工作人員還需要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)水表進(jìn)行誤差校正。

二、水表誤差校正原理以及相關(guān)過(guò)程

根據(jù)目前水表機(jī)械結(jié)構(gòu)，校正基本方法主要由兩種：

（一）在葉輪盒內(nèi)安裝調(diào)整器。

（二）對(duì)水表葉輪機(jī)械結(jié)構(gòu)如葉輪上下位置、噴孔、軸尖的銳度、軸承齒輪間的機(jī)械摩擦阻力進(jìn)行調(diào)整。這些調(diào)整方法不只調(diào)整水表計(jì)量誤差，還能調(diào)節(jié)水表靈敏度等參數(shù)。

三、水表誤差檢測(cè)校正裝置的研制

本文研制的機(jī)械式水表計(jì)量誤差檢測(cè)及快速校正裝置是根據(jù)比較法原理，即通過(guò)檢測(cè)比較標(biāo)準(zhǔn)水表和被測(cè)水表的始動(dòng)元件轉(zhuǎn)速差，求取被測(cè)水表計(jì)量誤差并確定其校正量。

本系統(tǒng)在比較法水表試驗(yàn)裝置基礎(chǔ)上，為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)多塊水表進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)節(jié)，將多塊水表串接在同一管路中，并設(shè)置反射式激光傳感器，同時(shí)對(duì)各水表始動(dòng)元件進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)到的激光回波強(qiáng)度信號(hào)通過(guò)比較器整形成為符合TTL電平的反饋脈沖，送入AT89C52單片機(jī)組成的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中進(jìn)行M/T數(shù)字測(cè)速算法處理，處理得到的各水表速度值可在顯示裝置上分別顯示并由鍵盤進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。系統(tǒng)由檢測(cè)臺(tái)架和檢測(cè)系統(tǒng)兩部分組成。檢測(cè)臺(tái)架包括試驗(yàn)臺(tái)、管路系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)閥、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)量器、標(biāo)準(zhǔn)水表、被測(cè)水表和水源;檢測(cè)系統(tǒng)包括激光傳感器、單片機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、顯示裝置、鍵盤交互模塊和上位機(jī)通信系統(tǒng)。

圖1 水表計(jì)量誤差檢測(cè)輔助系統(tǒng)

四、結(jié)束語(yǔ)

為了達(dá)到測(cè)量精確度與系統(tǒng)成本之間的平衡，設(shè)計(jì)一種基于激光傳感器的機(jī)械式水表計(jì)量誤差檢測(cè)及快速校正裝置，可以改善傳統(tǒng)容積法檢測(cè)設(shè)備中引入系統(tǒng)誤差導(dǎo)致的精度較低以及普遍成本較高的缺點(diǎn)和局限性，消除了在傳統(tǒng)容積法裝置中的一系列不確定度因素的影響。