水表行業(yè)經(jīng)過多年的轉(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逐漸普及。作為用水交易計量結(jié)算的主要器具，它的適用范圍廣，主要運(yùn)用于居民小區(qū)、出租公寓、學(xué)校師生、工廠宿舍等場所。因其在用水環(huán)節(jié)的重要程度，它的準(zhǔn)確性和可靠性尤為重要。

      智能水表在設(shè)計時就結(jié)合其工作原理和結(jié)構(gòu)特征，保證水表各方面性能，主要考慮了以下幾個因素。

       一、機(jī)電轉(zhuǎn)換裝置

       影響智能水表計量性能的主要因素之一，同時滿足控制器的低功耗設(shè)計要求。采用硬件上磁—雙十簧管采樣方式，在控制器軟件中使用組合判別和延遲判別技術(shù)對采樣信號進(jìn)行識別，克服抖動干擾和磁干擾，可大大提高智能水表的計量可靠性。

     二、供電電池的性能

      影響智能水表性能的另一個因素是電源電池的性能。電池本身的技術(shù)性能固然重要，但更重要的是要有一個電池性能與儀器整體性能相匹配的設(shè)計思路。在智能水表的設(shè)計過程中，主要考慮電池的負(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。這主要是考慮控制電動閥打開和關(guān)閉閥門時，會產(chǎn)生較 大電流，電池電壓下降。在高壓下，下降后的電壓仍在控制器微功耗MCU允許的工作電壓范圍內(nèi)。

      電池的放電特性是指電池壽命與輸出電壓的關(guān)系。在設(shè)計使用壽命內(nèi)，電池電壓從高電壓下降到低電壓，這是水表控制器允許的最低工作電壓。該電壓值通?？勺鳛殡娫辞穳罕Ｗo(hù)設(shè)計值的參考值，但仍應(yīng)滿足微功耗單片機(jī)的最低工作電壓。

        三、電控閥

       影響智能水表計量性能和可靠性的另一個主要因素。電控閥對水表計量性能的影響取決于閥門結(jié)構(gòu)。流經(jīng)水表計量機(jī)構(gòu)的水，在流路變化時，會因沖擊而在水表內(nèi)部產(chǎn)生二次流。當(dāng)二次流的強(qiáng)度足夠，且與水表流量計測流元件的旋轉(zhuǎn)方向一致時，二次流加速了測流元件的速度，高測量誤差上升；反之，水表高測量誤差降低。

       電控閥作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是儀器單次操作中耗電最大的部分。因此，在設(shè)計時為了達(dá)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)載能力過小會影響閥門動作的可靠性。電動調(diào)節(jié)閥的驅(qū)動機(jī)構(gòu)有電磁式和電機(jī)式兩種。電磁驅(qū)動機(jī)構(gòu)一般不采用減速機(jī)構(gòu)，因此執(zhí)行效率高，驅(qū)動電流較小。但由于閥門關(guān)閉速度過快，會使管道產(chǎn)生水錘效應(yīng)，瞬間產(chǎn)生沖擊負(fù)壓，對儀表和管道產(chǎn)生破壞作用。

       閥門的密封件受到快速沖擊，容易損壞，影響其使用壽命。電機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)通常在電機(jī)與閥門動作部件之間裝有減速驅(qū)動機(jī)構(gòu)。驅(qū)動電流一般較大，但由于閥門切換時間延長，有效解決了電磁驅(qū)動的缺點(diǎn)。

      以上三個因素對智能水表的影響并不是完全獨(dú)立的，尤其是在可靠性方面，都與控制器的設(shè)計有關(guān)。通過分析各部分與控制器的接口關(guān)系及參數(shù)控制要求，來指導(dǎo)控制器的技術(shù)參數(shù)設(shè)計。通過調(diào)整流道結(jié)構(gòu)，不改變流道方向的閥門結(jié)構(gòu)，過渡部分盡量采用圓弧形避免銳角，提高內(nèi)壁的光滑度，從而在一定程度上保證了水表的計量精度。