導(dǎo)讀:隨著電子技術(shù)、傳感器技術(shù)的日趨成熟,實(shí)現(xiàn)自來水收費(fèi)管理的電子化、信息化已成為可能。目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了各種形式的電子水表。按照抄表的方式主要可以分為網(wǎng)絡(luò)式和分立式。 由于在某些場(chǎng)合需要對(duì)舊的水表系統(tǒng)改造,如果采用網(wǎng)絡(luò)式抄表方式需要進(jìn)行抄表線路的鋪設(shè),這給施工帶來很大的問題。而分立式的
IC卡水表收費(fèi)系統(tǒng)則無需考慮這一問題,這為管理部門和用戶提供了*的便利。
水表的計(jì)量特性
水表是一種積算流過管道內(nèi)水的體積的儀表,它直接安裝在標(biāo)準(zhǔn)口徑管道上,借助于水流動(dòng)能進(jìn)行]二作。水表與渦輪流量計(jì)同屬速度式葉輪儀表,利用置于流體中的葉輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比的關(guān)系,通過測(cè)量葉輪的總轉(zhuǎn)數(shù)來反映流體總水量的大小。
IC卡水表采用感應(yīng)式渦輪流量計(jì),它的變送器部分是將嵌有永磁材料的渦輪測(cè)量頭插入被測(cè)管道的特定位置,當(dāng)渦輪在水流作用下旋轉(zhuǎn)時(shí),磁場(chǎng)交替接近或遠(yuǎn)離安裝在表殼上的霍爾傳感器,產(chǎn)生周期性的電脈沖信號(hào),通過單片機(jī)對(duì)此電脈沖信號(hào)采集計(jì)數(shù),再經(jīng)一定的數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)水量的累積計(jì)量。由于流量采樣直接取自機(jī)械計(jì)數(shù)器,所以IC卡水表的計(jì)量準(zhǔn)確度實(shí)際上由冷水水表決定。
水表在無阻力條件下,渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度W與流量Q成線性關(guān)系:
式中:R渦輪葉片平均半徑;A管道流通面積;θ渦輪葉片與軸線夾角;q始動(dòng)流量,通過標(biāo)定獲得。只要檢測(cè)出渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度W就可得到流量Q值;對(duì)流量Q進(jìn)行累積,就可得到總水量。渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)是通過霍爾元件輸出的電脈沖數(shù)確定的,假設(shè)渦輪的轉(zhuǎn)數(shù)為N,
則:£是無阻力矩的情況下得到的理論儀表系數(shù)。在理想狀態(tài)下,對(duì)于一個(gè)特定的渦輪,£是一個(gè)常數(shù),轉(zhuǎn)數(shù)N不隨流量Q的變化而變化。但是,智能IC卡水表在利用霍爾傳感器將轉(zhuǎn)數(shù)變換成電脈沖時(shí),傳感器的輸出轉(zhuǎn)數(shù)N與實(shí)際的流量Q之間并不能保持簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,即渦輪每轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn),流過的水量并不是*相同的,而是與流速有一定的關(guān)系,這是由于渦輪本身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和具體結(jié)構(gòu)上的差異以及磨損、泄漏等因素造成的。
*,在設(shè)計(jì)測(cè)量?jī)x器時(shí),希望被測(cè)量與儀器輸出信號(hào)之間呈線形關(guān)系,以確保整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)有相同的儀表系數(shù)。但是,對(duì)于理想狀態(tài)下具有線性刻度特性的流量計(jì),在實(shí)際情況下,由于各種因素的影響,使流量計(jì)的實(shí)際特性偏離其理論上的線性特性,所以設(shè)計(jì)者只能通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)與線性逼近去減小線性誤差。
線性度是指具有線性刻度特性的流量計(jì)的校準(zhǔn)曲線對(duì)一條理論上的直線的吻合程度。校準(zhǔn)曲線與這一條理論線之間的zui大偏差稱為線性度誤差。