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影响预付费水表性能的主要设计因素,http://www.5idzw.com
预付费水表是我国近几年兴起的新型居民用水贸易计量结算仪表，它直接面向老百姓，准确性和可靠性尤为重要。预付费水表在设计时应结合其工作原理和结构特征，特别注意以下几个主要因素。
机电转换装置是影响预付费水表计量性能的主要因素之一，同时还必须满足控制器的低功耗设计要求。 行业中大多采用磁-双干簧管方式，其机电转换装置输出信号的实质是开关信号，具备低功耗的优点，但存在抗抖动能力差和防磁能力差的特点。而磁-双十簧管方式在抗抖动方面有很强的优势，目前被广泛采用。在很多仪表中会采用磁-双十簧管采样模式并附加一支防磁干簧管（达到防磁攻击功能）。然而这种设计方案如果没有有效的控制器信号识别方法支持，理论上仍不能完全克服抖动干扰。通过分析发现，硬件上磁-双十簧管采用采样方式，在控制器的软件中采用组合判别和延时判别技术对采样信号进行识别，在理论上可以完全克服抖动干扰和磁干扰，能极大提高预付费水表计量可靠性（详情可参考《中国计量》杂志2004年第2期《预付费水表流量信号机电转换的优化设计》）。
电控阀是影响预付费水表计量性能和可靠性的另一主要因素。 电控阀对水表计量性能的影响取决于阀门结构，特别是阻流部件结构。阀门的阻流部件通常可以根据是否改变流道方向来划分为两种。改变流道方向的阀门结构，有可能会对水表的计量性能产生较大影响。研究表明，流过水表计量机构的水流，当流道改变时，由于发生撞击，会在水表内部产生二次流，其方向和强度与阻流部件的结构有关。当二次流的强度足够，且与水表流量测量元件的旋转方向一致，则二次流加速了流量测量元件的转速，水表的测量误差高区曲线会呈上翘形态；反之，水表的测量误差高区曲线会呈下垂状态。
当水表成批出现上述特征误差曲线时，已无法通过水表内部调节装置实现误差曲线的迁移，应重新审查实现误差曲线的迁移，应重新审查阀门阻流部件的结构设计。通常通过调整流道的结构，过渡部位尽可能采用弧形，避免锐角，在加工过程中提高内壁的平滑度，从而在一定程度上能改善误差曲线特征。而不改变流道方向的阀门结构，对水表测量误差曲线几乎不产生影响。另外在流通能力方面，改变流道方向的阀门结构由于直接经受水流冲撞，产生能量损耗，对水表的压力损失技术指标有较大负面影响。
电控阀作为执行机构，是仪表单次工作最耗电的部件，因此在设计时为达到省电目的，要求电控阀的负载能力相矛盾，通常过小的负载能力会影响到阀门动作的可靠性。电控阀的驱动机构有电磁和电机两种。电磁驱动机构因一般不采用减速机构，执行效率高，驱动电流也相对较小。但因关阀速度过快，管道中会产生水锤效应，瞬间产生冲击负压，会对仪表和管道产生破坏作用。另外，阀门的密封件受到快速撞击，容易损坏，影响使用寿命。电机驱动机构通常在电机和阀门动作部件间加装减速传动机构，其驱动电流一般较大，但由于延长了开关阀时间，因此有效解决了电磁驱动的缺点。
影响预付费水表性能的另一个因素是供电电池的性能。 电池自身的技术性能虽然重要，但更重要的是要有电池性能与仪表整体性能匹配的设计思路。在预付费水表设计过程中，主要应考虑的是电池的负载特性和放电特性。
电池的负载性包括高电压时负载性和低电压时负载特性，这主要是考虑了电控阀动作时，当电控阀开关阀时，由于产生大电流，电池电压下降了△U，在高电压时，下降后的电压仍在控制器的微功耗单片机允许工作电压范围。但当电池用了若干年后，电压已经下降到接近单片机允许工作电压的下限，则此时的电池低电压负载特性可能会影响到控制器的可靠性。当电压下降了△U后，实际工作电压低于控制器最低工作电压时，单片机的死机会使系统崩溃，导致电控阀动作不执行或执行一半，内存数据紊乱等故障。
电池的放电特性指电池使用时间与输出电压的关系。在设计的使用年限内，电池电压从高电压U1降为低电压U2，U2即为水表控制器允许的最低工作电压。该电压值通常可作为电源欠压保护设计值的参考值，但U2-△U仍应满足微功耗单片机的最低工作电压。
通过分析可以发现，以上三个因素对预付费水表的影响并不是完全独立的，特别在可靠性方面，都与控制器的设计有关。因此可以通过分析各部分部件与控制器的接口关系和参数控制要求，来指导控制器的技术参数设计。 ，影响预付费水表性能的主要设计因素
预付费水表是我国近几年兴起的新型居民用水贸易计量结算仪表，它直接面向老百姓，准确性和可靠性尤为重要。预付费水表在设计时应结合其工作原理和结构特征，特别注意以下几个主要因素。
机电转换装置是影响预付费水表计量性能的主要因素之一，同时还必须满足控制器的低功耗设计要求。 行业中大多采用磁-双干簧管方式，其机电转换装置输出信号的实质是开关信号，具备低功耗的优点，但存在抗抖动能力差和防磁能力差的特点。而磁-双十簧管方式在抗抖动方面有很强的优势，目前被广泛采用。在很多仪表中会采用磁-双十簧管采样模式并附加一支防磁干簧管（达到防磁攻击功能）。然而这种设计方案如果没有有效的控制器信号识别方法支持，理论上仍不能完全克服抖动干扰。通过分析发现，硬件上磁-双十簧管采用采样方式，在控制器的软件中采用组合判别和延时判别技术对采样信号进行识别，在理论上可以完全克服抖动干扰和磁干扰，能极大提高预付费水表计量可靠性（详情可参考《中国计量》杂志2004年第2期《预付费水表流量信号机电转换的优化设计》）。
电控阀是影响预付费水表计量性能和可靠性的另一主要因素。 电控阀对水表计量性能的影响取决于阀门结构，特别是阻流部件结构。阀门的阻流部件通常可以根据是否改变流道方向来划分为两种。改变流道方向的阀门结构，有可能会对水表的计量性能产生较大影响。研究表明，流过水表计量机构的水流，当流道改变时，由于发生撞击，会在水表内部产生二次流，其方向和强度与阻流部件的结构有关。当二次流的强度足够，且与水表流量测量元件的旋转方向一致，则二次流加速了流量测量元件的转速，水表的测量误差高区曲线会呈上翘形态；反之，水表的测量误差高区曲线会呈下垂状态。
当水表成批出现上述特征误差曲线时，已无法通过水表内部调节装置实现误差曲线的迁移，应重新审查实现误差曲线的迁移，应重新审查阀门阻流部件的结构设计。通常通过调整流道的结构，过渡部位尽可能采用弧形，避免锐角，在加工过程中提高内壁的平滑度，从而在一定程度上能改善误差曲线特征。而不改变流道方向的阀门结构，对水表测量误差曲线几乎不产生影响。另外在流通能力方面，改变流道方向的阀门结构由于直接经受水流冲撞，产生能量损耗，对水表的压力损失技术指标有较大负面影响。
电控阀作为执行机构，是仪表单次工作最耗电的部件，因此在设计时为达到省电目的，要求电控阀的负载能力相矛盾，通常过小的负载能力会影响到阀门动作的可靠性。电控阀的驱动机构有电磁和电机两种。电磁驱动机构因一般不采用减速机构，执行效率高，驱动电流也相对较小。但因关阀速度过快，管道中会产生水锤效应，瞬间产生冲击负压，会对仪表和管道产生破坏作用。另外，阀门的密封件受到快速撞击，容易损坏，影响使用寿命。电机驱动机构通常在电机和阀门动作部件间加装减速传动机构，其驱动电流一般较大，但由于延长了开关阀时间，因此有效解决了电磁驱动的缺点。
影响预付费水表性能的另一个因素是供电电池的性能。 电池自身的技术性能虽然重要，但更重要的是要有电池性能与仪表整体性能匹配的设计思路。在预付费水表设计过程中，主要应考虑的是电池的负载特性和放电特性。
电池的负载性包括高电压时负载性和低电压时负载特性，这主要是考虑了电控阀动作时，当电控阀开关阀时，由于产生大电流，电池电压下降了△U，在高电压时，下降后的电压仍在控制器的微功耗单片机允许工作电压范围。但当电池用了若干年后，电压已经下降到接近单片机允许工作电压的下限，则此时的电池低电压负载特性可能会影响到控制器的可靠性。当电压下降了△U后，实际工作电压低于控制器最低工作电压时，单片机的死机会使系统崩溃，导致电控阀动作不执行或执行一半，内存数据紊乱等故障。
电池的放电特性指电池使用时间与输出电压的关系。在设计的使用年限内，电池电压从高电压U1降为低电压U2，U2即为水表控制器允许的最低工作电压。该电压值通常可作为电源欠压保护设计值的参考值，但U2-△U仍应满足微功耗单片机的最低工作电压。
通过分析可以发现，以上三个因素对预付费水表的影响并不是完全独立的，特别在可靠性方面，都与控制器的设计有关。因此可以通过分析各部分部件与控制器的接口关系和参数控制要求，来指导控制器的技术参数设计。 ，影响预付费水表性能的主要设计因素
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