数显水表的研发与传统水表准确度的比较

　　一、原理与设计

　　1.工作原理

　　电子数显水表由外壳、翼轮测量机构、流量传感器、电子计算仪、数字显示屏、连接体、连接件组成。被测液体流经电子数显水表后，冲击测量机构的翼轮旋转，翼轮上带有与翼轮同步旋转的信号发生体，通过传感器发出脉冲信号，同时将信号送到电子计算仪进行数据处理，最后经过显示屏显示出累计流量值，如图1所示。

　　2.流量显示屏选择

　　根据GB/T778- 1996《冷水水表》国家标准和相关技术法规计算出水表使用周期的累计量，确定出显示屏位数，如表1所示。

　　根据表1，显示屏选择8位适合。因此选择LCD液晶显示屏，累计流量8位数字显示，即满足要求。

　　3.流量传感器选择

　　流量传感器是将流经水表壳内运动的水冲击翼轮转动，使其转变成脉冲信号的组件。水表内部形状呈流线设计，要求流量传感器部件体积小、功耗低。可发出连续的毫伏脉冲信号，且信号频率高、测量反应速度快、寿命长、信号发出稳定。在几种传感器中，选择韦根传感器，它的主要特点是体积小、接收范围大、脉冲信号波形边角衰减小。

　　4.电子计算仪- CPU处理器

　　根据水表系列化特点，口径小流量小、口径大流量大，采用统一芯片，制造费用可以降低。DN(40~200)口径水表中有6个规格(40、50、80、100、150、200)，流量范围大(0.2m3/h~500m3/h)。因此，在编制程序时采用了特性系数K1，用K1来改变不同规格水表流量的计量问题。

　　每一种规格的水表，全流量检定点有5个。如DN50水表，5个检定点分别为30m3/h、15m3/h、3m3/h、0.45m3/h、0.06m3/h(国家标准)。为使流量点都达到国家标准的要求，提高水表的准确度，设置了当量系数K2，用当量系数K2来调整每个流量点的误差值。这样制造的CPU处理器就满足了多规格、流量范围大的要求。把编制好的程序用计算机输入芯片中即可。

　　5.电源选择

　　由于水表在用户工作中的环境不好，大都在独立的地下井里安装使用，不能外接电源，因此在整个电子系统设计中采用了微功耗技术，使电子数显水表的整机耗电量控制在40μA以内。选择高性能的锂电池供电，理论计算电池寿命可使用5年以上，根据水表的检定周期为3年，这样完全可以保证电源的长期稳定供电。

　　6.手动转换

　　在水表制造过程中，每一只表的特定因素不同，需要手动转换来调整特性系数K1，确定流量区间。每个流量区间误差的调整用手动调整当量系数K2的值，以达到水表各项检定指标符合和高于国家标准。

　　二、结构设计