[发明专利]一种基于激光传感器的机械式水表检定方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于激光传感器的机械式水表检定方法及装置，待检定水表依次串连通过夹表器设置在检测台上，调节流量采集装置使得主激光传感器和辅激光传感器的光源发射到待检定水表末位指针转动一圈扫过的圆形区域任一固定点并保持稳定；控制器控制水泵、进水阀、出水阀、流量监控器同时工作，流量监控器检测水流量状态；待检定水表末位指针转动，主激光传感器产生第一个脉冲，开始记录起始时间T0；同时流量标准器开始记录水流量情况；当检定结果超过设定阈值，检定结束，计算待检定水表在该检定点的示值误差。本发明利用激光传感器组对机械式水表末位指针转动圈数进行记录，实现水表的流量自动读取和自动检定，提高了检定效率。

技术领域

本发明涉及计量技术领域，具体的，涉及一种基于激光传感器的机械式水表检定方法及装置。

背景技术

水表是在测量条件下用于连续测量、记录和显示流经测量传感器的水体积的仪表，分为机械式水表、带电子装置的机械式水表和电子式水表，民用领域以机械式水表为主。进出用水单位的水表是供用水双方贸易结算的计量器具，其计量准确度和可靠性是衡量水表质量优劣的关键指标。水表的检定工作是检查水表计量准确性是否合格的基本手段，包括4个检定项目，即外观、标志和封印，电子装置功能，密封性以及示值误差。水表示值误差检定项目主要采用比较法开展，即基于连续性方程，流过水表的累计流量与通过主标准器的体积量相等，从而确定水表的准确度和重复性。示值误差检定一般检定常用流量、分界流量、最小流量三个流量点。

目前，国内法定计量检定机构和水表生产企业的水表检定装置还未实现全自动化，主要以手动方式或半自动方式开展检定，检定过程中被检水表读数大多无法自动采集，需要人工读数、记录、计算，原始记录、证书容易出错，检定过程耗时长，检定能力不足，人力成本高。

目前机械式水表自动检定研究主要集中于以下三种自动读数方法，一是采用摄像机对水表表盘拍照，采集机械字轮图像并识别、转换成流量读数，或（且）采集检定前、后各指针的静态位置，并分析其角度，进而识别其显示的流量；该方法涉及拍照及图像识别，对数据采集系统运行速度和内存要求比较高；检定过程中机械计数器字轮不停转动，拍摄的字轮数字可能是相邻2个半字符而不是一个完整的字符（表盘跳表间隙上下数字不全），对字轮的图像识别带来很大的困难；对多位指针进行角度分析、计算流量示值则非常考验自动采集方法的稳定性，一旦一位指针识别错误则整个读数都错误。

二是利用高速摄像采样和动态图像处理技术，摄像头记忆检定起始时刻梅花轮的图像，每当梅花轮转到记忆的位置时发一脉冲，记录检定过程脉冲数从而算出水表的流量示值；该方法对数据采集系统运行速度和内存要求比较高，而且非常容易受到噪声的干扰，如光线变化、表盘气泡和灰尘、震动等都非常影响摄像质量从而影响自动读数。

三是利用激光传感器（霍尔传感器或电磁传感器）采集始动元件梅花轮的行程齿数，每转过一齿输出一个脉冲，记录检定过程脉冲数并转换成累计流量读数；该方法非常容易受到噪声的干扰，如光线变化、表盘气泡和灰尘、震动等会对传感器的信号产生干扰，容易丢失信号，而且梅花轮体型太小，传感器光源容易偏离感应区域。

第二种和第三种读数方法中梅花轮行程齿数、圈数或转动速率与水表流量示值之间的转换比值对每种规格型号的表都可能不同，需要相应的水表生产厂家提供，给检定带来了不便，降低了检定效率。因此，以上3种自动检定方法在水表检定行业尚未大范围推广使用，还在试点和试验阶段，甚至有些检定机构在采购了相应的检定装置后因使用效果不理想而弃用。

发明内容

本发明的目的是解决传统水表检定方法面临的检定不准确的问题，提出了一种基于激光传感器的机械式水表检定方法及装置，利用激光传感器对机械式水表末位指针转动圈数进行记录，使用高精度电子秤或/和标准表作为主标准器，实现水表的流量自动读取和自动检定，有效减少差错率，提高检定效率，解放检定人员，节省时间成本。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，