水表的計(jì)量法制管理

1、超聲水表和電磁水表的原理及其技術(shù)特點(diǎn),浙江省計(jì)量科學(xué)研究院趙建亮2015年6月,電子水表的種類,按傳感原理分類機(jī)械傳感電子水表超聲波水表電磁水表射流水表科里奧列力式其它,超聲波水表,什么是聲波?——機(jī)械振動(dòng)聲波是怎么傳播的？——能在真空中傳播嗎？聲波的傳播速度是多少？——空氣中：大約340m/s——水中：大約1500m/s,超聲波水表,什么是超聲波?人耳為什么聽不到超聲波？,超聲波水表,為什么選

2、擇超聲波?——束射性好——方向性好——能量密度大——本底干擾小,超聲波水表,怎樣產(chǎn)生超聲波?——利用壓電元件的壓力 電壓效應(yīng)——常用材料：壓電陶瓷,,,超聲換能器：材料、工藝、理論、設(shè)計(jì)、小型化,超聲波水表,怎樣利用超聲波測(cè)量流量？為什么順流而下與逆流而上的時(shí)間不同？,,超聲波水表,超聲波水表的測(cè)量原理,,無(wú)流動(dòng)Δt=0,流動(dòng)產(chǎn)生Δt,,,,,傳播時(shí)間差法原理,超聲波水表,超聲波水表的結(jié)構(gòu),,測(cè)

3、量管,換能器,,,計(jì)算器,,,,四聲道超聲,超聲波水表,超聲波水表的優(yōu)點(diǎn)低功耗全電子化設(shè)計(jì)，無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件能實(shí)現(xiàn)較寬的量程比（R400以上）高準(zhǔn)確度設(shè)計(jì)（電子修正，優(yōu)于1級(jí)）無(wú)阻流件設(shè)計(jì)（壓力損失小）任意角度安裝 雙向計(jì)量,,,,超聲波水表,超聲波水表的缺點(diǎn)對(duì)流場(chǎng)的敏感高跟蹤流量變化能力弱低功耗下外殼防護(hù)（IP）設(shè)計(jì)難度高,,,,超聲波水表,怎樣提高超聲波水表的性能？多聲道設(shè)計(jì)優(yōu)化流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型犧牲壓力損失優(yōu)點(diǎn)，入

4、口加裝整流器采用高精度的時(shí)間測(cè)量電路采用高可靠性和穩(wěn)定性的換能器提高電池的續(xù)航能力提高外殼防護(hù)能力,,,,超聲波水表,超聲波水表的前景戶用表（小口徑）——成本：劣勢(shì)——性價(jià)比：劣勢(shì)——性能：無(wú)優(yōu)勢(shì)——功能：無(wú)優(yōu)勢(shì),,,,超聲波水表,超聲波水表的前景工商業(yè)表（中大口徑）——成本：無(wú)優(yōu)勢(shì)——性價(jià)比：高——性能：有優(yōu)勢(shì)——功能：有優(yōu)勢(shì)——環(huán)境適應(yīng)性：弱,,,,,市場(chǎng)接受度高改進(jìn)劣勢(shì)規(guī)避劣勢(shì)使用,電磁水表,電磁

5、水表的結(jié)構(gòu),,,,電磁水表,工作原理法拉第電磁感應(yīng)定律,,,,,,,,e=K·B·D·ve—感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)K—儀表常數(shù)B—磁感應(yīng)強(qiáng)度D—管道內(nèi)徑（導(dǎo)體長(zhǎng)度）v—流體流速（導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度）,電磁水表,電磁水表的技術(shù)關(guān)鍵傳感器設(shè)計(jì)和加工——線圈——導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)——密封工藝轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)——低功耗——?jiǎng)?lì)磁——信號(hào)處理：放大，濾波，采樣——數(shù)據(jù)處理。,,,,電磁水表,電磁水表的優(yōu)點(diǎn)全電子化設(shè)計(jì)

6、，無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件線性度好，可實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度設(shè)計(jì)（電子修正，優(yōu)于1級(jí)）能實(shí)現(xiàn)很寬的量程比（R800以上）無(wú)阻流件（壓力損失?。┤我饨嵌劝惭b 雙向計(jì)量流場(chǎng)敏感度不高（與超聲水表比）,,,,電磁水表,電磁水表的缺點(diǎn)測(cè)量工作（勵(lì)磁）電流大，電池續(xù)航難低功耗下外殼防護(hù)（IP）設(shè)計(jì)難度高流量變化響應(yīng)慢環(huán)境適應(yīng)性弱，防電磁干擾能力弱（避免安裝在變壓器、變電站的中心線接地樁附近）,,,,電磁水表,電磁水表應(yīng)用前景戶用表（小口徑）—

7、—制造工藝復(fù)雜——成本高——電池額定壽命低——市場(chǎng)接受度低,,,,電磁水表,電磁水表應(yīng)用前景工商業(yè)表（中大口徑）——技術(shù)含量：高——制造工藝：復(fù)雜——成本：高——性能：好——功能：強(qiáng)——電池額定壽命：低——環(huán)境適應(yīng)能力：弱,,,,,市場(chǎng)接受度低電池續(xù)航能力是焦點(diǎn)問(wèn)題,電子類水表的共性問(wèn)題,環(huán)境適應(yīng)性——外殼防護(hù)能力（低功耗條件下）電池的續(xù)航能力——超聲優(yōu)于電磁工藝一致性——批量生產(chǎn)——電子修正,,,

8、,電子類水表的共性問(wèn)題,可靠性——元器件——結(jié)構(gòu)——材料——工藝校表方法和設(shè)備——寬量程——流量穩(wěn)定性——效率,,,,結(jié)論,電子類水表仍在起步階段，還有很長(zhǎng)的路要走。電子水表并不完全代表先進(jìn)，機(jī)械水表也并不完全落后，二者各有優(yōu)缺點(diǎn)，各有改進(jìn)余地和發(fā)展空間。當(dāng)前戶用水表中機(jī)械水表或者帶電子裝置的機(jī)械水表仍然占領(lǐng)絕對(duì)性的主導(dǎo)，乃至今后很長(zhǎng)一段時(shí)間。工商業(yè)水表中已經(jīng)為電子類水表打開了一條門，開始快速增長(zhǎng)，前景看好。用戶