射流流量傳感器與射流電子水表

射流水表

射流水表是在射流流量傳感器基礎(chǔ)上增加信號(hào)處理單元等構(gòu)成的。信號(hào)處理單元按用水計(jì)量要求對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行累積流量(即用水體積量)、平均瞬時(shí)流量等的計(jì)算，在通信接口硬件電路及通信軟件(如通信協(xié)議等)的支撐下，將處理得到的計(jì)量數(shù)據(jù)以有線傳輸或無(wú)線傳輸方式發(fā)送到控制終端，完成計(jì)量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳任務(wù)，同時(shí)還將計(jì)量數(shù)據(jù)在射流水表電子顯示器上加以顯示。在由射流流量傳感器構(gòu)成的射流電子水表工作原理框圖中，它除了流量傳感單元外，還包括信號(hào)處理單元(由模擬與數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)據(jù)運(yùn)算及顯示、數(shù)據(jù)通信等電路組成)。當(dāng)采用恒磁勵(lì)磁電磁檢測(cè)方法時(shí)，信號(hào)處理單元還應(yīng)包括信號(hào)調(diào)制電路等部分。

應(yīng)用與特性

射流電子水表當(dāng)前主要應(yīng)用場(chǎng)合是戶用小口徑供水管網(wǎng)的用水計(jì)量，而戶用小口徑供水管網(wǎng)水表則是城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民用水貿(mào)易結(jié)算的主要工具。隨著高能供電電池技術(shù)和微功耗電路設(shè)計(jì)技術(shù)的逐步成熟，射流電子水表的使用壽命可以達(dá)到數(shù)十年之久，電池使用壽命也可達(dá)到近十年的水平。由于射流電子水表具有良好的使用特性、優(yōu)越的測(cè)量性能及較高的性價(jià)比，因此可以確信它的應(yīng)用前景是非常光明的。

射流電子水表既有許多特色優(yōu)勢(shì)，但也有一定的局限性，如：大流量測(cè)量受到射流腔壓力損失的限制而不能持續(xù)提高；始動(dòng)流量受到被測(cè)流體粘性力作用不起振的制約等。目前，寧波水表股份有限公司研制的DN20射流電子水表性能已能達(dá)到的較好水平。

提升射流水表小流量測(cè)量特性的關(guān)鍵點(diǎn)：1)射流計(jì)量腔在低雷諾數(shù)流體條件下(如102量級(jí))是否仍能正常起振；2)在流體振蕩幅值很弱(微伏級(jí)電壓)、振蕩頻率很低(10-1～10-2Hz)條件下能否保證有用信號(hào)的有效檢測(cè)與處理。

由于射流水表的結(jié)構(gòu)限制，當(dāng)被測(cè)管道流量超過(guò)它的使用上限，就會(huì)使射流水表的壓力損失大大增加，因此射流水表目前主要還是在小口徑管網(wǎng)上流量不大條件下使用為主。如要在大口徑管網(wǎng)的大流量條件下使用，則應(yīng)采用分流形式結(jié)構(gòu)，使其能滿足大流量測(cè)量的需要。式(6)是其體積流量與射流腔振蕩式中：

分流式射流流量傳感器，在減少了傳感器測(cè)量管壓力損失的同時(shí)也擴(kuò)大了傳感器流量測(cè)量的上限值。

結(jié)論

射流流量傳感器以及射流電子水表的研制成功，標(biāo)志著我國(guó)在利用電或電子原理構(gòu)成新穎水流量傳感技術(shù)以及新穎電子水表產(chǎn)品方面有了新的起步與開(kāi)端，標(biāo)志著我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水表企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)差距明顯縮小，也為我國(guó)趕超世界電子水表技術(shù)的先進(jìn)水平奠定了基礎(chǔ)。電子水表的誕生，為我國(guó)水表產(chǎn)品功能的多樣性和測(cè)量的高準(zhǔn)確性創(chuàng)造了十分有利的條件。相信，在不遠(yuǎn)的將來(lái)電子水表必將成會(huì)水表產(chǎn)品家族中的主體。