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如何做好智能水表质量的浅析
来源:泊头市普惠仪表有限公司 点击:26 发布时间:2010-5-17 15:49:00
  智能水表是在普通水表上加装了阀门、电子模块、电池。前者阀门是结构增加,而阀门是动态的。自从诞生智能水表的那一天起,阀门就成为智能水表关键的关键。无论那家的阀门或多或少存在着这样那样的问题。后者是电子器件的增加。电子产品我们都知道其可靠性远远低于机械产品,因为,是微电子很多的质量因素我们是看不到的,更是那些器件组合在一起后会发生千变万化。所以增加的阀门和电子器件若处理不好就是产品质量问题的根源。
  而智能水表是自来水管理部门和千千万万用户之间进行管理的一个方向,时代的发展,科学的发展,采用高科技产品是必然的趋势。那么,作为厂家如何将产品质量问题降低到*低限度呢?这是现代智能水表产业的一大课题。零缺陷对于智能水表来说是不可能的,至少在起步不久的高科技产业,目前不具备这样的生产与控制能力,任何一家企业都不敢说:我的智能水表是零缺陷的,质量是98%的。
  普通水表使用的机芯为什么一直沿用到现在还没有进行改进呢?关键的一点是机芯技术是符合流体力学设计原理的,所以,到现在没有人对机芯的设计进行彻底的改进。智能水表增加的阀门,设计采用的结构形式多样,有先导阀门、球阀、陶瓷阀、机械阀等等。
  1、先导阀
  先导阀应该说是利用了一种巧力,也就是四两拨千斤的原理。利用开启一个小孔,将上端和下端的水压进行调整。当水压平衡时,阀门就会自动开启,当水压不平衡时阀门就会自动关闭。先导阀顾名思义就是先导通一个小孔,利用很小的力,然后在将阀门开启。应该说先导阀是智能水表其中一种比较理想的设计。因为开启阀门和关闭阀门需要的时间很短,甚至是一瞬间的事情。而水压对阀门是乎没有太大的影响,因为,先导阀本身就是依靠水压差来达到开启阀门和关闭阀门的。假如采用电磁阀作为驱动,则开启和关闭阀门所需要的功率几乎是恒定的。
  虽然先导阀有四两拨千斤的原理,但是它*大的缺点就是在水表中增加了这种结构的阀门后压力损失技术指标就很难解决,这是一。第二,这个四两采用什么样的驱动呢?使用电机,那么电机和驱动杆之间的密封解决是需要谨慎的;使用电磁阀来作为开启小孔的驱动,那就势必要采用双稳态的电磁阀(或者叫自保持电池阀)才能使功耗降到*低限度,那么这个电磁阀和驱动杆无论在什么状态,都带有磁性。磁性材料无论在干燥状态还是在液体状态它的*大特点就是能够吸附铁质材料,尤其是细小的微粒更是容易被其吸附。这样时间久了在电磁阀和驱动杆上就会无限制的被铁质微粒所包裹,在其运动过程中会产生无穷大的摩擦力。甚至不能驱动。使用电磁阀还有一个就是需要解决管道硬冲击后的自动开启阀门和关闭阀门的弱点。
  制造高质量的先导阀关键是要解决在水中不让铁质的微粒吸附到动态的杆上;解决压力损失技术问题;解决先导孔不被水垢堵塞问题;解决管道硬冲击造成关阀失控自动关闭和开阀的问题,因为硬冲击会使电磁阀内置磁钢瞬间失磁。目前市场上有采用先导阀作为智能水表阀门的产品。
  2、球阀
  球阀是自来水管道常用的一种手动阀门,由于是采用手动的,所以,在使用中其密封性能还是可以。但是一旦采用到智能水表上,这个阀门的工艺要求就提高了很多。首先是要求其球体旋转时的扭矩必须在一个规定的范围内;其次,在扭矩达到的基础上还必须密封性能可靠;第三,由于选择球阀本身就是想将表壳的体积设计到*经济状态,以此达到降低材料成本的目的,所以在结构上只采取了增加两个可以打孔与减速器进行连接定位的耳朵平面。而这两个耳朵平面上的孔要保证驱动杆与被驱动杆之间的同轴度,那不是一件容易的操作;第四,管道水压对球阀的开关有直接的影响,因为球阀受到的是水压的正面压力。水压越高开启阀门或者关闭阀门所需要的扭矩越大。
  综上所述想要球阀作为智能水表理想的阀门,必须要解决以下几个关键技术问题:
  、 驱动杆和被驱动杆之间增加万向节传动连接,保证两个驱动杆之间的同轴度;或者将上口扩大,引用机械密封装置,减速器与被驱动杆之间的配合采用模具压铸件定位,保证两个驱动杆之间的同轴度;
  第二、 球体的背水一面开启长槽(即局部透空),这样可以降低正面水压对阀门增加扭矩的影响。
  采用上述技术后,其产品体积会加大,制造成本也会因此而提高。但是球阀的质量却会因此而稳定,电池的使用寿命也因此而延长。制造质量稳定的球阀这是*佳的途径。目前市场采用球阀作为智能水表阀门的产品很多,但是问题却不少。
  3、陶瓷阀
  陶瓷阀是在手动冷热水阀门的基础上提升为智能水表阀门的一种结构,从原理上来说应该是完全可行的,只需解决压力损失的技术问题,所以设计体积就较球阀要大多了。但是水压几乎对陶瓷阀的影响力很小,因为陶瓷阀是两个陶瓷片,其中一个陶瓷片做旋转运动,那么它克服的仅仅是两个陶瓷片之间的摩擦力。所以,陶瓷阀是智能水表其中一种理想的设计结构。
  陶瓷阀也和球阀一样存在着驱动杆与被驱动杆之间的同轴度问题,好在陶瓷阀本身设计结构大,因此采用模具定位那是很轻松的事情。这样,两轴同心的问题对陶瓷阀来说就不是问题了。
  但是,陶瓷阀的*大弱点就是怕剧烈的振动和硬冲击,因为这些强硬的振动和冲击会造成陶瓷片的损坏。通过调整材料来保证不会被强烈振动和硬冲击轻易的损坏,这样就会增加一点摩擦系数,但是对于改变材料的陶瓷阀来说已经微不足道。尽管增加了功耗,但是相比球阀的功耗还是要低的多。
  陶瓷阀面临的就是如何解决,轴向密封的问题。
  制造陶瓷阀首先就是要避开选择陶瓷材料,这样制造质量稳定的陶瓷阀才有保障。
  4、机械阀
  机械阀是在陶瓷阀的基础上,在阀门的密封处增加了机械密封装置,彻底解决了被驱动杆的密封问题。机械阀采用了机械密封原理的提升设计,将整个阀门结构看成是一个机械密封装置,其中没有采用陶瓷材料,而是采用摩擦系数相对小的材料进行组合成阀门摩擦片。
  机械阀门设计的体积较球阀要大,关键是要解决压力损失的技术问题。机械阀应该是智能水表设计选择的*佳阀门结构。
  制造质量稳定的机械阀是保证智能水表质量的关键。
  任何一种阀门都是可以做好智能水表,关键是怎样对阀门的结构去进行设计的提升。还有就是电器参数与电路的配合程度。

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