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超声波水表和电磁流量计优缺点比较
作者:7298棋牌游戏中心    发布日期:2020-10-29 17:44


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  超声水表和电磁水表的 原理及其技术特点 浙江省计量科学研究院 赵建亮 2015年6月 电子水表的种类 ? ? ? ? ? ? ? 按传感原理分类 机械传感电子水表 超声波水表 电磁水表 射流水表 科里奥列力式 其它 超声波水表 ? 什么是声波? ——机械振动 ? 声波是怎么传播的? ——能在真空中传播吗? ? 声波的传播速度是多少? ——空气中:大约340m/s ——水中:大约1500m/s 超声波水表 ? 什么是超声波? ? 人耳为什么听不到超声波? 超声波水表 ? 为什么选择超声波? ——束射性好 ——方向性好 ——能量密度大 ——本底干扰小 超声波水表 ? 怎样产生超声波? ——利用压电元件的压力 ——常用材料:压电陶瓷 电压效应 超声换能器:材料、工艺、理论、设计、 小型化 超声波水表 ? 怎样利用超声波测量流量? ? 为什么顺流而下与逆流而上的时间不同? 超声波水表 ? 超声波水表的测量原理 无流动Δt=0 流动产生Δt 传播时间差法原理 超声波水表 ? 超声波水表的结构 计算器 换能器 测量管 四声道超声 超声波水表 ? ? ? ? ? ? ? 超声波水表的优点 低功耗全电子化设计,无机械运动部件 能实现较宽的量程比(R400以上) 高准确度设计(电子修正,优于1级) 无阻流件设计(压力损失小) 任意角度安装 双向计量 超声波水表 ? ? ? ? 超声波水表的缺点 对流场的敏感高 跟踪流量变化能力弱 低功耗下外壳防护(IP)设计难度高 超声波水表 ? ? ? ? ? ? ? ? 怎样提高超声波水表的性能? 多声道设计 优化流场数学模型 牺牲压力损失优点,入口加装整流器 采用高精度的时间测量电路 采用高可靠性和稳定性的换能器 提高电池的续航能力 提高外壳防护能力 超声波水表 ? 超声波水表的前景 ? 户用表(小口径) ——成本:劣势 ——性价比:劣势 ——性能:无优势 ——功能:无优势 仍然需要等待 市场的响应 超声波水表 ? 超声波水表的前景 ? 工商业表(中大口径) ——成本:无优势 市场接受度高 ——性价比:高 改进劣势 ——性能:有优势 ——功能:有优势 规避劣势使用 ——环境适应性:弱 电磁水表 ? 电磁水表的结构 电磁水表 ? 工作原理 法拉第电磁感应定律 e=K· B· D· v e—感应电动势 K—仪表常数 B—磁感应强度 D—管道内径 (导体长度) v—流体流速 (导体运动速度) 电磁水表 ? 电磁水表的技术关键 ? 传感器设计和加工 ——线圈 ——导磁结构 ——密封工艺 ? 转换器设计 ——低功耗 ——励磁 ——信号处理:放大,滤波,采样 ——数据处理。 电磁水表 ? 电磁水表的优点 ? 全电子化设计,无机械运动部件 ? 线性度好,可实现高准确度设计(电子修正, 优于1级) ? 能实现很宽的量程比(R800以上) ? 无阻流件(压力损失小) ? 任意角度安装 ? 双向计量 ? 流场敏感度不高(与超声水表比) 电磁水表 ? ? ? ? ? 电磁水表的缺点 测量工作(励磁)电流大,电池续航难 低功耗下外壳防护(IP)设计难度高 流量变化响应慢 环境适应性弱,防电磁干扰能力弱(避 免安装在变压器、变电站的中心线接地 桩附近) 电磁水表 ? 电磁水表应用前景 ? 户用表(小口径) ——制造工艺复杂 ——成本高 ——电池额定寿命低 ——市场接受度低 电磁水表 ? 电磁水表应用前景 ? 工商业表(中大口径) ——技术含量:高 市场接受度低 ——制造工艺:复杂 ——成本:高 电池续航能力 ——性能:好 是焦点问题 ——功能:强 ——电池额定寿命:低 ——环境适应能力:弱 电子类水表的共性问题 ? 环境适应性 ——外壳防护能力(低功耗条件下) ? 电池的续航能力 ——超声优于电磁 ? 工艺一致性 ——批量生产 ——电子修正 电子类水表的共性问题 ? 可靠性 ——元器件 ——结构 ——材料 ——工艺 ? 校表方法和设备 ——宽量程 ——流量稳定性 ——效率 结论 ? 电子类水表仍在起步阶段,还有很长的路要走。 ? 电子水表并不完全代表先进,机械水表也并不完 全落后,二者各有优缺点,各有改进余地和发展 空间。 ? 当前户用水表中机械水表或者带电子装置的机械 水表仍然占领绝对性的主导,乃至今后很长一段 时间。 ? 工商业水表中已经为电子类水表打开了一条门, 开始快速增长,前景看好。 ? 用户使用水表的理念仍有待进步。 感谢聆听 浙江省计量科学研究院 赵建亮 2015年6月

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