智能水表的計量檢測難點和解決辦法

孫浩林

鹽城市計量測試所

智能水表的計量檢測難點和解決辦法

孫浩林

鹽城市計量測試所

近幾年來，我國的科技實力不斷的增強，社會的經(jīng)濟效益也是在不斷的發(fā)展和進步，同時，人民的生產(chǎn)生活的方方面面的需求也得到了不斷的滿足。伴隨著社會主義現(xiàn)代化社會不斷的加強和發(fā)展，信息化和科技型社會也應(yīng)運而生，在人民生活的每一個層面，都包含著我國科技人員的結(jié)晶。

計量精度；檢測準確性；難點；解決方法

近幾年來，智能水表以其低功耗、計量精確方便等優(yōu)點異軍突起，迅速提高其在水表檢測市場的銷售份額。所謂智能水表，是指利用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、智能IC卡技術(shù)等對用水量進行計量并進行用水數(shù)據(jù)傳遞及結(jié)算交易的新型水表。目前市場上出現(xiàn)的智能水表主要是指區(qū)別于傳統(tǒng)機械式水表的IC卡預(yù)付費智能水表和數(shù)字化遠傳水表。

智能水表基表方面的計量準確度和質(zhì)量水平，隨著國內(nèi)廠商產(chǎn)品線的豐富，機加工生產(chǎn)工藝提高，水表生產(chǎn)和檢測人員經(jīng)驗的積累，使產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升而相應(yīng)提升，所以基表的計量問題已大為減少。但基表(帶減速器、閥門、機芯、計數(shù)器)的檢測和試驗依然極為重要。首先就檢測而言，其主要檢測項目就是檢測水表的基本誤差。其次是智能水表的控制部分，它的技術(shù)要求主要有12項，針對控制器而言，其實質(zhì)是對抗外界環(huán)境干擾的要求：如高溫、低溫、濕熱、振動、電磁、靜電放電、靜磁場、電源變化、機械沖擊、短時功降、浪涌及脈沖群等。目前對這些項目的計量檢測，是全國水表行業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，不過隨著技術(shù)水平和實踐運用的不斷成熟提高，這一技術(shù)瓶頸正逐步被攻克。最后是智能水表的閥門，目前智能水表選用閥門通常為電控閥門，電控閥門是執(zhí)行水表各路水流開、閉的執(zhí)行機構(gòu)，在實際使用中其電控動作裕度和耐用性要好，針對計量檢測項目而言則是指：1.在0.02MPa至1.0MPa水壓條件下都能正常工作。2.開、關(guān)動作1000次后仍能正常工作且泄漏量在允許范圍內(nèi)，同時平均無故障工作時間(MTBF)不應(yīng)小于4000h。

計量檢定人員在對智能水表進行計量時，由于智能水表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件易受外界影響及對電磁干擾敏感等原因，要對以下幾個方面問題格外重視，以免影響計量結(jié)果的準確性。

一、要注意人體靜電

計量人員要注意在檢定中不要讓人體靜電進入電子元件模塊中去。因為人體靜電進入電子子模塊后會產(chǎn)生潛在的威脅產(chǎn)品質(zhì)量的因素。在檢定環(huán)境中，由于處于潮濕環(huán)境，人體靜電易對電子元件模塊放電，因而會產(chǎn)生液晶屏顯示短缺筆畫、不顯示甚至黑屏死機等問題。很多時候，智能水表在送至計量檢測機構(gòu)處檢定前使用正常，但在檢定過程中就產(chǎn)生諸多問題，其中造成故障原因的很有可能就是人體的靜電作用，因此要做好外殼接地接零的保護措施。

二、要求用動態(tài)水壓檢測，采取限制電流措施

智能水表在檢測過程中被檢水壓要求是動態(tài)的，也就是壓力要保持在水表的最高量程附近(實際應(yīng)用中，建議水壓至少1.0MPa)。外接電壓是要求低于設(shè)定停止工作電壓的75%以下(如設(shè)定電壓3.0V停止工作，那么這個檢定試驗的外接電壓就必須在2.5V以下)。此外檢測裝置中還要有一個限制電流過載的措施(如電壓是3.0V的電池能夠輸出的電流只有XmA，那就是設(shè)定的最大電流必須小于這個值，否則水表將停止檢測)，檢測判斷的依據(jù)就是實際能夠讀取到電流表指示的值，這個值必須要通過實驗來驗證，從而確定是多少毫安。每一只基表通過這樣的檢測和試驗，那么在實際運用中即使真的遇到這樣的環(huán)境條件，閥門照樣還是可以正常工作。

閥門動態(tài)試驗，是一種模擬在正常使用狀態(tài)的檢驗。這種狀態(tài)可以模擬水表的真實工作環(huán)境。作為考核計量器具生產(chǎn)制造許可的部門應(yīng)考慮在智能水表取證的儀器儀表中增加閥門動態(tài)檢測的專用設(shè)備，這樣才能確保質(zhì)量滿足用戶的使用要求。

三、注意干簧管的金屬疲勞和錯誤信號

干簧管是遠傳水表中一個很重要的部件，其原理簡單、功耗低，而且結(jié)構(gòu)緊湊、重量小，能夠安裝在有限的空間內(nèi)，因而被各遠傳水表生產(chǎn)廠家采用。在檢驗遠傳水表時，由于干簧管吸合次數(shù)頻繁或吸合次數(shù)過多，不可避免會產(chǎn)生磨損及金屬疲勞。干簧管一旦工作異常，可能出現(xiàn)接觸電阻變大或無法再次吸合、吸合后無法彈開、漏吸等現(xiàn)象，一段時間后，必然產(chǎn)生信號畸變。此外干簧管在外磁干擾影響下將始終處于閉合狀態(tài)(常開式干簧管)，而工作磁鐵的作用不足以使它產(chǎn)生相應(yīng)的彈開反應(yīng)。

四、遠傳水表的電子讀數(shù)要用專用設(shè)備

電子遠傳水表的電子讀數(shù)一般需用與電子遠傳水表配套的手持單元、移動式或固定式的抄表系統(tǒng)讀出，而各廠家的讀表設(shè)備大都互不兼容，因此試驗設(shè)備需由廠家提供并專用，以保證智能水表的計量準確度。

五、抗磁場干擾試驗

目前國內(nèi)幾乎所有的智能水表都采用磁鐵和磁敏元件作為水流量檢測的核心部件，而由于水表工作時水流通過引發(fā)的振動易引起了磁鐵的抖動。而磁鐵的抖動會引起了磁敏元件的多次采樣和多次計數(shù)，從而引起電子計數(shù)和字輪計數(shù)不相符合。磁敏元件在應(yīng)用中對水表的靈敏度以及受外界磁干擾的影響較大，同時也會對水表的使用壽命造成不利影響，因此磁敏元件在使用上具有一定的局限性。

結(jié)束語

綜上而言，關(guān)于智能水表在相關(guān)檢測中出現(xiàn)的各種問題，我們提出了相應(yīng)的解決辦法及措施。就我們所了解而言，社會是在不斷的改變與進步中發(fā)展的，社會主義現(xiàn)代化涉及到我國人們生活的方方面面，伴隨著一定的問題，就會產(chǎn)生相應(yīng)的一定的社會產(chǎn)物，智能水表以其強大的準確度及功耗低等優(yōu)勢應(yīng)運而生，有相應(yīng)的優(yōu)勢就會產(chǎn)生相應(yīng)的問題，所以，對于智能水表檢測方面的問題，我們就提出了一些相應(yīng)的解決措施，希望能對智能水表的發(fā)展將產(chǎn)生不一樣的社會影響。

[1]潘柯·遠傳水表的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].中國住宅設(shè)施， 2007，(11)： 20-21

[2]吳杰·總線直讀式遠傳水表[J].微計算機信息， 2006，(5)： 175-177。