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- 現(xiàn)有遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)計(jì)數(shù)傳感器存在問題及解決辦法
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2010/12/7
一、現(xiàn)有遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)計(jì)數(shù)傳感器原理
目前市場(chǎng)上使用的抄表系統(tǒng)與遠(yuǎn)傳水表種類繁多。抄表系統(tǒng)有分線制集中抄表、總線制抄表方式等。系統(tǒng)抄表都是由采集單元累計(jì)水表發(fā)出的脈沖數(shù)、采集器與采集器之間、采集器與管理中心計(jì)算機(jī)之間通過傳輸控制協(xié)議進(jìn)行傳輸。通過這種方式讀表，其可靠性取決于水表發(fā)訊、脈沖信號(hào)傳輸以及計(jì)量系統(tǒng)的可靠性。脈沖表上產(chǎn)生脈沖的傳感器可分為：霍爾元件型、干簧管型和光電轉(zhuǎn)換型。
1、霍爾元件型基本原理是:在普通轉(zhuǎn)盤計(jì)數(shù)的水表（或天燃?xì)獗恚┲屑友b霍爾元件和磁鐵，即可構(gòu)成基于磁電轉(zhuǎn)換技術(shù)的傳感器�；魻栐潭ò惭b在計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)盤附近，永磁鐵安裝在計(jì)數(shù)盤位上，當(dāng)轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，永磁鐵經(jīng)過霍爾元件一次即在信號(hào)端產(chǎn)生一個(gè)計(jì)量脈沖。
2、干簧管型基本原理是：在普通轉(zhuǎn)盤計(jì)數(shù)的水表（或天燃?xì)獗恚┲屑友b干簧管和磁鐵，干簧管固定安裝在計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)盤附近，永磁鐵安裝在計(jì)數(shù)盤位上，當(dāng)轉(zhuǎn)盤每轉(zhuǎn)一圈，永磁鐵經(jīng)過干簧管一次即在信號(hào)端產(chǎn)生一個(gè)計(jì)量脈沖。
3、光電轉(zhuǎn)換型基本原理是：在電表的轉(zhuǎn)盤處裝一個(gè)光電轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)盤上有一條槽，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)一圈時(shí)，溝槽經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換器，完成一次光電轉(zhuǎn)換，輸出一個(gè)脈沖。
二、現(xiàn)有遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)計(jì)數(shù)傳感器存在的問題：
脈沖數(shù)量的準(zhǔn)確度將決定遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。從目前實(shí)際施工操作的情況來看，遠(yuǎn)程氣表、電表的脈沖準(zhǔn)確度較高，水表的情況卻不盡如人意，甚至是非常糟糕。原因主要有兩方面：干簧管質(zhì)量不高、水管發(fā)出大量脈沖（增脈沖），發(fā)生水錘現(xiàn)象。具體出現(xiàn)問題有以下幾種情況：
1、管道系統(tǒng)中，如果發(fā)生液流瞬交流動(dòng)，管流的流速、壓力等參數(shù)均隨時(shí)間變化而變化，其變化幅度取決于管流初始流態(tài)、管系特征、瞬變形成條件等因素。因流速突然變化而引起的一系列急劇的壓力交替升降的水力沖擊現(xiàn)象，管道將發(fā)生劇烈振動(dòng)和較大的聲響，這種現(xiàn)象稱為水錘現(xiàn)象。在日常生活中，我們經(jīng)常遇見水管劇烈抖動(dòng)和發(fā)出聲響的情況，也就是水錘現(xiàn)象。正是這種劇烈的抖動(dòng)造成了干簧管簧片在很短時(shí)間里，頻繁地吸合，發(fā)出大量的脈沖。大多數(shù)遠(yuǎn)傳水表的傳感器采用干簧管，即在原有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪或指針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)磁轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)磁鐵靠近又離開干簧管時(shí)，干簧管輸出一脈沖信號(hào)。
2、許多樓盤開發(fā)商，一般將傳感器固定在水表玻璃表面，不但影響讀取基表讀數(shù)，也不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，而且水表鉛封后傳感器因定位不可靠，仍有一定的移動(dòng)空間，稍加移動(dòng)，磁敏元件即脫離敏感區(qū)，不再正常工作；這種濕式水表在使用一段時(shí)間后，度盤生長(zhǎng)青苔影響本體讀數(shù)，需專業(yè)人員清洗，否則影響到傳感器安裝位置，使信號(hào)輸出受到影響。許多干式水表，使用一段時(shí)間后，傳動(dòng)磁鐵脫磁，水表本體出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈的現(xiàn)象，出現(xiàn)計(jì)量誤差。
3、抄表系統(tǒng)基本上采用均算方式累計(jì)水表發(fā)出的脈沖信號(hào)，采集單元本身元器件損壞，或者停電時(shí)間超過系統(tǒng)備用電源所能負(fù)擔(dān)的時(shí)間，系統(tǒng)計(jì)數(shù)不可避免與機(jī)構(gòu)表頭讀數(shù)出現(xiàn)誤差。
在遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)中，水表脈沖的不準(zhǔn)確性大多數(shù)是由以上原因造成。這些情況已經(jīng)嚴(yán)重地阻礙了遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的發(fā)展。水錘現(xiàn)象產(chǎn)生原因極其復(fù)染，與管道內(nèi)壁摩擦力、壓力、液體流速等均有關(guān)系目前，國(guó)產(chǎn)的遠(yuǎn)傳水表的質(zhì)量確實(shí)令人堪憂，已經(jīng)嚴(yán)重地阻礙了三表遠(yuǎn)傳系統(tǒng)的發(fā)展。因此，要想從根本上解決問題，必須從原理入手，研制新型的遠(yuǎn)傳氣表、電表和水表。
三、解決辦法
精量電子（MEAS）目前在國(guó)內(nèi)新推出的壓電薄膜凸輪傳感器有效的解決了上述問題。
壓電薄膜凸輪傳感器利用壓電薄膜（PVDF）機(jī)械形變時(shí)產(chǎn)生電信號(hào)原理，安裝上采用分度凸輪+接觸式 PVDF。
該傳感器具有以下特點(diǎn)：
1) 無源： 對(duì)大量集成而言省電，同時(shí)降低了維護(hù)成本。傳感器本身輸出電壓 , 和合適的緩沖電路一起可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸 .
2)傳感器和表上的具體設(shè)計(jì)的凸輪機(jī)構(gòu)接觸。讀數(shù)不可倒退，機(jī)械多級(jí)渦桿的顯示讀數(shù)與遠(yuǎn)程抄表的數(shù)據(jù)絕對(duì)一致。該款傳感器長(zhǎng)期大批量生產(chǎn)，質(zhì)量性能可靠 ，目前已經(jīng)在國(guó)外得到了成功應(yīng)用。
壓電薄膜凸輪傳感器由北京賽斯維測(cè)控技術(shù)有限公司（www.kuaidian8.cn）代理銷售，聯(lián)系電話：010-84775646。
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