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专利名称：机械式水表准确性调节系统和调节方法
技术领域：
本发明涉及液体流量计量装置及调节方法，尤其是涉及一种机械式水表准确性调节系统和调节方法。
背景技术：
在厂家生产机械式水表的过程中，存在有一部分产品对用水量测量不准确的情况，这就要求工人在出厂投入实际应用之前，通过调整水表后端的调节螺钉以此调节水表的测量准确性，使其达到能够准确测量用水量的要求。目前工人调节水表的装置主要是将若干待测水表串联安装在试验管段，打开开关阀向试验管段通水并注入工作量器，用调节阀把水流量调到规定的流量值。工人根据经验目测水表表盘中梅花指转速(梅花指随机械水表叶轮转动而转动，其转速与叶轮转速成正比，所以梅花指的转速与水表的准确性相关)，调整水表后端的调节螺钉，直至梅花指转速达到水表在该流量值下的标准转速。该水表即视为调整为合格表。这种调节方法准确度低、可靠性差、调节过程耗时严重，不便于对水表进行快速调节。其中常用流量、分界流量、最小流量、过载流量等4个流量点的水流时间要30分钟，整个检测须耗时1个小时左右。调节过程完全取决于工人操作经验以及主管估计，可靠性十分低。而且导致了水表调节工作效率较低，对于一些大型水表生产企业，每天生产数以万计的水表，对水表的调节也是一项工作量大、劳动强度高的繁重工作。而且检测时间长效率低， 不便于对水表进行快速调节。由于实际生产需要，在水表投入工业应用之前，需要在工业现场对水表进行调节。目前的调节装置结构复杂，不利于拆卸移动和安装，在实际应用的便利性以及快速高效性上也存在着很大的问题。

发明内容
本发明的目的是提供一种机械式水表准确性调节系统和调节方法，能够提高水表的检测准确度，降低成本，便于工作人员进行水表快速调节工作。本发明的目的是通过下述的技术方案实现的 一、一种机械式水表调节系统
本发明包括数据处理系统、梅花指转速传感器、开关阀、标准水表和待测水表；水表调节系统依次串接有开关阀、标准水表和待测水表；在标准水表和待测水表表盘上方分别安装有梅花指转速传感器，梅花指转速传感器与数据处理系统相连。所述的梅花指转速传感器包括激光器、光敏三极管和放大器；第一电阻的一端与5V电源连接，另一端与激光器的正极连接；激光器的负极接地；光敏三极管的集电极5V 电源连接，发射极分别连接第二电阻的一端和放大器的3脚；第二电阻的另一端接地；第三电阻的一端分别连接第四电阻的一端和放大器的2脚；第四电阻的另一端接地；放大器的8 脚与5V电源连接，4脚接地，1脚分别连接第五电阻的一端和ARM嵌入式系统连接，激光器对准水表梅花指。二、一种机械式水表调节方法，该方法的步骤如下1)将开关阀、标准水表和待测水表依次串联连入管路，在各水表上安装梅花指转速传感器；
2)在检测过程中，首先将开关阀打开向管路中通水。此时水流通过标准水表和待测水表，梅花指产生转动；
3)数据处理系统延时30秒使所述两个水表平稳运转之后梅花指转速传感器开始采集，当管路中流过的水量达到固定容积，即标准水表梅花指转动100圈，此时梅花指转速传感器产生nX 100个脉冲，η为梅花指的齿数，数据处理系统的计时器计算梅花指转速传感器产生ηΧ 100个脉冲所消耗的时间、。同时测量待测水表梅花指转动100圈、梅花指转速传感器产生nX 100个脉冲所消耗的时间t2 ；根据梅花指转速传感器产生的脉冲数以及时间，分别得出标准表和被测表梅花指转速值；
4)在显示装置上观测标准水表和待测水表梅花指的转速值的差异，调整待测水表的水表调节螺钉，使待测水表梅花指的转速值和标准水表梅花指的转速值数据一致，调节完成。本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是
1.利用比较法，通过检测测水表表盘上的梅花指转速测定机械式水表转速，代替了人眼根据经验目测，提高了水量检测准确度，从而提高了水表检测准确度。2.结构简单，无须采用计算机设备，在很大程度上降低了水表调节装置的成本。3.非接触式测量，对水表本身不会造成影响。4.使水表调节快速直观，节约大量的时间以及人力成本。


图1是机械式水表调节系统结构图。图2是梅花指转速传感器电路图。图3是水表调节系统框图。图1中1.数据处理系统，2.水表调节螺钉，3.梅花指转速传感器，4.开关阀， 5.标准水表，6.被测水表，7.管路；
图2中Ul为激光器，Ql为光敏三极管，U2为NE5332放大器。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。如图1、图2、图3所示，本发明包括数据处理系统1、水表调节螺钉2、梅花指转速传感器3、开关阀4、标准水表5和待测水表6、管路7。水表调节系统依次串接有开关阀4、 标准水表5和待测水表6，各装置之间由管路7连接。在标准水表5和待测水表6表盘上方分别安装有梅花指转速传感器3，梅花指转速传感器3与数据处理系统1相连。所述的梅花指转速传感器3 包括激光器U1、光敏三极管Ql和放大器U2 ；第一电阻Rl的一端与5V电源连接，另一端与激光器Ul的正极连接；激光器Ul的负极接地；光敏三极管Ql的集电极5V电源连接，发射极分别连接第二电阻R2的一端和放大器U2的3脚； 第二电阻R2的另一端接地；第三电阻R3的一端分别连接第四电阻R4的一端和放大器U2 的2脚；第四电阻R4的另一端接地；放大器U2的8脚与5V电源连接，4脚接地，1脚分别连接第五电阻R5的一端和ARM嵌入式系统连接，激光器Ul对准水表梅花指。其中，光敏三极管Q2为高速3DU33硅光敏三极管，可对激光器Ul发射的激光进行响应。当将激光器Ul发射的激光从水表梅花指反射回来时，光敏三极管Q2将反射回的激光信号转化为由发射极输出的电信号。比较器得到的脉冲信号输入数据处理系统1对脉冲波形进行计数，每个高电平即为梅花指的一个齿转过检测位置。通过对一定时间内的高电平计数，从而得到梅花指的转速。所述的数据处理系统1包括ARM嵌入式系统、键盘和显示装置。梅花指速度传感器3采集到的脉冲信号可输入ARM嵌入式系统进行处理。处理得到的梅花指转速数据在显示装置上显示。数据处理系统通过键盘进行人机交互。本发明的工作原理如下
1)将开关阀4、标准水表5和待测水表6依次串联连入管路7，在各水表上安装梅花指转速传感器3 ；安装时需注意梅花指转速传感器3的激光器Ul对准水表梅花指；
2)在检测过程中，首先将开关阀4打开向管路7中通水。此时水流通过标准水表5和待测水表6，梅花指产生转动；
3)数据处理系统1延时30秒，使所述两个水表平稳运转之后梅花指转速传感器开始采集。当管路7中流过的水量达到固定容积，即标准水表5梅花指转动100圈，此时梅花指转速传感器产生ηΧΙΟΟ个脉冲，其中η为梅花指的齿数。数据处理系统1的计时器计算梅花指转速传感器产生ηΧ 100个脉冲所消耗的时间、。数据处理系统的计时器同时测量待测水表6梅花指转动100圈、梅花指转速传感器产生ηΧ 100个脉冲所消耗的时间t2 ；根据梅花指转速传感器产生的脉冲数以及时间，分别得出标准水表5和待测水表6梅花指转速值； 而且，通过数据转换还可以得到标准水表5和待测水表6的叶轮转速；
4)在显示装置上观测标准水表5和待测水表6梅花指的转速值的差异，对被测水表的水表调节螺钉2进行顺时针或逆时针调节，重复上述步骤，直至待测水表6的检测值和标准水表5的检测值数据一致，调节完成。此时可人认为待测水表6的准确性和标准水表5的准确性相同。在调节过程中测量得到的数据可存储在数据处理系统1中已备查看和调用。
权利要求
1.一种机械式水表调节系统，其特征在于包括数据处理系统(1)、梅花指转速传感器 (3)、开关阀(4)、标准水表(5)和待测水表(6)；水表调节系统依次串接有开关阀(4)、标准水表(5 )和待测水表(6 )；在标准水表(5 )和待测水表(6 )表盘上方分别安装有梅花指转速传感器(3 )，梅花指转速传感器(3 )与数据处理系统(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种机械式水表调节系统，其特征在于所述的梅花指转速传感器(3)包括激光器(U1)、光敏三极管(Ql)和放大器(U2)；第一电阻(Rl)的一端与5V 电源连接，另一端与激光器(Ul)的正极连接；激光器(Ul)的负极接地；光敏三极管(Ql)的集电极5V电源连接，发射极分别连接第二电阻(R2)的一端和放大器(U2)的3脚；第二电阻(R2)的另一端接地；第三电阻(R3)的一端分别连接第四电阻(R4)的一端和放大器(U2) 的2脚；第四电阻(R4)的另一端接地；放大器(U2)的8脚与5V电源连接，4脚接地，1脚分别连接第五电阻(R5)的一端和ARM嵌入式系统连接，激光器(Ul)对准水表梅花指。
3.根据权利要求1所述装置的一种机械式水表调节方法，其特征在于该方法的步骤如下1)将开关阀、标准水表和待测水表依次串联连入管路，在各水表上安装梅花指转速传感器；2)在检测过程中，首先将开关阀打开向管路中通水；此时水流通过标准水表和待测水表，梅花指产生转动；3)数据处理系统延时30秒使所述两个水表平稳运转之后梅花指转速传感器开始采集，当管路中流过的水量达到固定容积，即标准水表梅花指转动100圈，此时梅花指转速传感器产生nX 100个脉冲，η为梅花指的齿数，数据处理系统的计时器计算梅花指转速传感器产生ηΧ 100个脉冲所消耗的时间t1;同时测量待测水表梅花指转动100圈、梅花指转速传感器产生nX 100个脉冲所消耗的时间t2 ；根据梅花指转速传感器产生的脉冲数以及时间，分别得出标准表和被测表梅花指转速值；4)在显示装置上观测标准水表和待测水表梅花指的转速值的差异，调整待测水表的水表调节螺钉，使待测水表梅花指的转速值和标准水表梅花指的转速值数据一致，调节完成。
全文摘要
本发明公开了一种机械式水表准确性调节系统和方法。包括数据处理系统、梅花指转速传感器、开关阀、标准水表和待测水表；水表调节系统依次串接有开关阀、标准水表和待测水表；在标准水表和待测水表表盘上方分别安装有梅花指转速传感器，梅花指转速传感器与数据处理系统相连。本发明利用比较法，通过检测测水表表盘上的梅花指转速测定机械式水表转速，代替了人眼根据经验目测，提高了水量检测准确度，从而提高了水表检测准确度。结构简单，无须采用计算机设备，在很大程度上降低了水表调节装置的成本。非接触式测量，对水表本身不会造成影响。使水表调节快速直观，节约大量的时间以及人力成本。
文档编号G01P3/36GK102175293SQ20111003156
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月29日 优先权日2011年1月29日
发明者孔明, 李相臣, 汪晨, 管清岩, 赖欣欢, 陈允睿 申请人:中国计量学院