本實用新型涉及一種水表驗檢裝置，具體為一種全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置。

背景技術(shù)：

水表廣泛用于自來水、熱力、化工等行業(yè)，生產(chǎn)水表的企業(yè)或計量部門需要對這些水表的示值誤差按照相關(guān)部門制定的規(guī)程進行性能檢定。國家計量檢定規(guī)程規(guī)定，對水表必需進行公稱流量、分界流量、最小流量等三個流量點誤差檢定。目前大多采用人工靜態(tài)啟停容積比較法，檢定人員需要手動三次切換水流量，四次讀取被檢水表示數(shù)和三次進行標準量器液位計水位讀取，人工記錄這些數(shù)據(jù)并計算出各種誤差，再手工把檢定數(shù)據(jù)錄入計算機便于存檔、查詢和打印。整個檢定過程中檢定人員需要實時控制檢定裝置的運行，以20mm口徑水表新標準校表，一車水表(7只水表)檢定需耗時45分鐘，人工在讀取各種示數(shù)時需要關(guān)閉閥門等待標準金屬量器內(nèi)液面穩(wěn)定，這些啟停階段的穩(wěn)定性、液位讀數(shù)的判讀誤差、被檢水表指示刻度分辨率以及人為原因都將影響校表精度。這種檢定方式存在的工作量大、效率低、精度低、人為誤差大、檢定結(jié)果不客觀等眾多缺陷顯而易見。

普遍使用的全自動串聯(lián)帶耐壓水表校驗檢定裝置有三種:1、人工操作串聯(lián)帶耐壓水表檢定裝置:該種裝置是較原始的靜態(tài)啟停容積法裝置，利用人眼的判斷進行人工操作，讀取紅指針的數(shù)字、調(diào)節(jié)流量點和檢定用水量的開停，存在很大的人為誤差。校表效率低，誤差大，人員使用多。2、紅外線控制式串聯(lián)帶耐壓水表檢定裝置(靜態(tài)啟停容積法裝置):此種裝置是在人工操作的基礎(chǔ)上，在標準金屬量器裝置上加裝了紅外限位開關(guān)和電磁閥，相對減少了人工關(guān)停水時產(chǎn)生的誤差。紅外限位開關(guān)的限位誤差和仍沿用人工抄讀檢定表示數(shù)的方式，決定了該裝置的誤差還是很大。

攝像頭式串聯(lián)帶耐壓水表檢定裝置(靜態(tài)啟停質(zhì)量法裝置):該種裝置是在人工操作的裝置上進行了較大的改動，實現(xiàn)了半自動化。加裝攝像頭，代替人工抄讀數(shù)；用電子秤取代了標準量器，校表精度有所提高。但是攝像頭抓拍圖像時容易受到外界的光源干擾和表頭的氣泡干擾，極易產(chǎn)生所抓拍的圖像無法識別和識別錯誤而造成讀數(shù)錯亂或無法讀數(shù)現(xiàn)象，需要操作人員及時在軟件上進行修正，對人員電腦操作要求比較高。該裝置沒徹底解決問題的同時還會帶來新的操作流程和操作難度。

目前中國專利CN103175588A也公開了一種全自動串聯(lián)帶耐壓水表校驗檢定裝置，包括水表檢定基礎(chǔ)機構(gòu)、流量計數(shù)機構(gòu)、計量機構(gòu)、管路和操控系統(tǒng)；所述水表檢定基礎(chǔ)機構(gòu)包括水源裝置、由多節(jié)測試直管段和多塊待檢水表間隔串聯(lián)組成的測試管段，測試管段設(shè)置于校表臺位上；所述每塊待檢水表對應(yīng)一個流量計數(shù)機構(gòu)；所述計量機構(gòu)包括流量計、工作容器和電子稱重設(shè)備，所述電子稱重設(shè)備設(shè)置在工作容器的底部；所述測試管段的尾端通過管路將水依次引入流量計和工作容器；所述操控系統(tǒng)采用計算機遠程控制結(jié)合現(xiàn)場PLC控制的工業(yè)自動化機構(gòu)或者以嵌入式系統(tǒng)為主的單片機控制機構(gòu)；操控系統(tǒng)與流量計數(shù)機構(gòu)、計量機構(gòu)的電子稱重設(shè)備電連接。

同時還包括測量電磁閥；所述測量電磁閥包括公稱流量電磁閥、分界流量電磁閥和最小流量電磁閥；所述流量計為轉(zhuǎn)子流量計，包括與測量電磁閥各自對應(yīng)的公稱流量計、分界流量計和最小流量計；管路在測試管段尾端與換向器之間分為三路支路，所述公稱流量電磁閥與公稱流量計、分界流量電磁閥與分界流量計以及最小流量電磁閥與最小流量計分別設(shè)置在前述三路支路上。

目前所有的現(xiàn)有技術(shù)的水表校驗的方式,03-09年采用的校表標準均通過對大流量、分界流量以及小流量三個流量的情況下對水表進行校準，其中存在的最大問題有兩個，第一，采用大流量、分界流量以及小流量這三點上的測量達到的誤差的計算并不能完整的表現(xiàn)出該水表的誤差不一定完全是在技術(shù)要求范圍內(nèi)，仍然會存在個別的偏差水表出現(xiàn)，第二，每次調(diào)節(jié)流量的過程中都需要將流量調(diào)節(jié)至穩(wěn)定過程后再進行測量，調(diào)節(jié)流量的時間加穩(wěn)流時間加測量時間，每一次對于水表的測量時間都較長，一天可以校準的水表數(shù)量非常有限，早晚檢測的效果是不同，溫度對表芯的影響很大，很多時候檢測完以后表反而會出現(xiàn)誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本實用新型提供一種水表裝夾方便且自動控制流速和流量實現(xiàn)連續(xù)測量且參數(shù)控制穩(wěn)定，校準誤差極低，校準效率極高的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置。

為實現(xiàn)以上技術(shù)目的,本實用新型的技術(shù)方案是:一種全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置，包括裝置本體、PLC控制器、夾表機構(gòu)、恒壓機構(gòu)，恒溫機構(gòu)，流量調(diào)節(jié)閥、水箱、圖像采集裝置和水管，所述夾表機構(gòu)包括水表架、水表夾具和伸縮氣缸多個，所述水表架安裝在裝置本體上，所述伸縮氣缸的缸身安裝在水表架上，所述水表夾具安裝在伸縮氣缸的伸縮端上，所述水表夾具上設(shè)有導(dǎo)通管，所述恒壓機構(gòu)包括水泵、變頻器、穩(wěn)壓罐和壓力傳感器，所述水泵、穩(wěn)壓罐和壓力傳感器串接在水管上，所述壓力傳感器還與PLC控制器電連接，所述PLC控制器還與變頻器和水泵依次電連接，所述恒溫機構(gòu)包括冷水器、潛水泵和溫度傳感器，所述潛水泵設(shè)在水箱內(nèi)且與冷水器連通，所述溫度傳感器設(shè)在水箱中，所述冷水器、潛水泵和溫度傳感器均與PLC控制器電連接，所述流量調(diào)節(jié)閥串接在水管上且與PLC控制器連接,還包括電子稱重機，電子稱重機安裝在裝置本體上且與水管聯(lián)通。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)通管包括導(dǎo)通管本體和支撐部，所述支撐部為弧形且與導(dǎo)通管本體的開口下部連接。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)通管本體和支撐部為一體成型結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述流量調(diào)節(jié)閥包括連接在水管上的包含閥芯和閥芯連接桿的球閥門、用于驅(qū)動所述球閥門的伺服電機和零點定位器，以及用于連接所述伺服電機輸出軸與所述球閥門的閥芯連接桿的聯(lián)軸器，所述伺服電機關(guān)閉狀態(tài)定位為零點，并將該狀態(tài)反饋給伺服電機以便所述伺服電機控制所述球閥門的開度，所述閥芯頂部設(shè)有凹槽，所述球閥門的閥芯連接桿下端置于凹槽內(nèi)；所述球閥門的閥芯為一中心開有圓形通孔的球體，所述閥芯在球內(nèi)腔壁上開有若干個便于水流通過的微槽，所述微槽與所述圓形通孔相通。

作為優(yōu)選，所述閥芯的圓形通孔的直徑小于出水口的直徑。

作為優(yōu)選，所述微槽為“V”型。

作為優(yōu)選，所述微槽均布在所述球內(nèi)腔圓周上，數(shù)量為1-3個。

作為優(yōu)選，所述微槽為2個相對稱的“V”型槽。

從以上描述可以看出，本實用新型具備以下優(yōu)點：首先，通過伺服電機、零點定位器、球閥門和微槽之間的配合可以使得流速的調(diào)整節(jié)點可以從原先的分散式測量形成連續(xù)性測量。

其次，通過壓力傳感器、變頻器、水泵和穩(wěn)壓罐之間的配合可以使得水管中的壓力保持恒定，同時冷水器、潛水泵和水箱的配合可以使得水管內(nèi)的水流溫度保持恒定，從而使得水管內(nèi)的待測水流的各項參數(shù)保持穩(wěn)定，從而使得水表量定的穩(wěn)定性。

再次，通過圖像采集裝置采集的數(shù)據(jù)不再是指針的旋轉(zhuǎn)周期，而是指針的偏轉(zhuǎn)角度，利用偏轉(zhuǎn)角度與預(yù)定的偏轉(zhuǎn)角度之間的比例計算誤差。

再者，水表架通過水表夾具、導(dǎo)通管本體和支撐部之間的配合使得水表的擺放和夾具夾緊的工作極為方便，大大的提高了待測水表安裝的效率。

綜上所述，可以看出本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置在安裝和測得誤差以及計算誤差的方式相比目前現(xiàn)有的對水表校驗的方式而言都有極大的改進和提高，對于水表出廠而言，不僅大大降低了人員的數(shù)量要求同時也提高了水表的校驗數(shù)量。

附圖說明

圖1為本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置的主視圖；

圖2為本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置的A的局部放大示意圖；

圖4為本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置的導(dǎo)通管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置的后視圖；

圖6為本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置的流量調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置的球閥門閥芯的主視圖的示意圖；

圖8為本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置的流量調(diào)節(jié)閥的的球閥門閥芯的左視圖的示意圖。

附圖說明：1、裝置本體，2、PLC控制器，3、水箱，4、圖像采集裝置，5、水管，6、水表架，7、水表夾具，71、導(dǎo)通管，711、導(dǎo)通管本體，712、支撐部，8、伸縮氣缸，9、水泵，10、變頻器，11、穩(wěn)壓罐，12、壓力傳感器，13、冷水器，14、潛水泵，15、溫度傳感器，16、電子稱重計，17、流量調(diào)節(jié)閥，171、伺服電機，172、聯(lián)軸器，173、零點定位器，174、球閥門，175、圓形通孔，176.微槽。

具體實施方式

如附圖所示，一種全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置，包括裝置本體1、PLC控制器2、夾表機構(gòu)、恒壓機構(gòu)，恒溫機構(gòu)，流量調(diào)節(jié)閥17、水箱3、圖像采集裝置4和水管5，所述夾表機構(gòu)包括水表架6、水表夾具7和伸縮氣缸8多個，所述水表架6安裝在裝置本體1上，所述伸縮氣缸8的缸身安裝在水表架6上，所述水表夾具7安裝在伸縮氣缸8的伸縮端上，所述水表夾具7上設(shè)有導(dǎo)通管71，所述恒壓機構(gòu)包括水泵9、變頻器10、穩(wěn)壓罐11和壓力傳感器12，所述水泵9、穩(wěn)壓罐11和壓力傳感器12串接在水管5上，所述壓力傳感器12還與PLC控制器2電連接，所述PLC控制器2還與變頻器10和水泵9依次電連接，所述恒溫機構(gòu)包括冷水器13、潛水泵14和溫度傳感器15，所述潛水泵14設(shè)在水箱3內(nèi)且與冷水器13連通，所述溫度傳感器15設(shè)在水箱3中，所述冷水器13、潛水泵14和溫度傳感器15均與PLC控制器2電連接，所述流量調(diào)節(jié)閥17串接在水管5上且與PLC控制器2連接,還包括電子稱重計16，電子稱重計16安裝在裝置本體1上且與水管5聯(lián)通；所述導(dǎo)通管71包括導(dǎo)通管本體711和支撐部712，所述支撐部712為弧形且與導(dǎo)通管本體711的開口下部連接；所述導(dǎo)通管本體711和支撐部712為一體成型結(jié)構(gòu)；所述流量調(diào)節(jié)閥17包括連接在水管上的包含閥芯和閥芯連接桿的球閥門174、用于驅(qū)動所述球閥門的伺服電機171和零點定位器173，以及用于連接所述伺服電機輸出軸與所述球閥門的閥芯連接桿的聯(lián)軸器172，所述伺服電機171關(guān)閉狀態(tài)定位為零點，并將該狀態(tài)反饋給伺服電機171以便所述伺服電機171控制所述球閥門174的開度，所述閥芯頂部設(shè)有凹槽，所述球閥門174的閥芯連接桿下端置于凹槽177內(nèi)；所述球閥門174的閥芯為一中心開有圓形通孔175的球體，所述閥芯在球內(nèi)腔壁上開有若干個便于水流通過的微槽176，所述微槽176與所述圓形通孔175相通；所述閥芯的圓形通孔175的直徑小于出水口的直徑；所述微槽176為“V”型；所述微槽176均布在所述球內(nèi)腔圓周上，數(shù)量為1-3個；所述微槽176為2個相對稱的“V”型槽。

在具體實施時，PLC控制器通過控制潛水泵將水箱內(nèi)的水與冷水器進行熱交換在保證T30標準的同時，將水箱內(nèi)的水溫控制在25度左右，將待測水表直接擺放在水表夾具上的支撐部上，PLC控制器控制伸縮氣缸通過水表夾具將待測水表夾緊，PLC控制器通過零點定位器的反饋后打開伺服電機，進而使得伺服電機通過聯(lián)軸器將球閥門打開，打開后通過預(yù)設(shè)在PLC內(nèi)的列表選擇相應(yīng)流速，水流通過水管導(dǎo)通管和水表流入電子稱重計內(nèi)，所述水管上的壓力傳感器，穩(wěn)壓器、變頻器以及水泵都與PLC控制器連接，PLC控制器通過壓力傳感器上的壓力反饋從而調(diào)節(jié)穩(wěn)壓器和通過變頻器調(diào)整水泵工作，進而調(diào)節(jié)水管內(nèi)的壓力使得壓力在預(yù)設(shè)值內(nèi)，在壓力和水溫以及流速都穩(wěn)定的情況下，PLC控制器抓取圖像采集裝置的采集圖片，通過指針的偏轉(zhuǎn)角度實現(xiàn)角度比例算法，從而實現(xiàn)誤差的計算；當計算出該流速下的誤差時，再進一步調(diào)節(jié)伺服電機的轉(zhuǎn)動，從而進一步改變流速，測量下一流速節(jié)點的誤差。

這樣的設(shè)計存在的好處在于：首先，通過伺服電機、零點定位器、球閥門和微槽之間的配合可以使得流速的調(diào)整節(jié)點可以從原先的分散式測量形成連續(xù)性測量。

其次，通過壓力傳感器、變頻器、水泵和穩(wěn)壓罐之間的配合可以使得水管中的壓力保持恒定，同時冷水器、潛水泵和水箱的配合可以使得水管內(nèi)的水流溫度保持恒定，從而使得水管內(nèi)的待測水流的各項參數(shù)保持穩(wěn)定，從而使得水表量定的穩(wěn)定性。

再次，通過圖像采集裝置采集的數(shù)據(jù)不再是指針的旋轉(zhuǎn)周期，而是指針的偏轉(zhuǎn)角度，利用偏轉(zhuǎn)角度與預(yù)定的偏轉(zhuǎn)角度之間的比例計算誤差。

再者，水表架通過水表夾具、導(dǎo)通管本體和支撐部之間的配合使得水表的擺放和夾具夾緊的工作極為方便，大大的提高了待測水表安裝的效率。

綜上所述，可以看出本實用新型的全自動串聯(lián)水表校驗檢定裝置在安裝和測得誤差以及計算誤差的方式相比目前現(xiàn)有的對水表校驗的方式而言都有極大的改進和提高，對于水表出廠而言，不僅大大降低了人員的數(shù)量要求同時也提高了水表的校驗數(shù)量。

以上對本實用新型及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此?？偠灾绻绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。