水表的計量法制管理

1、超聲水表和電磁水表的原理及其技術特點,浙江省計量科學研究院趙建亮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?——機械振動聲波是怎么傳播的？——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——常用材料：壓電陶瓷,,,超聲換能器：材料、工藝、理論、設計、小型化,超聲波水表,怎樣利用超聲波測量流量？為什么順流而下與逆流而上的時間不同？,,超聲波水表,超聲波水表的測量原理,,無流動Δt=0,流動產(chǎn)生Δt,,,,,傳播時間差法原理,超聲波水表,超聲波水表的結構,,測

3、量管,換能器,,,計算器,,,,四聲道超聲,超聲波水表,超聲波水表的優(yōu)點低功耗全電子化設計，無機械運動部件能實現(xiàn)較寬的量程比（R400以上）高準確度設計（電子修正，優(yōu)于1級）無阻流件設計（壓力損失?。┤我饨嵌劝惭b 雙向計量,,,,超聲波水表,超聲波水表的缺點對流場的敏感高跟蹤流量變化能力弱低功耗下外殼防護（IP）設計難度高,,,,超聲波水表,怎樣提高超聲波水表的性能？多聲道設計優(yōu)化流場數(shù)學模型犧牲壓力損失優(yōu)點，入

4、口加裝整流器采用高精度的時間測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——性價比：劣勢——性能：無優(yōu)勢——功能：無優(yōu)勢,,,,超聲波水表,超聲波水表的前景工商業(yè)表（中大口徑）——成本：無優(yōu)勢——性價比：高——性能：有優(yōu)勢——功能：有優(yōu)勢——環(huán)境適應性：弱,,,,,市場接受度高改進劣勢規(guī)避劣勢使用,電磁水表,電磁

5、水表的結構,,,,電磁水表,工作原理法拉第電磁感應定律,,,,,,,,e=K·B·D·ve—感應電動勢K—儀表常數(shù)B—磁感應強度D—管道內(nèi)徑（導體長度）v—流體流速（導體運動速度）,電磁水表,電磁水表的技術關鍵傳感器設計和加工——線圈——導磁結構——密封工藝轉換器設計——低功耗——勵磁——信號處理：放大，濾波，采樣——數(shù)據(jù)處理。,,,,電磁水表,電磁水表的優(yōu)點全電子化設計

6、，無機械運動部件線性度好，可實現(xiàn)高準確度設計（電子修正，優(yōu)于1級）能實現(xiàn)很寬的量程比（R800以上）無阻流件（壓力損失?。┤我饨嵌劝惭b 雙向計量流場敏感度不高（與超聲水表比）,,,,電磁水表,電磁水表的缺點測量工作（勵磁）電流大，電池續(xù)航難低功耗下外殼防護（IP）設計難度高流量變化響應慢環(huán)境適應性弱，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,電磁水表應用前景戶用表（小口徑）—

7、—制造工藝復雜——成本高——電池額定壽命低——市場接受度低,,,,電磁水表,電磁水表應用前景工商業(yè)表（中大口徑）——技術含量：高——制造工藝：復雜——成本：高——性能：好——功能：強——電池額定壽命：低——環(huán)境適應能力：弱,,,,,市場接受度低電池續(xù)航能力是焦點問題,電子類水表的共性問題,環(huán)境適應性——外殼防護能力（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題,可靠性——元器件——結構——材料——工藝校表方法和設備——寬量程——流量穩(wěn)定性——效率,,,,結論,電子類水表仍在起步階段，還有很長的路要走。電子水表并不完全代表先進，機械水表也并不完全落后，二者各有優(yōu)缺點，各有改進余地和發(fā)展空間。當前戶用水表中機械水表或者帶電子裝置的機械水表仍然占領絕對性的主導，乃至今后很長一段時間。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，前景看好。用戶