鄺瑞策

（廣東省臺山市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測所，廣東臺山，529200）

0 引言

從現(xiàn)階段我國發(fā)展的實際情況來看，我國多數(shù)地區(qū)使用機械式水表進行水量檢測。而這種方式在進行數(shù)據(jù)記錄的過程中，基本上是利用人工進行數(shù)據(jù)的讀取工作，造成其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性極易受到人為因素影響。面對這種情況，我國在發(fā)展的過程中也積極地將計算機等技術(shù)應(yīng)用于水表檢測系統(tǒng)中，提升檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在部分地區(qū)的實踐中也證明新型的檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中檢測質(zhì)量較高，能夠獲取到更加準(zhǔn)確、及時、精確的數(shù)據(jù)。本文將以一種小流量區(qū)水表檢測系統(tǒng)為中心進行討論與分析。

1 水表檢測系統(tǒng)設(shè)計

1.1 水表檢測系統(tǒng)設(shè)計要求

有流量需要檢測系統(tǒng)，在設(shè)計的過程中有兩個方面的需求。第一方面是對于水表檢測系統(tǒng)的功能需求，要求是邀請制系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中，能夠?qū)τ盟闆r進行實時的監(jiān)測，以及按照實際情況進行用水情況的數(shù)據(jù)記錄。而伴隨著智能化技術(shù)的發(fā)展，要求水表檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中，能夠按照外界所給信息進行相應(yīng)的反應(yīng)。比如對用水?dāng)?shù)據(jù)進行處理的過程中，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，能夠自主地進行報警[1]。第二部分則是對于數(shù)據(jù)，檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用過程中，即數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，真實性以及及時性，在極大程度上影響相關(guān)技術(shù)人員數(shù)據(jù)分析質(zhì)量。故而，在進行水表檢測系統(tǒng)設(shè)計的過程中，需要保證其系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中能夠真實準(zhǔn)確以及及時的進行數(shù)據(jù)的記錄與傳遞。

1.2 水表檢測系統(tǒng)檢測平臺設(shè)計

水表檢測平臺是保證水表檢測質(zhì)量的基礎(chǔ)設(shè)施，從實際情況來看，在進行社交檢測的過程中，其主要的組成部分分成九個部分，分別為穩(wěn)壓罐、壓力表、水泵、進水閥、水表夾緊活塞、標(biāo)準(zhǔn)表、待測表、標(biāo)準(zhǔn)容器以及玻璃流量器。在這些設(shè)備中穩(wěn)壓罐能夠使誰要檢測工作，始終處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)，而水表夾緊活塞則能夠提升水表安裝與拆卸的速度與效率，標(biāo)準(zhǔn)容器的使用則能夠在較大程度上降低檢測的誤差，流量計的使用則能夠輔助相關(guān)檢測人員更好的進行水表流量的調(diào)節(jié)。水表檢測系統(tǒng)檢測平臺設(shè)計基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 水表檢測平臺結(jié)構(gòu)示意圖

1.3 傳感器控制系統(tǒng)

傳感器控制系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中，能夠更好的對外界信息進行收集，輔助檢測系統(tǒng)更高質(zhì)量地進行檢測工作，提升檢測的質(zhì)量與效率。從實際情況出發(fā)，在進行傳感控制系統(tǒng)設(shè)計的過程中，將其分成，下位檢測終端以及上位微機控制系統(tǒng)兩個部分。下位檢測終端主要是由光電傳感器、檢測電路以及ZigBee模塊組成，光電傳感器在實際應(yīng)用的過程中，主要是進行數(shù)據(jù)的檢測工作，在收集相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，將其轉(zhuǎn)換為電信號通過檢測電路傳遞到ZigBee模塊中。后各個ZigBee模塊將所收集的數(shù)據(jù)傳遞到ZigBee接收器中，有計算機進行數(shù)據(jù)的整理與分析工作。

圖2 傳感器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2 檢測原理

了解水表檢測系統(tǒng)的檢測原理，能輔助人們更高效地進行水表檢測系統(tǒng)的開發(fā)，提升水表檢測系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量與效率。

從水表檢測系統(tǒng)的運行情況來看，在水流通過水表時，會帶動其內(nèi)部葉輪的旋轉(zhuǎn)，而水流的速度與葉輪的轉(zhuǎn)速程正相關(guān)關(guān)系。用v代表水流過程中的葉輪轉(zhuǎn)速，k代表系統(tǒng)的比例系數(shù)，而V則代表流過水表的水流體積，則三者之間的關(guān)系可以用以下的表達式進行表達。

2.1 水表檢測系統(tǒng)誤差原因

水表檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中，其產(chǎn)生誤差的因素，主要可分成，非人為因素以及人為因素兩種。

2.1.1 非人為因素

雖然檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中，產(chǎn)生誤差的非人為因素較多，如供水管道堵塞，供水管道氣壓，水表走向等。不如水表在實際應(yīng)用的過程中，由于使用時間較長，其內(nèi)部產(chǎn)生腐蝕結(jié)構(gòu)情況，供水管道所產(chǎn)生的雜質(zhì)極易產(chǎn)生脫落情況，而這些雜質(zhì)墜入水中后，可能會對檢測系統(tǒng)產(chǎn)生損傷，進而影響檢測結(jié)果。或者是水管在實際應(yīng)用的過程中，外部的空氣進入到水管中，由于水與空氣之間存在差異，造成檢測數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題。以及空氣的滲入，也會使水管在實際應(yīng)用的過程中，處于一種容易腐蝕的狀態(tài)中，影響設(shè)備應(yīng)用質(zhì)量。

2.1.2 人為因素

由于人為因素而造成的檢測誤差主要有以下幾個方面。第一，制造單位在進行水表制造的過程中，為了節(jié)約資金，選取質(zhì)量較次的材料進行水表的制作，其應(yīng)用質(zhì)量較低，在實際應(yīng)用的過程中，容易產(chǎn)生計量誤差。以及劣質(zhì)的材料所制造的水表，在實際應(yīng)用的過程中容易產(chǎn)生損壞，影響檢測質(zhì)量。第二，檢測水表選擇失誤。從實際角度出發(fā)，不同地方其用水存在較大的不同，而且對手表的要求也存在較大的不同，部分單位在進行水表安裝的過程中沒有按照其實際情況進行了選擇，造成水表難以對其數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確的檢測。第三，水表安裝不規(guī)范。雖然在安裝的過程中，需要嚴(yán)格地按照其安裝要求進行安裝，才能夠保證其檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。而部分施工單位對于水表安裝要求認(rèn)識程度并不高，安裝的過程中沒有按照其要求進行安裝，造成水表在實際應(yīng)用的過程中沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用，監(jiān)測數(shù)據(jù)存在疑點。

2.2 水表檢測系統(tǒng)誤差排除方法

在進行檢測工作前，需要安排相關(guān)的人員對檢測系統(tǒng)進行再次的測試，保證檢測系統(tǒng)的應(yīng)用質(zhì)量。

進行樣本的檢查，對檢測的水樣進行再次檢查，確保水樣中沒有空氣等成分的殘留，降低空氣等因素對于檢測結(jié)果的影響。

進行員工的培訓(xùn)工作，對于檢測人員進行較為嚴(yán)格的培訓(xùn)，使其了解檢測的整個流程，在進行水表檢測系統(tǒng)質(zhì)量檢測的過程中，能夠嚴(yán)格地按照檢測流程進行檢測，提升檢測的規(guī)范性以及檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3 水表檢測系統(tǒng)誤差計算

現(xiàn)階段我國在進行水表檢測系統(tǒng)檢驗的過程中，主要是通過比較法進行檢驗。首先要求相關(guān)人員，在進行檢測前，將標(biāo)準(zhǔn)表與被檢測表串聯(lián)在一起，一同使其流過相同量的水。后對兩個水表的檢測數(shù)據(jù)進行記錄[2]。將標(biāo)準(zhǔn)檢測表中的數(shù)據(jù)記錄為V0。將被檢測表中所記錄的數(shù)據(jù)記為V。則其檢測中的誤差可以用以下的公式進行表示。

在進行檢測的過程中，由于所使用的檢測水表的型號以及檢測條件等多個方面均保持一致，故而，其系統(tǒng)的比例系數(shù)k數(shù)值一致。將其公式與第一部分公式進行整合則可以獲得如下所示公式。

其中v0表示標(biāo)準(zhǔn)表中葉輪的轉(zhuǎn)速而v表示被檢測表中葉輪的轉(zhuǎn)速。

本文所使用的檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中其使用葉輪帶動梅花轉(zhuǎn)子，進而進行數(shù)據(jù)的記錄，而梅花轉(zhuǎn)子在實際應(yīng)用的額過程中每轉(zhuǎn)一周會產(chǎn)生6個脈沖，所以其葉輪的轉(zhuǎn)速也可以用v=f/6來表示，其中f代表脈沖頻率。

由上述的分析，可知，水表檢測誤差也能夠使用以下的公式進行表示。

從這個公式中可以看出，在進行水表誤差判斷的過程中，檢測人員可以利用水表檢測中的脈沖間隔進行檢測誤差的判斷。在這個過程中需要注意的是，梅花轉(zhuǎn)子在實際應(yīng)用的過程中其在小流量區(qū)的轉(zhuǎn)速較為緩慢，脈沖間隔較長，且檢測數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定。而在大流量區(qū)，梅花轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較快，脈沖時間較短，其檢測數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)出一定的不穩(wěn)定。

3 檢測結(jié)果分析

為保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，在進行檢測前，需要保證其檢測設(shè)備以及參數(shù)的一致性，本文在進行加測的過程中所使用的檢測設(shè)備為LXS-15E型旋轉(zhuǎn)翼式冷水水表，所選擇的小流量點為Q=150L/h.

3.1 檢測流程

從檢測實驗的實際情況出發(fā)，在進行檢測的過程中，主要分成4個步驟。第一，在進行檢測前，相關(guān)檢測人員需要將待測水表與標(biāo)準(zhǔn)容器進行連接，并對其誤差值進行。第二，檢測人員需要將待測水表，標(biāo)準(zhǔn)表進行并聯(lián)，利用傳統(tǒng)方式進行檢測。第三，將檢測表與待測表進行串聯(lián)，利用傳感檢比較法進行測量。第四，對所檢測的數(shù)據(jù)進行收集，并對數(shù)據(jù)進行比較分析工作。

3.2 檢測數(shù)據(jù)分析

所檢測的設(shè)備有10個，對其檢測數(shù)據(jù)的平均值進行收集，并進行比較。

在利用標(biāo)準(zhǔn)容器檢測法進行檢測的過程中所檢測出的平均數(shù)值為T=3.78min,E=-0.648%。

在利用傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)表比較法進行檢測的過程中所檢測出的平均數(shù)值為T=3.71min,E=-0.72%。

在利用傳感器比較法進行檢測的過程中所檢測出的平均數(shù)值為T=25.45s,E=-0.499%。

從檢驗數(shù)據(jù)的分析中可知，新型的傳感器比較法，在實際應(yīng)用的過程中，檢測時間更加短而檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也更高，具有較高的推廣應(yīng)用價值。

4 結(jié)束語

水表檢測系統(tǒng)在現(xiàn)階段的生活中有著極其重要的作用，而伴隨著時代的發(fā)展，我國技術(shù)也在不斷的進行改進與完善，原有的水表檢測系統(tǒng)在實際應(yīng)用的過程中，檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量較低，難以滿足現(xiàn)階段人們對于水表檢測系統(tǒng)的實際需求。我國在水表檢測系統(tǒng)發(fā)展的過程中，需要積極地將最新的技術(shù)，材料等引入到水表改進工作中，提升水表應(yīng)用質(zhì)量。