[发明专利]一种水表检定装置及水表检定的方法

权利要求书

1.一种水表检定装置，其特征在于：包括伺服电机1、联轴器2、丝杠3、丝杠螺母(4)、液压缸、保护套筒(7)、用于产生与所述各被检水表(13)的指针运动相对应的激光光束的光电采样器(15)、计时计频装置和水箱(17)；各所述计时计频装置相应地与对应的光电采样器(15)和伺服电机(1)的脉冲控制线路连接；所述保护套筒(7)与所述液压缸的缸体(9)固定连接，伺服电机(1)固定在保护套筒(7)上，伺服电机(1)的转动轴通过联轴器(2)与丝杠(3)的一端固定连接，丝杠(3)的另一端与丝杠螺母(4)连接，丝杠螺母(4)与所述液压缸的活塞(6)的一端连接；所述缸体(9)设有缸体进水口和缸体出水口，所述水箱(17)设有水箱进水口和水箱出水口，所述缸体进水口通过第一进水管(10)与所述水箱出水口连通，所述缸体出水口处安装有出水管，所述水箱进水口处安装有第二进水管(16)，所述第一进水管(10)、第二进水管(16)和出水管上均安装有开关阀。

2.根据权利要求1所述的一种活塞式水表检定装置，其特征在于：还包括导向杆(5)，所述导向杆(5)分别与所述保护套筒(7)和液压缸的缸体(9)固定连接，且所述导向杆(5)与活塞(6)滑动配合。

3.一种使用权利要求1的水表检定装置对被检水表进行检定的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将各被检水表(13)串联安装在所述第二进水管(16)和出水管之间；

2)控制伺服电机(1)正向旋转以带动丝杠(3)作同向转动，并通过丝杠(3)与丝杠螺母(4)的配合将丝杠(3)的转动转换为活塞(6)的正向水平移动，直至活塞(6)到达缸体(9)的底部；

3)关闭所述第二进水管(16)和出水管上的开关阀(14)，打开所述第一进水管(10)上的开关阀(11)；

4)控制伺服电机(1)反向旋转以带动丝杠(3)作同向转动，通过丝杠(3)与丝杠螺母(4)的配合将丝杠(3)的转动转换为活塞(6)的反向水平移动，直至活塞(6)到达缸体(9)的头部；在活塞(6)作反向水平移动过程中，水箱(17)中的水通过第一进水管(10)进入缸体(9)；

5)关闭所述第一进水管(10)上的开关阀(11)，打开所述第二进水管(16)和出水管上的开关阀(14)和开关阀(12)；

6)控制伺服电机(1)正向旋转以带动丝杠(3)作同向转动，并通过丝杠(3)与丝杠螺母(4)的配合将丝杠(3)的转动转换为活塞(6)的正向水平移动，直至活塞(6)到达缸体(9)的底部；

7)反复执行步骤3)至步骤6)，直至将缸体(9)、出水管及第二进水管(16)内的空气完全排除；

8)执行步骤2)至步骤5)；

9)控制伺服电机(1)正向加速旋转至与所需的检定流量相对应的转速后保持匀速转动，同时通过伺服电机(1)的旋转带动丝杠(3)作同向转动，并通过丝杠(3)与丝杠螺母(4)的配合将丝杠(3)的转动转换为活塞(6)的水平移动以按所需检定流量排出缸体(9)内的水；并且在活塞(6)相应地由加速水平移动转为匀速水平移动后，与伺服电机(1)的控制线路连接的计时计频装置开始对活塞(6)的运动进行独立计时计频；在伺服电机(1)转为匀速转动后，各光电采样器(15)的激光光束与对应的被检水表(13)的指针配合相应产生各被检水表(13)的计时计频同步脉冲，各被检水表(13)对应的计时计频装置分别根据对应的光电采样器(15)所产生的计时计频脉冲相应地对各台被检水表(13)分别进行独立计时计频；

10)在各被检水表(13)对应的计时计频装置的计时时间到达设定的自身最短计时时间后，对应的光电采样器(15)的激光光束与对应的被检水表(13)的指针配合产生对应的被检水表(13)的计时计频同步脉冲，各被检水表(13)对应的计时计频装置根据各自对应的光电采样器(15)所发出的计时计频同步脉冲停止对对应的被检水表(13)的计时计频，根据各被检水表(13)对应的计时计频装置累计的时间和脉冲数，按式(1)计算各对应的被检水表(13)的平均流量：

Q_i＝(P_i×N_i)/t_i                                    (1)

式(1)中，Q_i为第i台被检水表(13)在与其对应的计时计频装置的计时开始与结束的时间段内的平均流量，P_i为第i台被检水表(13)的脉冲当量，N_i为第i台被检水表(13)在第i只计时计频装置的计时开始与结束的时间段内的累计脉冲数，t_i为第i只计时计频装置的计时结束与计时开始的时间差；

11)在各被检水表(13)对应的最后一只计时计频装置停止计时计频后，与伺服电机(1)的控制线路连接的计时计频装置停止对活塞(6)运动的计时计频，按式(2)计算出与伺服电机(1)的控制线路连接的计时计频装置在计时结束与开始的时间段内，水表检定装置的平均流量：

q＝(3.14×D²/4×L)/t，                             (2)

式(2)中，q为与伺服电机(1)的控制线路连接的计时计频装置在计时结束与开始的时间段内，水表检定装置的平均流量；D为缸体(9)的内径；L为与伺服电机(1)的控制线路连接的计时计频装置在计时结束与开始的时间段内，活塞(6)的水平移动距离；t为与伺服电机(1)的控制线路连接的计时计频装置计时结束与开始的时间差；

12)利用式(3)得到各被检水表(13)在检定流量点下的示值误差：

E_i＝(Q_i-q)/q×100％                            (3)

式(3)中，E_i为第i台被检水表(13)在检定流量点下的示值误差；Q_i为第i台被检水表(13)在与其对应的计时计频装置的计时开始与结束的时间段内的平均流量；q为与伺服电机(1)的控制线路连接的计时计频装置在计时结束与开始的时间段内，水表检定装置的平均流量；

13)根据被检水表(13)的下一个检定流量点及活塞(6)已经水平运行的距离，判断伺服电机(1)是否能够继续作同向转动：如果能够继续作同向转动，则重复步骤9)至步骤12)完成该流量点的检定；如果不能再继续同向转动，则执行步骤步骤8)至步骤12)完成该流量点的检定；

14)重复执行步骤13)完成对串联的各被检水表(13)的检定。