孫浩林

鹽城市計(jì)量測(cè)試所

智能水表的計(jì)量檢測(cè)難點(diǎn)和解決辦法

孫浩林

鹽城市計(jì)量測(cè)試所

近幾年來(lái)，我國(guó)的科技實(shí)力不斷的增強(qiáng)，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益也是在不斷的發(fā)展和進(jìn)步，同時(shí)，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(huì)主義現(xiàn)代化社會(huì)不斷的加強(qiáng)和發(fā)展，信息化和科技型社會(huì)也應(yīng)運(yùn)而生，在人民生活的每一個(gè)層面，都包含著我國(guó)科技人員的結(jié)晶。

計(jì)量精度；檢測(cè)準(zhǔn)確性；難點(diǎn)；解決方法

近幾年來(lái)，智能水表以其低功耗、計(jì)量精確方便等優(yōu)點(diǎn)異軍突起，迅速提高其在水表檢測(cè)市場(chǎng)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(duì)用水量進(jìn)行計(jì)量并進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)傳遞及結(jié)算交易的新型水表。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的智能水表主要是指區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械式水表的IC卡預(yù)付費(fèi)智能水表和數(shù)字化遠(yuǎn)傳水表。

智能水表基表方面的計(jì)量準(zhǔn)確度和質(zhì)量水平，隨著國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)品線的豐富，機(jī)加工生產(chǎn)工藝提高，水表生產(chǎn)和檢測(cè)人員經(jīng)驗(yàn)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(jì)量問(wèn)題已大為減少。但基表(帶減速器、閥門(mén)、機(jī)芯、計(jì)數(shù)器)的檢測(cè)和試驗(yàn)依然極為重要。首先就檢測(cè)而言，其主要檢測(cè)項(xiàng)目就是檢測(cè)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(xiàng)，針對(duì)控制器而言，其實(shí)質(zhì)是對(duì)抗外界環(huán)境干擾的要求：如高溫、低溫、濕熱、振動(dòng)、電磁、靜電放電、靜磁場(chǎng)、電源變化、機(jī)械沖擊、短時(shí)功降、浪涌及脈沖群等。目前對(duì)這些項(xiàng)目的計(jì)量檢測(cè)，是全國(guó)水表行業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，不過(guò)隨著技術(shù)水平和實(shí)踐運(yùn)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(mén)，目前智能水表選用閥門(mén)通常為電控閥門(mén)，電控閥門(mén)是執(zhí)行水表各路水流開(kāi)、閉的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在實(shí)際使用中其電控動(dòng)作裕度和耐用性要好，針對(duì)計(jì)量檢測(cè)項(xiàng)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(kāi)、關(guān)動(dòng)作1000次后仍能正常工作且泄漏量在允許范圍內(nèi)，同時(shí)平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)不應(yīng)小于4000h。

計(jì)量檢定人員在對(duì)智能水表進(jìn)行計(jì)量時(shí)，由于智能水表結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件易受外界影響及對(duì)電磁干擾敏感等原因，要對(duì)以下幾個(gè)方面問(wèn)題格外重視，以免影響計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

一、要注意人體靜電

計(jì)量人員要注意在檢定中不要讓人體靜電進(jìn)入電子元件模塊中去。因?yàn)槿梭w靜電進(jìn)入電子子模塊后會(huì)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(duì)電子元件模塊放電，因而會(huì)產(chǎn)生液晶屏顯示短缺筆畫(huà)、不顯示甚至黑屏死機(jī)等問(wèn)題。很多時(shí)候，智能水表在送至計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)處檢定前使用正常，但在檢定過(guò)程中就產(chǎn)生諸多問(wèn)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(hù)措施。

二、要求用動(dòng)態(tài)水壓檢測(cè)，采取限制電流措施

智能水表在檢測(cè)過(guò)程中被檢水壓要求是動(dòng)態(tài)的，也就是壓力要保持在水表的最高量程附近(實(shí)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(gè)檢定試驗(yàn)的外接電壓就必須在2.5V以下)。此外檢測(cè)裝置中還要有一個(gè)限制電流過(guò)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(gè)值，否則水表將停止檢測(cè))，檢測(cè)判斷的依據(jù)就是實(shí)際能夠讀取到電流表指示的值，這個(gè)值必須要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，從而確定是多少毫安。每一只基表通過(guò)這樣的檢測(cè)和試驗(yàn)，那么在實(shí)際運(yùn)用中即使真的遇到這樣的環(huán)境條件，閥門(mén)照樣還是可以正常工作。

閥門(mén)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，是一種模擬在正常使用狀態(tài)的檢驗(yàn)。這種狀態(tài)可以模擬水表的真實(shí)工作環(huán)境。作為考核計(jì)量器具生產(chǎn)制造許可的部門(mén)應(yīng)考慮在智能水表取證的儀器儀表中增加閥門(mén)動(dòng)態(tài)檢測(cè)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(cuò)誤信號(hào)

干簧管是遠(yuǎn)傳水表中一個(gè)很重要的部件，其原理簡(jiǎn)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(yuǎn)傳水表生產(chǎn)廠家采用。在檢驗(yàn)遠(yuǎn)傳水表時(shí)，由于干簧管吸合次數(shù)頻繁或吸合次數(shù)過(guò)多，不可避免會(huì)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(wú)法再次吸合、吸合后無(wú)法彈開(kāi)、漏吸等現(xiàn)象，一段時(shí)間后，必然產(chǎn)生信號(hào)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(kāi)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(kāi)反應(yīng)。

四、遠(yuǎn)傳水表的電子讀數(shù)要用專用設(shè)備

電子遠(yuǎn)傳水表的電子讀數(shù)一般需用與電子遠(yuǎn)傳水表配套的手持單元、移動(dòng)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(yàn)設(shè)備需由廠家提供并專用，以保證智能水表的計(jì)量準(zhǔn)確度。

五、抗磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)

目前國(guó)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(cè)的核心部件，而由于水表工作時(shí)水流通過(guò)引發(fā)的振動(dòng)易引起了磁鐵的抖動(dòng)。而磁鐵的抖動(dòng)會(huì)引起了磁敏元件的多次采樣和多次計(jì)數(shù)，從而引起電子計(jì)數(shù)和字輪計(jì)數(shù)不相符合。磁敏元件在應(yīng)用中對(duì)水表的靈敏度以及受外界磁干擾的影響較大，同時(shí)也會(huì)對(duì)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(yǔ)

綜上而言，關(guān)于智能水表在相關(guān)檢測(cè)中出現(xiàn)的各種問(wèn)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(huì)是在不斷的改變與進(jìn)步中發(fā)展的，社會(huì)主義現(xiàn)代化涉及到我國(guó)人們生活的方方面面，伴隨著一定的問(wèn)題，就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的一定的社會(huì)產(chǎn)物，智能水表以其強(qiáng)大的準(zhǔn)確度及功耗低等優(yōu)勢(shì)應(yīng)運(yùn)而生，有相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的問(wèn)題，所以，對(duì)于智能水表檢測(cè)方面的問(wèn)題，我們就提出了一些相應(yīng)的解決措施，希望能對(duì)智能水表的發(fā)展將產(chǎn)生不一樣的社會(huì)影響。

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

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