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淺談智能水表的外殼防護

字體: 放大字體  縮小字體 發布日期:2019-12-11  瀏覽次數:174

目前市場上水表除了傳統的機械式水表,還有新興的電子類智能水表,但是電子類水表要比傳統的機械表在安裝環境上要苛刻許多,此文針對電子類水表優勢與外殼防護要求做一些詳細的說明與分析。


 

關鍵詞: 電子水表 IP68


 

引言:電子智能水表指的是基于電磁或電子原理工作的水表,利用法拉第電磁感應、超聲波時差等方式來計量的一類水表,由于此類水表具備了較為強大的管理功能而深受市場歡迎。但電子類水表一般是電池供電和交流供電兩種方式,且目前來說,電池供電是趨勢;相比于傳統機械水表,其優勢是電子水表的始動流量低、量程比寬、無壓力損失、精度高、過載流量大等,可由于電子元器件的功耗等影響,一般內置電池的使用壽命大約6-10年之間,且對防水要求非常高。


超聲波NB水表


 

1、普通機械水表的使用環境:目前,我國的供水行業以使用機械式水表為主,通常安裝在戶外,遭受風吹日曬、雨淋水泡,工作環境較為惡劣,但是機械式水表能夠適應這樣的環境。然而,電子類水表則不然,外界溫差大,潮濕度大,且有些水表的安裝環境都是在純戶外,無任何保護措施等影響,此類安裝環境都會是電子類水表正常工作的重重阻礙,就目前業內來說,似乎只要解決了電子類水表的防水問題,電子類水表代替機械水表的春天也就來臨了。


 

2、針對電子水表的外殼防護所做的實驗說明與材料說明:對于電子類水表的防水能力,各個廠家也是使出了渾身解數,可至今為止,還沒有任何一家廠商或個人敢絕對的說已經攻克了此問題。談到外殼防水能力,可以參照國家標準 GB 4208-2008《外殼防護等級》。很多廠家認為,如果達到了IP68的防護等級(IP68是外殼防護等級中的最高級別),如圖1所示,電子類水表的防水問題就解決了,殊不知,實驗來的數據和真實的安裝環境來的數據是絕對的不可能相同的。在實驗環境下,即使通過IP68的試驗,有的實驗外殼泡水時間甚至超過了半年以上,且都在1米深以下的水面。產品仍然能正常顯示,正常使用,可是為何到了實際安裝環境下,有一部分產品卻因為進水而導致產品失效,無法正常使用與計量,對此,我們來分析一下:


 

電子遠傳水表(無磁,NB-IoT


 

防護等級數字含義


 

1)任何的試驗都是在模擬實際的使用情況,可模擬條件,是不可能完全達到真實的工作條件。模擬只是模擬,跟實際使用還是有很大差異的。即:模擬條件達不到實際使用條件,實驗根本不會失敗,最終也就出現了我們的實驗是成功的,而實際應用失敗的情況。


 

2)外殼防護失效,許多人認為水能夠從外殼滲透進入內部,是因為密封的機械結構設計有缺陷。這個我只能說有可能,但絕不完全是,因為設計缺陷導致的還是能直觀看到,可是有些進水是外殼的使用材料受惡劣的自然環境的侵蝕而導致老化,最終進水,導致防水失敗。


 


 

3)物質的固有屬性,因為一切物質都是絕對運動的。良好的機構結構設計固然能起到隔水的作用,可是如果在戶外高溫高濕的情況下,水會以分子形式劇烈運動,且水分子的直徑很小,只有0.4納米,很容易進到殼體內,就像以前學習的物理課本中說的那樣,一面白墻下堆放了一堆煤炭,時間久了以后白墻里面都黑了。所以,要阻止水分子的熱運動,所選材料本身的分子間隙一定要比水分子直徑還要小。絕大多數的金屬材料之間有足夠小的間隙,能夠阻止水分子的熱運動滲漏,因此,金屬外殼防水是很好的。然而,一般電子類水表的外殼經常會使用塑料、橡膠等高分子材料。大多數的高分子材料都有一定的吸水性,并且有較大的體膨脹系數,相當一部分的水正是通過材料本身吸水和通過其密封間隙轉移進去的,最終導致防水失敗的。


 

3、結束語:以上幾點,也許就是表殼防水失敗的幾個關鍵因素了,電子產品怕水的原由,是因為水的電阻較小,電流會優先從水走,電流會變得很大,電流大會放熱,熱量大就有可能燒壞電路而導致電子產品不工作了(如果是少量水那就可能部分不工作),所以防水要求顯得尤為重要,不過就目前來說,這一技術性的瓶頸,一時之間還無法解決,我們是否可以有另外的思路,比如在焊接完成的電路板上裹上一層防水物質?或者殼體選擇金屬材料?又或者等將來有一天,我們發明了一種既能把線路板液封在里面,又不會短路的一種新型液體……(文章來源于網絡,如侵刪)

 
 
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