【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃气表计量，具体地涉及一种燃气表编码阈值校准系统及方法。
技术介绍
1、随着技术的发展，膜式燃气表行业除了传统的霍尔、干簧管、直读取信方式外，也出现了一些新的计量取信方式，例如光电采样取信方式。光电采样取信主要基于光电效应原理。在燃气表内部，通常会有一个或多个旋转部件（如计数轮、编码盘等），这些部件的旋转圈数与燃气的流量成正比。光电收发管器件被安装在旋转部件的附近，至少包含一个发射管和一个接收管，当旋转部件上的特定标记（如色块、透光孔等）经过光路时，会改变接收管接收到的光信号强度，从而产生电信号的变化。这个电信号与编码阈值进行对比判断，之后被处理成数字信号，并被送至控制器，用于计量和记录燃气用量。相较于霍尔和干簧管取信方式，光电采样取信方式不存在磁干扰的问题。
2、光电采样取信的方案中，光电收发管的布置形式可以分为对射式，反射式及折射式。对射式设计方案中，光电收发管成对使用，相对旋转部件的两端设置，优点是其接收管导通或截止的电压采样数据分界明显，计量较为精准。但是，上述对射式设计方案存在结构实现复杂，安装空间要求高和安装难的问题。
3、现在常用反射式及折射式的设计方案，其可以将多个发射管和多个接收管同时集成在主控板上，由此，使得在燃气表在制造和装配时得以大大节约表内空间和提高装配效率。但是由于发射管和接收管集成在主控板上，三者被作为一个整体部件进行生产，所以在安装适配不同型号的燃气表壳体时，容易出现发射管、接收管和旋转部件之间的导光路径长短不一导致的导通或截止的电压采样数据分界模糊，读数不够
4、对实际应用来说，上述因素导致同一编码阈值不能适用于多种表具，若不对其进行校准，会严重影响计量的准确性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了提供一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统及方法，该系统可以在不改变生产工序的情况下自动完成编码阈值校准工作，解决了受限于结构设计导致的参与计量的关键器件采样编码时，使用单一编码阈值无法适配的所有表具的问题，其提高了生产效率；并且本方法中，编码阈值的校准工作具有持续性和实时性，可排除环境光非规律变化的因素对计量精准性的不利影响，使得燃气表产品的计量性能稳定可靠。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的具体技术方案如下：
3、一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统，包含设置在主控板上的发射管、接收管和编码盘，所述编码盘上设置有光路影响结构；其特征在于，该系统还包含：
4、光电采样模块，用于周期性地循环激发多个发射管并获取接收管的电压采样数据；
5、采样数据变化周期获取模块，与所述光电采样模块连接；用于接收各个发射管对应的电压采样数据并与初始数据进行大小对比，翻转状态标志位；对任意一个发射管，对应状态标志位翻转为1时，累计持续时间st1；状态标志位翻转为2时，结束st1，累计持续时间st2；获取该发射管的采样数据变化周期pt，其中，pt=st1+st2；
6、数据录入模块，与所述采样数据变化周期获取模块连接；任意一个发射管对应的状态标志位翻转时，数据录入模块均自动存储翻转时刻所有发射管对应的电压采样数据；并将同一发射管在多个采样数据变化周期中的所有电压采样数据打包为一个校准数据组；
7、阈值校准模块，与所述数据录入模块连接，并接收校准数据组数据；将每个发射管的校准数据组中所有电压采样数据按照大小顺序分别排列，并进行偏差计算，获取偏差数组；遍历所述偏差数组，寻找最大偏差数据并插入截止符；计算同一个发射管对应的截止符前/后的所有电压采样数据的平均值v1和v2，并计算获取校准后的编码阈值k，所述编码阈值k=(v1+v2)/2。
8、由此，发射管和接收管集成在主控板同侧，其数量可以为一个或多个，发射管、接收管和编码盘之间形成折射/反射光路。
9、例如，设置一个编码盘，且编码盘设置为圆形，沿任意一条直线均分为两个半盘，其中一个半盘上设置有光路影响结构，光路影响结构可以对通过的光线进行反射或折射，从而使得接收管获取的电压采样数据发生随编码盘转动的周期性变化。为了方便理解，此处以3个发射管和1个接收管的布置形式为例，且3个发射管平行于编码盘盘面上方间隔120°的3个分区等角度布置。本方法的目的是为了获取3个发射管各自对应的校准后的编码阈值k，使得每个发射管的编码数据判断都能达到精准级别。
10、光电采样模块用于周期性地循环激发3个发射管并获取接收管的电压采样数据，在一个采样激发周期中，依次对3个发射管进行快速激发，对应地，接收管接收3个光信号，并将其转化为电压信号，光电采样模块采集上述3个电压信号，完成对3个电压采样数据的获取工作。
11、此外，需要注意的是，本专利技术中的发射管和接收管是基于功能命名的，实际光电收发管器件同时具备发射和接收两种能力。
12、具体地，光路影响结构可以为折光柱，若发射管与接收管之间的光路经过折光柱所在的半区，则折光柱可以将光线折射，进而接收管接收光线，从而采集到电压值较大的电压采样数据；反之，若发射管与接收管之间的光路经过折光柱不在的半区，则在漫反射或特定光线吸收层的作用下，接收管采集到电压值很小的电压采样数据。此外，光路影响结构还可以是反射层等其他结构，总之，在编码盘转动过程中，当发射管与接收管之间的光路刚好跨过半区分割位时，电压采样数据会发生一个明显的跳变。
13、采样数据变化周期获取模块用于根据各个发射管对应的电压采样数据与初始数据的差值大小，翻转状态标志位。具体地，状态标志位的翻转时刻，对应上述的光路刚好跨过半区分割位，电压采样数据跳变的时刻。例如，在编码盘静止的初始时刻，发射管a与接收管的光路位于光路影响结构处，接着编码盘转动，光路跨过半区分割位，来到相反区域，此时接收管的电压采集数据值将由较大值变为较小值，此时采样数据变化周期获取模块即将状态标志位置为1，并开始累计该状态持续时间st1；接着当状态标志位翻转为2时，结束st1，开始累计新状态持续时间st2，直至再下次状态标志位重新被翻转为1，结束st2。由上可知，st1与st2之和正好对应编码盘转动一周的时间，即发射管a的采样数据变化周期pt的值为st1与st2之和。
14、此外，3个发射管于编码盘间隔120°的3个分区布置，正常情况下，三者的采样数据变化周期pt数值几乎相同。但是对发射管a、发射管b和发射管c来说，各自的状态标志位的翻转时刻并不相同，依次相差1/3个采样数据变化周期时长。
15、将主控板安装于某规格型号的燃气表表壳中后，在进行光电取信时，需要特异性地对各发射管对应的编码阈值k进行矫正，需要参考n个发射管及m个采样数据变化周期的共n*m*2（2来源于本例中，光路影响结构布置角度为180°）个电压采样数据来获取矫正后的编码阈值k。
16、例如，当采样周期变化次数为5、发射管数量为3时，当发射管a的状态标志位进行翻转时，数据本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统，包含设置在主控板上的多个发射管和多个接收管；还包含一个圆形的编码盘，所述编码盘其中一个半盘上设置有透光结构；其特征在于，该系统还包含：
2.根据权利要求1所述一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统，其特征在于，该种燃气表编码阈值校准系统还包含走气判断模块，所述走气判断模块用于获取一个发射管下的多个采样数据变化周期PT相互之间的偏差值，并将所述偏差值与预设值对比；判定走气状态。
3.根据权利要求2所述一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统，其特征在于，该种燃气表编码阈值校准系统还包含与采样数据变化周期获取模块和数据录入模块连接的重置模块；所述重置模块用于根据采样数据变化周期PT的规律性，重置录入数据。
4.根据权利要求1所述一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统，其特征在于，所述阈值校准模块包含偏差数据校准单元，所述偏差数据校准单元用于根据预置校准数，对所有偏差数据进行校准。
5.一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准方法，其特征在于，该方法包括：
6.
7.根据权利要求6所述一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准方法，其特征在于，步骤S04中，还包含S042、偏差数据校准步骤：阈值校准模块根据预置校准数对所有偏差数据进行校准。
8.根据权利要求7所述一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准方法，其特征在于，步骤S04中，阈值校准模块将每个发射管的校准数据组中所有电压采样数据按照大小顺序分别排列，并进行偏差计算时，使用相邻比值法获取偏差数组。
9.根据权利要求8所述一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准方法，其特征在于，该种燃气表编码阈值校准方法还包含走气判断步骤：走气判断模块获取一个发射管下的多个采样数据变化周期PT相互之间的偏差值，并将所述偏差值与预设值对比；判定走气状态。
...【技术特征摘要】
1.一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统，包含设置在主控板上的多个发射管和多个接收管；还包含一个圆形的编码盘，所述编码盘其中一个半盘上设置有透光结构；其特征在于，该系统还包含：
2.根据权利要求1所述一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统，其特征在于，该种燃气表编码阈值校准系统还包含走气判断模块，所述走气判断模块用于获取一个发射管下的多个采样数据变化周期pt相互之间的偏差值，并将所述偏差值与预设值对比；判定走气状态。
3.根据权利要求2所述一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统，其特征在于，该种燃气表编码阈值校准系统还包含与采样数据变化周期获取模块和数据录入模块连接的重置模块；所述重置模块用于根据采样数据变化周期pt的规律性，重置录入数据。
4.根据权利要求1所述一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准系统，其特征在于，所述阈值校准模块包含偏差数据校准单元，所述偏差数据校准单元用于根据预置校准数，对所有偏差数据进行校准。
5.一种基于光电采样取信的燃气表编码阈值校准方法，其特征在于，该方...
【专利技术属性】
技术研发人员：饶宝娃，胡鑫鑫，杨卉卉，
申请(专利权)人：浙江威星智能仪表股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。