專利名稱：一種具有校正功能的電子顯示水表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于流體流量檢測設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種具有校正功能的電子顯示水表。
背景技術(shù)：
水表產(chǎn)品量大而面廣，門類齊全，其包括機械水表、電子水表以及帶電子裝置的水表等，不僅用于水費的貿(mào)易結(jié)算，還用于工農(nóng)業(yè)用水量的過程控制。它在科學用水、合理用水等方面的重要作用正在被人們所認知?，F(xiàn)有技術(shù)的葉輪式水表存在的主要問題有首先，生產(chǎn)過程中水表的流量測量特性目前只能由設(shè)計確定，裝配成臺后的水表無法采用分段校正的方法來使其測量特性符合標準要求，這樣會導(dǎo)致很多水表的誤差超出最大允許誤差范圍或處于臨界狀態(tài)。目前，通常做法是更換水表零部件或改進水表產(chǎn)品設(shè)計，這種方法不但產(chǎn)品合格率無法得到保證，而且成本很高、周期很長；其次，當溫度變化很大時(如水溫由冬天的0.1 10°C左右變化至夏天的15 30°C左右)，葉輪式水表的小流量測量特性會隨著被測介質(zhì)粘度等的變化而有明顯改變，導(dǎo)致在夏天校準的水表在冬天出現(xiàn)超差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種具有校正功能的電子顯示水表，使用本發(fā)明的水表可以將水表的流量測量特性校正到符合標準要求的狀態(tài)，并且具有溫度補償功能，使水表在不同的水溫測量條件下，水表的流量測量特性均能符合標準的要求。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決一種具有校正功能的電子顯示水表，包括由流量傳感器構(gòu)成且具有進水口和出水口的水表腔體，所述進水口和出水口之間的計量通道內(nèi)設(shè)置有葉輪，其特征在于還包括電子積算顯示器，所述流量傳感器用于采集所述葉輪的旋轉(zhuǎn)信號并將該旋轉(zhuǎn)信號傳輸至所述電子積算顯示器內(nèi)，所述電子積算顯示器用于接收所述葉輪采集的旋轉(zhuǎn)信號并利用該旋轉(zhuǎn)信號對水表的流量測量特性進行分段校正從而將水表的流量測量特性校正到符合標準要求。本發(fā)明將傳統(tǒng)的機械計數(shù)器去掉了，而采用流量傳感器將葉輪的旋轉(zhuǎn)信號取出， 然后送入電子積算顯示器對水表的流量測量特性進行分段校正運算，操作簡單方便。只要水表工作時的重復(fù)性和穩(wěn)定性符合測量要求，在分段校正算法的支持下，就可將水表的流量測量特性校正到符合標準要求，其不僅可以保證水表的流量測量特性，還可以進行表具參數(shù)個性化修正，保證產(chǎn)品合格率，降低成本，縮短開發(fā)時間。具體地說，上述分段校正包括以下步驟1)所述旋轉(zhuǎn)信號先經(jīng)過硬件濾波器濾除雜散噪聲并對所述旋轉(zhuǎn)信號整形；2)通過軟件濾波器對經(jīng)過處理的所述旋轉(zhuǎn)信號進行脈沖計數(shù)和均值處理，得到所述旋轉(zhuǎn)信號相應(yīng)的脈沖均值，計算公式為
ξ=‘Σ另，其中，ρ為每個采樣周期的脈沖數(shù)，ρ為平均脈沖數(shù)， 為連續(xù)采樣次數(shù)，
N ILlΓ JiVI為任意一次采樣，J為第j個流量積算周期；3)采用分段線性擬合進行參數(shù)插值計算，計算公式為/(X) = + .S，將步驟2中計算的所述脈沖均值代入該公式進行計算，該計算
結(jié)果即為對應(yīng)流量參數(shù)1^=4^5+ ,其中，Ii為校正后的流量參數(shù),4 為分段對應(yīng)的
w
斜率系數(shù)，B為分段對應(yīng)的截距系數(shù)；4)積算累積流量，計算公式為其中，O
jbf
為累積流量，J為第j個流量積算周期N力連續(xù)采樣次數(shù)；5)采用標準流量校準水表 根據(jù)所述累積流量與標準流量對比，如果水表示值出現(xiàn)正超差，則調(diào)小內(nèi)部設(shè)定參數(shù)或
，反之則調(diào)大內(nèi)部設(shè)定參數(shù)Λ·或。通過上述方法可以方便地修正對應(yīng)流量下的流量特性曲線。為了取得更好的技術(shù)效果，進一步的技術(shù)措施還包括由于不同溫度條件下水的性狀也不盡相同，主要體現(xiàn)在水的密度、粘度以及雷諾數(shù)等的改變，這些狀態(tài)的改變都會對水流產(chǎn)生較大影響，進而對檢測水流狀態(tài)的葉輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生影響，也就影響水流的測量精度， 為了補償上述溫度影響導(dǎo)致的流量積算誤差，需要進行溫度系數(shù)修正。流量測量特性溫度修正是在流量修正準確基礎(chǔ)上進行的?？紤]到溫度影響呈非線性的特點，因此采用二階曲線擬合方式，通過采樣不同水溫條件下的流量測量特性，可以得到相應(yīng)的溫度修正系數(shù)。具體方法如下上述水表腔體內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器的測量端伸入所述計量通道內(nèi)以采集水溫變化信號，并將該水溫變化信號傳輸至所述電子積算顯示器內(nèi)，所述電子積算顯示器接收所述溫度傳感器采集的水溫變化信號后進行流量測量特性的溫度修正。通過對不同溫度條件下測量特性的測量，可以得到溫度修正系數(shù)，由電子積算顯示器對流量測量特性的溫度變化進行修正，使水表在不同的水溫測量條件下，水表的流量測量特性均能符合標準的要求。具體地說，上述溫度修正包括以下步驟
1)通過采樣不同水溫條件下的流量測量特性，采用二階曲線擬合的方式，得到相應(yīng)的溫度修正系數(shù)射=/( Γλ其中，M為溫度修正系數(shù)，T為當前溫度。2)根據(jù)所述溫度修正系數(shù)，得到經(jīng)溫度修正后的累積流積算值} M
J其中，0為經(jīng)溫度修正后的累積流量為校正后的流量參數(shù)；I為連續(xù)采樣次數(shù)。3)采用標準流量校準水表根據(jù)所述經(jīng)溫度修正后的累積流量，如果水表示值出現(xiàn)正超差，則調(diào)小內(nèi)部設(shè)定參數(shù)4>，反之則調(diào)大內(nèi)部設(shè)定參數(shù)A1
作為一種優(yōu)選方案，上述葉輪還可以采用渦輪替代。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果本發(fā)明的水表操作簡單方便，只要水
5表工作時的重復(fù)性和穩(wěn)定性符合測量要求，在分段校正算法的支持下，就可將水表的流量測量特性校正到符合標準要求，其不僅可以保證水表的流量特性，還可以進行表具參數(shù)個性化修正，保證產(chǎn)品合格率，降低成本，縮短開發(fā)時間；而且本發(fā)明使水表在不同的水溫測量條件下，水表的流量測量特性均能符合標準的要求。


圖1為實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述。實施例1。一種具有校正功能的電子顯示水表，包括由流量傳感器3構(gòu)成且具有進水口 11和出水口 12的水表腔體，所述進水口 11和出水口 12之間的計量通道13內(nèi)設(shè)置有葉輪2，其特征在于還包括電子積算顯示器4，所述流量傳感器3用于采集所述葉輪2的旋轉(zhuǎn)信號并將該旋轉(zhuǎn)信號傳輸至所述電子積算顯示器4內(nèi)，所述電子積算顯示器4用于接收所述葉輪 2采集的旋轉(zhuǎn)信號并利用該旋轉(zhuǎn)信號對水表的流量測量特性進行分段校正從而將水表的流量測量特性校正到符合標準要求的狀態(tài)。在本實施例中，當流量傳感器3如附圖1放置時， 葉輪2在安裝時其軸線垂直于水流方向且與水平面相平行。上述分段校正包括以下步驟。1)所述旋轉(zhuǎn)信號先經(jīng)過硬件濾波器濾除雜散噪聲。2)通過軟件濾波器對經(jīng)過處理的所述旋轉(zhuǎn)信號進行均值處理，得到所述旋轉(zhuǎn)信號
相應(yīng)的脈沖均值，計算公式為ζ=‘Σ^，其中，ρ為每個采樣的脈沖數(shù)，為平均脈
J* UJ
沖數(shù)，N為連續(xù)采樣次數(shù)，i為任意一次采樣，j為第j個流量積算周期。3)采用分段線性擬合進行參數(shù)插值計算，計算公式為f(x》= Ax + B 將步驟2中計算的所述脈沖均值代入該公式進行計算，該計算結(jié)果即為對應(yīng)流量參數(shù) 1^=4^5+ ,其中，kJ為校正后的流量參數(shù)，4 為分段對應(yīng)的斜率系數(shù)，Ba為分段對應(yīng)的截距系數(shù)。
JT4)積算累積流量，計算公式為=Jt=^li,其中，ρ為累積流量，力第j個流量
積算周期JV力連續(xù)采樣次數(shù)。5)采用標準流量校準水表根據(jù)所述累積流量，如果水表示值出現(xiàn)正超差，則調(diào)小內(nèi)部設(shè)定參數(shù)或尾，反之則調(diào)大內(nèi)部設(shè)定參數(shù)或尾。上述水表腔體1內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器5，所述溫度傳感器5的測量端伸入所述計量通道13內(nèi)以采集水溫變化信號，并將該水溫變化信號傳輸至所述電子積算顯示器4內(nèi)，所述電子積算顯示器4接收所述溫度傳感器5采集的水溫變化信號后進行流量測量特性的溫度修正。上述溫度修正包括以下步驟。1)通過采樣不同水溫條件下的流量測量特性，采用二階曲線擬合的方式，得到相應(yīng)的溫度修正系數(shù)Il =/(Γλ其中，M為溫度修正系數(shù)，T為當前溫度。 2)根據(jù)所述溫度修正系數(shù)，得到經(jīng)溫度修正后的累積流積算值
權(quán)利要求
1.一種具有校正功能的電子顯示水表，包括由流量傳感器(3)構(gòu)成且具有進水口(11) 和出水口( 12 )的水表腔體，所述進水口( 11)和出水口( 12 )之間的計量通道(13 )內(nèi)設(shè)置有葉輪(2)，其特征在于還包括電子積算顯示器(4)，所述流量傳感器用于采集所述葉輪(2) 的旋轉(zhuǎn)信號并將該旋轉(zhuǎn)信號傳輸至所述電子積算顯示器(4)內(nèi)，所述電子積算顯示器(4) 用于接收所述葉輪(2)采集的旋轉(zhuǎn)信號并利用該旋轉(zhuǎn)信號對水表的流量測量特性進行分段校正從而將水表的流量測量特性校正到符合標準要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有校正功能的電子顯示水表，其特征在于所述分段校正包括以下步驟1)所述旋轉(zhuǎn)信號先經(jīng)過硬件濾波器濾除雜散噪聲；2)通過軟件濾波器對經(jīng)過處理的所述旋轉(zhuǎn)信號進行均值處理，得到所述旋轉(zhuǎn)信號相應(yīng)的脈沖均值，計算公式為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有校正功能的電子顯示水表，其特征在于所述水表腔體(1)內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器(5 )，所述溫度傳感器(5 )的測量端伸入所述計量通道(13 )內(nèi)以采集水溫變化信號，并將該水溫變化信號傳輸至所述電子積算顯示器(4 )內(nèi)，所述電子積算顯示器(4)接收所述溫度傳感器(5)采集的水溫變化信號后進行流量測量特性的溫度修正。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有校正功能的電子顯示水表，其特征在于所述溫度修正包括以下步驟1)通過采樣不同水溫條件下的流量測量特性，采用二階曲線擬合的方式，得到相應(yīng)的溫度修正系數(shù):ΙΙ=/(Γλ其中，M為溫度修正系數(shù)，T為當前溫度；2)根據(jù)所述溫度修正系數(shù)，得到經(jīng)溫度修正后的累積流積算值:
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種具有校正功能的電子顯示水表，其特征在于所述葉輪(2)采用渦輪(6)替代。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有校正功能的電子顯示水表，包括由流量傳感器構(gòu)成且具有進水口和出水口的水表腔體，進水口和出水口之間的計量通道內(nèi)設(shè)置有葉輪，還包括電子積算顯示器，流量傳感器用于采集葉輪的旋轉(zhuǎn)信號并將該旋轉(zhuǎn)信號傳輸至電子積算顯示器內(nèi)，電子積算顯示器用于接收葉輪采集的旋轉(zhuǎn)信號并利用該旋轉(zhuǎn)信號對水表的流量測量特性進行分段校正從而將水表的流量測量特性校正到符合標準要求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明操作簡單方便，只要水表工作時的重復(fù)性和穩(wěn)定性符合測量要求，就可將水表的流量測量特性校正到符合標準要求的狀態(tài)，其不僅可以保證水表的流量特性，還可以進行表具參數(shù)個性化修正，保證產(chǎn)品合格率，降低成本，縮短開發(fā)時間。
文檔編號G01F25/00GK102538914SQ20111044127
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者姚靈, 左富強 申請人:寧波水表股份有限公司, 寧波豪仕達儀表科技有限公司