水表領(lǐng)域經(jīng)過(guò)多年的轉(zhuǎn)型與發(fā)展，NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)水表、光電直讀水表、超聲波水表等智能水表慢慢普及化。做為用水交易計(jì)量結(jié)算的關(guān)鍵器具，它的應(yīng)用范圍廣，關(guān)鍵運(yùn)用于住宅小區(qū)、出租公寓、院校師生、工廠宿舍等場(chǎng)所。因其在用水環(huán)節(jié)的關(guān)鍵程度，它的精確性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。
智能水表在設(shè)計(jì)時(shí)就結(jié)合其工作原理和結(jié)構(gòu)特征，確保水表各方面性能，關(guān)鍵考慮到了下列幾個(gè)原因。
一、機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置
影響智能水表計(jì)量性能的關(guān)鍵原因之一，同時(shí)滿足控制器的低功耗設(shè)計(jì)要求。選用硬件上磁—雙十簧管采樣方法，在控制器軟件中使用組合判別和延遲判別技術(shù)對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，擺脫抖動(dòng)干擾和磁干擾，可進(jìn)一步提高智能水表的計(jì)量穩(wěn)定性。
二、電控閥
影響智能水表計(jì)量性能和穩(wěn)定性的另一個(gè)關(guān)鍵原因。電控閥對(duì)水表計(jì)量性能的影響關(guān)鍵在于閥門構(gòu)造。流經(jīng)水表計(jì)量機(jī)構(gòu)的水，在流路變化時(shí)，會(huì)因?yàn)闆_擊而在水表內(nèi)部造成二次流。當(dāng)二次流的強(qiáng)度足夠，且與水表流量計(jì)測(cè)流元件的旋轉(zhuǎn)方向一致時(shí)，二次流加速了測(cè)流元件的速度，高測(cè)量誤差升高;相反，水表高測(cè)量誤差降低。
電控閥做為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是儀器單次操作中耗電量最大的一部分。所以，在設(shè)計(jì)時(shí)為了能做到節(jié)電的目的，要求電控閥的負(fù)載能力是矛盾的。通常負(fù)載能力過(guò)小會(huì)影響閥門動(dòng)作的穩(wěn)定性。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有電磁式和電機(jī)式兩種。電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常不選用減速機(jī)構(gòu)，所以執(zhí)行效率高，驅(qū)動(dòng)電流較小。但因?yàn)殚y門關(guān)閉速度過(guò)快，會(huì)使管道造成水錘效應(yīng)，瞬間造成沖擊負(fù)壓，對(duì)儀表和管道造成破壞作用。
閥門的密封件受到快速?zèng)_擊，非常容易損壞，影響其使用壽命。電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常在電機(jī)與閥門動(dòng)作部件之間裝有減速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)電流通常較大，但因?yàn)殚y門切換時(shí)間延長(zhǎng)，有效解決了電磁驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)。
三、供電電池的性能
影響智能水表性能的另一個(gè)原因是電源電池的性能。電池自身的技術(shù)性能雖然關(guān)鍵，但更關(guān)鍵的是要有個(gè)電池性能與儀器整體性能相匹配的設(shè)計(jì)理念。在智能水表的設(shè)計(jì)過(guò)程中，關(guān)鍵考慮到電池的負(fù)載特性和放電特性。
電池的負(fù)載特性包括高電壓負(fù)載特性和低電壓負(fù)載特性。這主要是考慮到控制電動(dòng)閥打開(kāi)和關(guān)閉閥門時(shí)，會(huì)造成較大電流，電池電壓降低。在高壓下，降低后的電壓仍在控制器微功耗MCU允許的工作電壓范圍內(nèi)。
電池的放電特性就是指電池壽命與輸出電壓的關(guān)系。在設(shè)計(jì)使用壽命內(nèi)，電池電壓從高電壓降低到低電壓，這也是智能水表控制器容許的最低工作電壓。該電壓值一般可做為電源欠壓保護(hù)設(shè)計(jì)值的參考值，但仍應(yīng)達(dá)到微功耗單片機(jī)的最低工作電壓。
上述3個(gè)因素對(duì)智能水表的影響并不是完全獨(dú)立的，尤其是在可靠性這方面，都和控制器的設(shè)計(jì)相關(guān)。根據(jù)分析各部位與控制器的接口關(guān)系及主要參數(shù)控制要求，來(lái)指導(dǎo)控制器的技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)。根據(jù)調(diào)整流道構(gòu)造，不更改流道方向的閥門構(gòu)造，過(guò)渡部位盡可能選用圓弧狀防止銳角，提升內(nèi)壁的光滑度，進(jìn)而在一定程度上確保了智能水表的計(jì)量精度。
