随着新(xīn)型流量传感技术发展,電(diàn)子水表将占一席之地,提高水表计量准确度等级、扩大测量范围、改善小(xiǎo)流量测量特性是对所有(yǒu)水表的共性要求,超声波是重要发展方向之一。欧洲一些著名的表类公司开始在一些项目中批量使用(yòng)。在我國(guó),超声波测量方式在热量表和热流量计中得到了比较普遍的应用(yòng),由于超声波方式的优势,以及测量超声波電(diàn)路的不断发展和完善,智能(néng)水表也将向这种方向发展。
行业人士认為(wèi),大口径超声波水表需求主要来自对现使用(yòng)的大口径机械水表的替代;小(xiǎo)口径超声波水表的需求主要来自阶梯水价实施后的增量需求,推广的瓶颈一是价格是否能(néng)降低到目前使用(yòng)的智能(néng)水表的价格水平,二是技术是否成熟。
超声波水表产品标准
國(guó)际标准
ISO 4064-2014 Water meters for cold potable water and hot water
水表的國(guó)际标准,主要规定了产品的性能(néng)指标及试验方法。
國(guó)家标准
GB/T 778-2007 封闭满管道中水流量的测量饮用(yòng)冷水水表和热水水表
水表的國(guó)家标准,基本等同等效于國(guó)际标准,对各种类型的水表均适用(yòng)。
行业标准
CJ/T 224-2012 電(diàn)子遠(yuǎn)传水表
在國(guó)家标准的基础上,补充了水表数据遠(yuǎn)传接口的技术要求。
CJ/T 133-2012 IC卡冷水水表
在國(guó)家标准的基础上,补充了水表包括控制阀门及读卡器在内的费用(yòng)控制装置的技术要求。
CJ/T 434-2013 超声波水表
以超声波水表的产品特点為(wèi)基础,对國(guó)家标准中涉及的相关技术指标进行提升或细化。
超声波水表性能(néng)特点
精度高:典型误差可(kě)达±1%以内,比机械水表高1倍以上。
量程宽:量程比最高可(kě)达400:1,是机械水表的5倍,可(kě)适用(yòng)于各种用(yòng)水条件。
始动低:灵敏度极高,微小(xiǎo)水流量均可(kě)被识别,可(kě)為(wèi)供水部门有(yǒu)效提升收益。
压损小(xiǎo):直通式的计量管段结构对水流阻碍作用(yòng)小(xiǎo),可(kě)為(wèi)供水部门降低成本。
无磨损:无传统水表的机械磨损现象,長(cháng)期运行后计量精度不会下降。
强防护:产品产品结构及原理(lǐ)保证水表可(kě)長(cháng)期工作于高压、低温、浸水条件下不会损坏。
防篡改:数字化的加密技术可(kě)防止用(yòng)户对内部数据进行篡改并在水表被非法拆装时发出报警信息。
发展展望
计量性能(néng)
对用(yòng)水量的精准计量是超声波水表作為(wèi)计量器具的基本要求,水表厂商(shāng)应继续优化产品技术路線(xiàn)及生产工艺,不断提升超声波水表的计量性能(néng),保证计量性能(néng)不受产品使用(yòng)年限及供水水质影响,降低供水部门由于表计计量误差产生的非收益供水或争议供水量。
防护能(néng)力
水表不仅要求计量准确,还需要经久耐用(yòng)。超声波水表的结构设计应充分(fēn)考虑产品長(cháng)期工作于暴晒、灰尘、淋水、浸泡、高温、低温、高湿等各种气候环境下不会发生损坏。此外,还应采用(yòng)数据加密及冗余备份算法保证超声波水表内部存储的電(diàn)子化计量数据不被非法篡改。
智能(néng)功能(néng)
目前智能(néng)水表所谓的“智能(néng)”仅為(wèi)简单的数据遠(yuǎn)传或费用(yòng)控制等管理(lǐ)功能(néng)。超声波水表应在其数字化的计量结果基础上向用(yòng)户提供用(yòng)水情况统计、用(yòng)水行為(wèi)评估、管网状况预警等智能(néng)应用(yòng)功能(néng),并為(wèi)供水单位优化供水及用(yòng)户节约用(yòng)水提供合理(lǐ)化建议。
生产制造成本
超声波水表的物(wù)料成本、关键零部件品控成本以及成品组装、校验成本均高于机械水表,导致产品价格与传统智能(néng)水表相比偏高。供水部门批量采購(gòu)超声波水表无法為(wèi)其带来明显的经济收益。
電(diàn)池使用(yòng)寿命
目前各水表厂商(shāng)均按電(diàn)池的额定容量以及電(diàn)子線(xiàn)路板的平均工作電(diàn)流评估電(diàn)池使用(yòng)期限,然而实际水表安装使用(yòng)条件下的环境温度变化以及電(diàn)池長(cháng)期使用(yòng)的自放電(diàn)等因素会导致電(diàn)池電(diàn)量快速衰减。因電(diàn)池问题导致大批量水表更换会产生严重的社会及经济后果。
電(diàn)子零部件可(kě)靠
超声波水表存在机械水表長(cháng)期运行電(diàn)子部件工作可(kě)靠性的问题。水表厂商(shāng)需严格验证超声波传感器、電(diàn)子線(xiàn)路板以及嵌入式功能(néng)软件的可(kě)靠性,打破供水部门由于長(cháng)期与机械水表打交道而产生的“電(diàn)子没有(yǒu)机械可(kě)靠”的思维定式。
水质适用(yòng)性
理(lǐ)论上超声波水表的计量性能(néng)不会受到水质影响,然而实际工况下,若管路中存在泥沙等杂质的長(cháng)期堆积,或者水中过高的酸碱度,均可(kě)能(néng)会污染腐蚀超声波传感器的发射接收面以及声波反射机构的金属反射面,阻碍声波通路,导致无法进行计量。
结语
目前國(guó)内部分(fēn)有(yǒu)技术实力的水表制造商(shāng)已经开展了小(xiǎo)口径户用(yòng)型超声波水表的设计研发工作。作為(wèi)一种全新(xīn)的产品,超声波水表今后具有(yǒu)广阔的发展前景。