本文首先介绍了水表检定装置的工作原理，分析全自动水表检定液位控制系统需要完成的功能，再根据所需功能设计基于单片机的采集系统和上位机的控制系统，并在文中给出相关的设计思路以及程序图。

第二章 水表检定控制系统概述

2。1 水表检定装置工作原理

工作环境要求：大气温度：10～30℃；大气相对湿度：15～85%；大气压力：86～106kPa；水压：入口处压力应不大于被检水表的最大允许工作压力，水表的出口压力应不小于0。03MPa。水表上游的压力变化不超过10%。水温：应在20℃±10℃范围内，水温变化应不超过5℃。

水表检定方法大致分为两种：收集法和流量世间法，该系统设计使用收集法来对水表进行检定。收集法：在检定过程中将流进水表的水手机在一个或多个容器中，用容量法或称重法确定水量。流量时间法：在检定过程中流经水表的水量通过流量和时间的测量结果来确定。可以通过在规定的时间内进行一次或多次流量的重复测量来实现，但要避免在试验开始和结束时的非恒定流量区进行瞬时流量测量。

若工作量器检定时，如果水温在（20±5℃）以外或水温变化超过2℃，应按照公式（1。1）计算工作量器20℃时的容积值：

式中：：标准量器注入工作量器中水的名义容积值，m³；文献综述

：分别为工作量器标尺材料、工作量器材料、标准量器材料的线膨胀系数，1/℃；

：温度为时液体的体膨胀系数，1/℃。

若各环境系数正常，则通过计算工作量器的计量容积来得到标准值，公式（1。2）为标准值计算公式：

（1。2）

：计量颈分度容积，mL/mm；

：第一次读取液位高度，mm；

：第二次读取液位高度，mm。

误差计算公式：

（1。3）

E：相对误差；

：检定工作量器的指示值，m³；

：标准量器容积值，m³。

如下图所示为水表自动检定装置的简单原理图。装置产生的流量流过安装于装置管路系统内的被检水表，装置测量一段时间内流量的标准值，基于连续性方程，比较该时间段被检水表示值与标准值以确定水表的误差。已收集法装置为例，装置如图1所示，将被检水表4安装到装置的测量段管道上，启动控制系统，水泵11将水泵送至管路，使水流经被检水表4和工作量7，同时读取被检水表4和工作量器7的示值，将被检水表的示值与装置的标准值相比较，从而确定被检水表的示值误差。收集法装置一般包括以下几种类型：启停容积法、静态容积法、启停质量法及静态质量法。

图2-1：启停容积法装置示意图

1-稳压器；2-进水阀门；3-夹表器；4-水表；5-流量调节阀；6-瞬时流量指示器；

7-工作量器；8-放水阀门；9-管路系统；10-水箱；11-水泵

2。2 控制系统方案设计

2。2。1 系统的功能

1 输入检测显示功能

  (1)键盘对量器液位上下限进行设置

  (2)量器的液位，温度巡回检测并输出显示

2 自动报警功能

  (1)当量器的实时液位比规定的最低水位小时系统会自动发出报警，指示灯亮，继电器线圈得电，电磁阀打开，水泵开始注水

  (2)当量器的实时也为比规定的水位大时系统也会自动发出报警，指示灯亮，线圈失电，电磁阀闭合，停止注水

3 液位控制功能

在液位自动报警实现的同时对水位进行了相应的控制，此控制是通过对继电器控制以使电动机转动或停止来控制进水量以达到液位控制目的。