无磁计量测试装置及方法

文档序号:207026 发布日期:2021-11-05 浏览:3次 >En<

阅读说明:本技术 无磁计量测试装置及方法 (Nonmagnetic metering test device and method ) 是由 李中泽 刘玲 渠峻松 张勋 谢松超 于 2021-08-06 设计创作,主要内容包括:本申请提供无磁计量测试装置及方法,该装置包括:底座;转速机构,所述转速机构包括驱动器、转接轴和感应轮,所述驱动器的底端与所述底座连接,所述驱动器、所述转接轴和所述感应轮依次连接,所述转接轴用于配合所述驱动器带动所述感应轮转动,所述驱动器用于模拟水流转速;无磁传感器,所述无磁传感器设置在所述底座的托板上,用于采样无磁计量数据;玻璃片,所述玻璃片设置于所述感应轮与所述无磁传感器之间。通过在感应轮和无磁传感器之间加装玻璃片,可以使无磁计量测试环境与无磁水表实际使用过程更为接近,能够提高检测准确率。(The application provides a nonmagnetic metering test device and a method, wherein the device comprises: a base; the rotating speed mechanism comprises a driver, a switching shaft and an induction wheel, the bottom end of the driver is connected with the base, the driver, the switching shaft and the induction wheel are sequentially connected, the switching shaft is used for matching with the driver to drive the induction wheel to rotate, and the driver is used for simulating the rotating speed of water flow; the nonmagnetic sensor is arranged on the supporting plate of the base and used for sampling nonmagnetic metering data; the glass sheet is arranged between the induction wheel and the non-magnetic sensor. Through install the glass piece additional between inducting wheel and no magnetism sensor, can make no magnetism measurement test environment more be close with no magnetism water gauge in-service use process, can improve and detect the rate of accuracy.)

无磁计量测试装置及方法

技术领域

本申请涉及水表检测技术领域,具体而言,涉及一种无磁计量测试装置及方法。

背景技术

智能水表已经部分替代传统机械水表,其计量方式也随着电子技术的发展越来越多样化,如机械表头检测、超声波检测、有磁检测等。但这些计量方式存在明显缺点,容易受外界电磁干扰,或者因为永磁体对水中杂质的累计吸附而造成计量误差,或被人为利用、漏计及不计。为应对这些问题,无磁计量水表应运而生,它具有计量精度高、无磁性、无杂质吸附,且不被人为干扰等优点,无磁水表是一种在传统机械水表的基础上,增加一个升位半圆金属指针。水流通过时,带动半圆金属指针旋转,金属指针的旋转对无磁传感器形成电动势影响,从而实现无磁计量数据采读。因此无磁传感器与半圆金属指针的最佳探测距离是影响无磁计量准确性的关键因素,因此在无磁传感器的设计和生产过程中,需要探测距离验证和转换计数比对,以验证磁计量的准确性。

无磁水表批量生产时,产品的合格与否一般只能将整个无磁水表的电子模块和机械部分全部组装完毕后才能进行测试鉴定,一旦存在水计量不准确的现象,很难确定是机械部分还是电子模块部分的原因,往往只能将整个无磁水表作为不合格产品,从而导致资源浪费。另一方面,当使用中的无磁水表发生故障导致水计量不准确时,维修人员也无法快速准确的找到问题的原因所在。因此,目前存在无磁水表检测准确率低的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种无磁计量测试装置及方法,用以解决目前存在无磁水表检测准确率低的问题。

第一方面,本申请实施例提供一种无磁计量测试装置,包括:底座;转速机构,所述转速机构包括驱动器、转接轴和感应轮,所述驱动器的底端与所述底座连接,所述驱动器、所述转接轴和所述感应轮依次连接,所述转接轴用于配合所述驱动器带动所述感应轮转动,所述驱动器用于模拟水流转速;无磁传感器,所述无磁传感器设置在所述底座的托板上,用于采样无磁计量数据;玻璃片,所述玻璃片设置于所述感应轮与所述无磁传感器之间。

在上述实现过程中,通过使用本申请公开的无磁计量测试装置进行无磁检测,在感应轮和无磁传感器之间加装玻璃片,可以使无磁计量测试环境与无磁水表实际使用过程更为接近,以及模拟无磁水表在实际使用过程中选用各种材质玻璃作为承压元件时对无磁信号的影响,能够提高检测准确率。

可选的,所述装置还包括调距机构,所述调距机构包括连接部、锁定件、第一托板以及第二托板,所述调距机构通过所述连接部与所述底座连接,所述第一托板和所述第二托板通过所述锁定件可旋转地设置在所述连接部上,所述锁定件用于限制所述第一托板以及所述第二托板的上下移动以及水平旋转,所述第一托板位于所述第二托板的下方;所述第一托板用于盛放所述玻璃片;所述第二托板用于固定所述无磁传感器。

在上述实现过程中,在无磁计量测试装置上设置调距机构,能够灵活地调整无磁传感器、玻璃片和感应轮之间的距离,由于在连接部上设置了可旋转的托板,方便更换测试物料,提高了检测效率。

可选的,所述连接部上设置有电子标度尺以及限位槽,所述电子标度尺用于读取所述第一托板和所述第二托板的位置,所述限位槽用于限制所述第一托板以及所述第二托板的水平位置。

在上述实现过程中,在连接部上设置电子标度尺便于读取第一托板和第二托板的位置以及计算相对距离,在连接部上设置限位槽可以防止第一托板或第二托板的旋转角度过大导致无磁传感器和玻璃片不在垂直感应范围内。

可选的,所述转速机构还包括调速开关和显示器,所述调速开关用于调整所述驱动器的转速,所述显示器用于显示所述驱动器的转速。

在上述实现过程中,通过调速开关和显示器,能够实时控制驱动器的转速,提高检测的准确性。

可选的,所述装置还包括主控板,所述主控板用于计量无磁传感器脉冲和感应轮脉冲并将测试结果发送至控制终端。

在上述实现过程中,通过主控板将测试结果发送至终端以及根据终端指令进行检测步骤,能够提高无磁计量测试的效率。

可选的,所述主控板上设置有通用异步收发器UART接口,所述主控板通过所述UART接口读取无磁感应强度,基于所述无磁感应强度判断所述无磁传感器和所述感应轮的间距是否处于有效区间范围。

在上述实现过程中,在主控板上设置UART接口能够直接读取无磁感应强度,提高无磁检验效率。

可选的,所述调距机构还包括步进电机,所述调距机构在所述步进电机的驱动下调整所述第一托板和所述第二托板的位置。

在上述实现过程中,通过步进电机驱动调距机构调整第一托板和第二托板的位置,可以使无磁计量测试装置自动记录无磁感应的距离区间及无磁信号强度区间范围,可以实现精准调节间距的要求以及减少测试时间。

第二方面,本申请实施例提供一种无磁计量测试方法,包括:

分别将待测试的无磁传感器、玻璃片和感应轮安装上述的无磁计量测试装置上;调整所述无磁传感器、所述玻璃片和所述感应轮之间的间距;启动所述无磁计量测试装置,检测无磁传感器是否合格。

在上述实现过程中,通过使用本申请公开的无磁计量测试装置进行无磁检测的方式,能够在设计阶段快速,准确地的对感应轮金属材质、直径、高度,玻璃材质、厚度进行评估测试。

可选的,所述方法可以还包括:

更换所述无磁传感器、所述玻璃片和所述感应轮中至少一种,检测所述无磁传感器、所述玻璃片和所述感应轮中至少一种对所述无磁计量的影响。

由此可见,通过上述方法能够在无磁计量测试装置中将待测试的部件放入对应的位置,便可以进行批次的无磁感应检测,能够有效减少测试时间,提升测试效率。

第三方面,本申请实施例还提供了一种存储介质,所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时,执行上述任一实现方式中的步骤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种无磁计量测试装置的结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种无磁计量测试方法的步骤示意图;

图3为本申请实施例提供的一种无磁计量可靠性评估步骤的示意图。

图标:10-无磁计量测试装置;11-底座;12-转速机构;121-驱动器;122-转接轴;123-感应轮;13-无磁传感器;14-玻璃片;15-调距机构;151-连接部;152-锁定件;153-第一托板;154-第二托板;1541-压板;16-调速开关;17-显示器;18-电源开关;19-主控板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。请参看图1,图1为本申请实施例提供的一种无磁计量测试装置的结构示意图,该无磁计量测试装置10可以包括:

底座11;转速机构12,所述转速机构包括驱动器121、转接轴122和感应轮123,所述驱动器121的底端与所述底座11连接,所述驱动器121、所述转接轴122和所述感应轮123依次连接,所述转接轴122用于配合所述驱动器121带动所述感应轮123转动,所述感应轮123用于在所述驱动器121的作用下转动,以模拟水流转速;无磁传感器13,所述无磁传感器13设置在所述底座11的托板上,用于采样无磁计量数据;玻璃片14,所述玻璃片14设置于所述感应轮123与所述无磁传感器13之间。

示例性的,驱动器121、转接轴122和感应轮123可以竖直向上依次连接,转接轴122作为固定元件将感应轮123固定在驱动器121上,以模拟无磁水表的实际使用过程,无磁传感器13、玻璃片14和感应轮123之间有预设间距,无磁传感器通过采样无磁计量数据,记录无磁感应的距离区间及无磁信号强度区间范围从而检测无磁水表是否合格。

其中,驱动器121可以是直流电机等产生驱动转矩的电子器件,玻璃片14可以是钢化玻璃,也可以是有机玻璃,由于目前市面上各种材质的玻璃作为无磁水表的承压元件,由于无磁水表对探测距离要求苛刻,有机玻璃随之被应用到了水表上。有机玻璃具有强度高,体积小的优点,在同样的静压条件下,有机玻璃厚度可以低于钢化玻璃,从而可以缩短金属指针与无磁模块的距离;但有机玻璃价格昂贵,且应用于水表的时间较短,加上目前市场上有机玻璃的材质繁多,即使同是一种材料,采用的型号不同,各种玻璃的介电系数也会不同,会对无磁信号产生一定的影响。

本申请中提供的无磁计量测试装置10在感应轮123和无磁传感器13之间加装了玻璃片14,可以使无磁计量测试环境与无磁水表实际使用过程更为接近,以及模拟无磁水表在实际使用过程中选用各种材质玻璃作为承压元件时对无磁信号的影响。由此可见,通过使用本申请公开的无磁计量测试装置10进行无磁检测,能够提高检测准确率。

可选的,本申请的无磁计量测试装置10还包括调距机构15,所述调距机构15包括连接部151、锁定件152、第一托板153以及第二托板154,所述调距机构15通过所述连接部151与所述底座11连接,所述第一托板153和所述第二托板154通过所述锁定件152可旋转地设置在所述连接部151上,所述锁定件152用于限制所述第一托板153以及所述第二托板154的上下移动以及水平旋转,所述第一托板153位于所述第二托板154的下方;所述第一托板153用于盛放所述玻璃片14;所述第二托板154用于固定所述无磁传感器13。

示例性的,连接部151可以为柱状结构,便于第一托板153和第二托板154在连接部151上旋转,锁定件152可以是环绕连接部151的卡扣,可以通过闭合卡扣是锁定件152固定在连接部151上,第二托板154上可以设置压板1541,第二托板154与压板1541配合以使无磁传感器13保持稳定。

示例性的,在无磁传感器13、玻璃片14和感应轮123放置于计划位置后,通过调距机构调整位置后寻找最佳距离。可以通过更换不同感应轮123、玻璃片14和无磁传感器测试这些元素对感应能力的影响。

由此可见,在无磁计量测试装置10上设置调距机构15,能够灵活地调整无磁传感器13、玻璃片14和感应轮123之间的距离,由于在连接部151上设置了可旋转的托板,防止由于空间限制而不能取出感应轮、玻璃或无磁传感器,方便更换测试物料,提高了检测效率。

可选的,所述连接部151上设置有电子标度尺以及限位槽,所述电子标度尺用于读取所述第一托板153和所述第二托板154的位置,所述限位槽用于限制所述第一托板153以及所述第二托板154的水平位置。

由此可见,在连接部151上设置电子标度尺便于读取第一托板153和第二托板154的位置以及计算相对距离,在连接部151上设置限位槽可以防止第一托板153或第二托板154的旋转角度过大导致无磁传感器13和玻璃片14不在垂直感应范围内。

可选的,所述转速机构还包括调速开关16和显示器17,所述调速开关16用于调整所述驱动器121的转速,所述显示器17用于显示所述驱动器121的转速。在检测到驱动器的转速异常时,可以通过显示器及时观测到,并通过转速开关进行控制。

由此可见,在无磁计量测试装置10上设置调速开关16和显示器17,能够实时控制驱动器121的转速,提高检测的准确性。

另外,在无磁计量测试装置10上还可以设置电源开关18,通过电源开关18控制驱动电机的启动,便于控制检测进度。

可选的,所述无磁计量测试装置10还包括主控板19,所述主控板19用于计量无磁传感器脉冲和感应轮脉冲并将测试结果发送至控制终端。

进一步地,主控板19还可以根据服务器的指令控制驱动机构的转速和调节调距机构15的间距。并将结果通过通讯口传送到服务器。主控板19还可以读取终端的指令,按照预设的检测流程实现无磁计量可靠性评估、无磁计量单元器件评估和批产无磁传感器合格性评估。

另外,现有机构为单体测试设备,只能单机模拟测试无磁传感器和半金属感应轮合适间距范围。本申请还可以增加无磁计量测试装置与服务器连接的通讯接口,可以将测试结论上传生产无线网格(MESH)系统,便于后续跟踪生产过程检测数据,辅助生产问题解决。本装置用于来料检验用途时,也可以方便记录来料检验记录以及减少人工记录数据问题。

由此可见,在无磁计量测试装置10上设置主控板19,将测试结果发送至终端以及根据终端指令进行检测步骤,能够提高无磁计量测试的效率。

进一步的,本申请提供的无磁计量测试装置10还可以用于批量生产时检测无磁传感器是否合格,减少上线后不良返工的风险。

可选的,所述主控板19上设置有通用异步收发器(Universal SynchronousAsynchronous Receiver Transmitter,UART)接口(图中未示出),所述主控板通过所述UART接口读取无磁感应强度,基于所述无磁感应强度判断所述无磁传感器和所述感应轮的间距是否处于有效区间范围。

其中,现有装置只能对比不同间距下的无磁传感器感应到的转速值和计量机构的转速读数。没有串口读取无磁传感器感应强度值的UART接口,因此只能机械的对比转速值得到合适的无磁传感器和半金属指针的距离的设计区间值,而这个区间值在实际生产过程中因为整表装配完成以后,难以实际测量,本公开在设计阶段通过组合感应轮123、无磁传感器13和玻璃片14测试得到在合适的距离范围内,无磁感应强度信号的区间值,从而在生产过程中通过读取无磁感应强度判断整表装配尺寸是否出现问题以及无磁传感器和半金属指针的间距是否在合适的区间范围内。

在本申请提供的方案中,对于计量数据,采用脉冲计量的方法。对比感应轮123转动圈数脉冲和无磁感应计量脉冲值,可以将检定误差降低到±1个脉冲区间上,更符合水表型评检测要求机电转换误差±1脉冲的要求。

由此可见,在主控板19上设置UART接口能够直接读取无磁感应强度,提高无磁检验效率。

可选的,所述调距机构15还可以包括步进电机,所述调距机构15在所述步进电机的驱动下调整所述第一托板153和所述第二托板154的位置。

其中,步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进电机接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量;也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而进行调速和定位。

由此可见,通过步进电机驱动调距机构15调整第一托板153和第二托板154的位置,可以自动记录无磁感应的距离区间及无磁信号强度区间范围,另外,步进电机还可以实现精准调节间距的要求。能够减少测试时间,增加测试精度。

第二方面,本申请实施例还提供一种无磁计量测试方法,请参看图2,图2为本申请实施例提供的一种无磁计量测试方法的步骤示意图,该方法可以包括:

在步骤S21中,分别将待测试的无磁传感器、玻璃片和感应轮安装在第一方面所述的无磁计量测试装置上。

在步骤S22中,调整所述无磁传感器、所述玻璃片和所述感应轮之间的间距。

在步骤S23中,启动所述无磁计量测试装置,检测无磁传感器是否合格。

现有的无磁传感器和半金属指针的调距是通过人工实现的,对于不同尺寸材质无磁感应轮下感应距离范围的测量,需要人工反复调整,得到合适的区间值,自动化程度较低。而通过使用本申请公开的无磁计量测试装置10进行无磁检测的方式,能够在设计阶段快速,准确地的对感应轮金属材质、直径、高度,玻璃材质、厚度进行评估测试。

可选的,所述方法可以还包括:

更换所述无磁传感器、所述玻璃片和所述感应轮中至少一种,检测所述无磁传感器、所述玻璃片和所述感应轮中至少一种对所述无磁计量的影响。

由此可见,通过上述方法能够在无磁计量测试装置10中将待测试的部件放入对应的位置,便可以进行批次的无磁感应检测,能够有效减少测试时间,提升测试效率。

另外,本申请还提供一种无磁计量可靠性评估方法,请参看图3,图3为本申请实施例提供的一种无磁计量可靠性评估步骤的示意图。

在无磁计量测试装置10中放置好待测的无磁传感器13、感应轮123和玻璃片14后,由服务器控制转速机构12在预设的流速范围内转动,并比对无磁计量和同步轮计量的差异,如果偏差小于±1,则增大第一托板153和第二托板154的距离,继续测试,一直到两个计量差异大于±1,表示无磁计量已经不准确,此时自动记录感应轮123和无磁传感器之间的距离和无磁模块信号强度值。

根据记录的数据,可以有效的评估在当前的无磁传感器13、感应轮123和玻璃片14组合情况下,无磁计量有效的计量间距和信号强度的范围。根据这个范围,再结合系统结构设计的公差,可以有效评估当前组合下无磁计量的组合是否有足够的设计余量,是否满足批量生产需求。

第三方面,本申请实施例还提供了一种存储介质,所述可读取存储介质中存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时,执行上述任一实现方式中的步骤。

在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。

可以替换的,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。

例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述存储介质可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory,PROM),可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)等各种可以存储程序代码的介质。其中,存储介质用于存储程序,所述处理器在接收到执行指令后,执行所述程序,本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的电子终端所执行的方法可以应用于处理器中,或者由处理器实现。

另外,作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

再者,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

需要说明的是,功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。

在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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