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在社會(huì)能源資源匱乏、能源需求量愈來(lái)愈大的時(shí)代，流量計(jì)量在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所起到的作用越發(fā)的明顯。近幾十年來(lái)隨著DSP、IC、嵌入式、通信技術(shù)以及新型電子器件、微功耗和高能量電源等技術(shù)的迅猛發(fā)展，并且伴隨高速數(shù)字控制芯片越來(lái)越成熟，超聲波流量測(cè)量技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前國(guó)內(nèi)也有很多研發(fā)生產(chǎn)超聲波水表的廠家，研發(fā)的超聲波水表與國(guó)外的相比差異已很小，相信超聲波水表的應(yīng)用將會(huì)愈來(lái)愈廣泛。

超聲波水表的優(yōu)勢(shì)對(duì)比

一、現(xiàn)代流量測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)

寬量程比 為了降低漏損率，提高經(jīng)濟(jì)效益，如希望水表具有滴水計(jì)量的能力，這就要求測(cè)量?jī)x表具有很寬的量程比。 高參數(shù)流對(duì)于高溫低溫等高參數(shù)流的流體也能進(jìn)行流量測(cè)量，如北方供暖計(jì)量就要求測(cè)量?jī)x表具有測(cè)量熱水流量的功能。低維護(hù)量為確保測(cè)量?jī)x表的連續(xù)使用，一旦發(fā)生故障，還可以在線進(jìn)行維護(hù)而不影響再次使用。

二、各種水表之間的比較

從流量計(jì)誕生到現(xiàn)在為止，根據(jù)力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等不同原理研制出的不同用途的流量計(jì)種類(lèi)繁多。下面介紹幾種目前市面上常見(jiàn)的水表。 

1. 機(jī)械式水表是利用機(jī)械測(cè)量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個(gè)已知的體積部分，根據(jù)計(jì)量室逐次、重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來(lái)測(cè)量流量的體積總量。其主要優(yōu)點(diǎn)是成本低且簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)，價(jià)格便宜。

2. 電磁式水表是利用導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比，由此根據(jù)測(cè)得的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算出被測(cè)介質(zhì)的平均流速，從而可計(jì)算出流量值。其主要優(yōu)點(diǎn)是被測(cè)管道內(nèi)無(wú)運(yùn)動(dòng)和阻流部件，壓力損失��；由于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只與被測(cè)介質(zhì)流動(dòng)的平均速度有關(guān)，而與其流動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，因而電磁式水表的測(cè)量精度高，無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)速度快，動(dòng)態(tài)特性好。

3. 射流水表是利用附壁效應(yīng)研制成的。當(dāng)封閉管道中的流體進(jìn)入射流計(jì)量腔時(shí)，由于存在射流附壁效應(yīng)和射流反饋控制作用，使流體在計(jì)量腔中發(fā)生振蕩，該振蕩頻率在一定流量范圍內(nèi)與流體流經(jīng)管道的流速或體積流量成正比，從而計(jì)算出流體的平均速度進(jìn)而計(jì)算出流量值。射流水表測(cè)量靈敏度高，可以消除被測(cè)液體中氣泡或微小泥沙對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響; 其主要用于低雷諾數(shù)流體的流量測(cè)量，測(cè)量范圍寬，在低流量檢測(cè)時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。

4. 超聲波水表利用超聲波在流動(dòng)的液體中傳播時(shí)載有流體流量信息的原理，通過(guò)檢測(cè)穿過(guò)流體的超聲波信號(hào)就可以得到所測(cè)流體的流速信息，最后再根據(jù)相應(yīng)原理?yè)Q算成流量。超聲波水表被測(cè)管道內(nèi)無(wú)任何運(yùn)動(dòng)、阻流部件，無(wú)磨損，壓力損失��；靈敏度高，可檢測(cè)到流速的微小變化；對(duì)被測(cè)介質(zhì)幾乎無(wú)要求；具有極寬的量程比，且超聲波水表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于維護(hù)，非常適合民用和工業(yè)測(cè)量。

現(xiàn)代化信息管理

目前，供水企業(yè)大部分采用機(jī)械水表計(jì)量、現(xiàn)場(chǎng)定期人工抄表和巡檢的管理模式。然而這種模式存在著計(jì)量和管理上的弊端，機(jī)械水表的高始動(dòng)流量、高壓損以及不可避免的自然磨損等因素導(dǎo)致計(jì)量失準(zhǔn)；人工定期抄表和巡檢不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決水表故障問(wèn)題等。所以現(xiàn)在很多城市水司都在積極構(gòu)建自己的能夠自動(dòng)讀表、實(shí)時(shí)監(jiān)控管理、正確計(jì)量、計(jì)算售水量的水資源信息管理系統(tǒng)。超聲波水表配合GPＲS /GSM 無(wú)線通信技術(shù)及相關(guān)軟件讓水資信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建能更輕松的實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在自來(lái)水司工作人員只需坐在辦公室的電腦前，通過(guò)供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)( GIS) 平臺(tái)就可以查看區(qū)域內(nèi)用戶用水信息和管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)信息。

通過(guò)實(shí)時(shí)顯示的信息就知道哪些地方水壓不夠、哪些地方容易發(fā)生爆管或正在爆管。通過(guò)超聲波水表配合相應(yīng)硬件軟件將用戶水表和大表的流量數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)傳回信息中心并實(shí)時(shí)顯示在地圖上。對(duì)于監(jiān)控點(diǎn)上出現(xiàn)瞬時(shí)流量為0L /h，壓力為0Pa 的就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，這樣可以及時(shí)通知在附近的水司工作人員趕赴現(xiàn)場(chǎng)維修。由于其具有GPS 定位功能，從而節(jié)約了大量的維修時(shí)間，減少了自來(lái)水公司與用戶之間因不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理管網(wǎng)異常情況而產(chǎn)生的糾紛，還能節(jié)約大量的水資源。

 居民在一天內(nèi)的用水量不是一成不變的，有高峰期和低峰期。超聲波水表可方便確定高峰期和低峰期的時(shí)段，超聲波水表具有瞬時(shí)流量功能，1s 采集4 次、8 次或16 次瞬時(shí)流量或更多。通過(guò)采集大量的流量數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，就可得到高、低峰時(shí)段點(diǎn)數(shù)據(jù)或其他重要數(shù)據(jù)，為自來(lái)水公司的合理調(diào)度、保證供需水壓平衡等提供數(shù)據(jù)支撐，為其功能的實(shí)現(xiàn)保駕護(hù)航。無(wú)論是GIS、SCADA 系統(tǒng)還是供水科學(xué)調(diào)度系統(tǒng)，能讓這些系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的前提都是大量數(shù)據(jù)的支撐，而這些重要的數(shù)據(jù)是靠智能水表來(lái)獲得的，而超聲波水表在智能水表中的優(yōu)越性是顯著的。

結(jié)語(yǔ)

超聲波水表具有其他水表無(wú)法比擬的優(yōu)越性，始動(dòng)流量小、精度高、寬量程比、便于維護(hù)等均符合現(xiàn)代測(cè)量的新標(biāo)準(zhǔn)。在信息技術(shù)飛速發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，采用超聲波水表，結(jié)合電子通信技術(shù)，可以讓自來(lái)水公司的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和科學(xué)管理水平實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。