摘要：为了克服传统机械式水表存在的计量灵敏度低、压损大、长期磨损导致精度降低等问题,提出并实现了一种基于时差法和数据滤波的新型超声波水表。设计了由STM32F071主控芯片、高精度计时芯片TDC-GP22等组成的超声波水表硬件系统,支持温度补偿和低功耗模式;提出了结合卡尔曼滤波与算术平均的新型数据滤波算法,有效降低了测量误差,提高了水表的测量精度。实验测试及检定数据表明,该超声波水表具有精度高、功耗低等特点,综合性能能够满足实际工程应用的需要。

摘要：针对传统老式水表数据采集传输不便、耗费人工、出现漏损无法及时关闭等问题,设计了一种基于无线M-BUS(WM-BUS)物联网技术和智慧水务思想的高精度物联网远传超声波水表,可通过管网监控、漏损分析、分区计量和数据传输等手段实现智能止损,减少因管网漏损带来的损失。

摘要：【目的】提高农田灌溉和供水超声波水表密封性、生产效率、耐候性等问题。【方法】采用材料改性与新型水表结构设计相结合的方法,开展了超声波水表换能器与密封结构、配方改性材料等方面的研究。【结果】①采用可调角换能器结构和平滑内腔,流场稳定,减少水表底部结垢对超声波水表精度的影响,适应不同安装条件;②设计了机械密封结构,解决了传统灌胶密封水表不可重复维修利用的难题,提高了水表使用寿命及耐压稳定性和密封性能;③采用80 mm短管型式显著减小了超声波水表长度;玻纤加尼龙66工艺配方塑化生产大幅度降低水表质量,提高了耐候性和生产效率。【结论】研制的一种新型结构和材质的超声波水表,依据《饮用冷水水表和热水水表》(GB/T 778.4—2018)进行测试,水表达到1级精度;可靠性、耐候性、安装方便程度显著提高,生产成本大幅降低。

摘要：基于CFD软件对超声波水表内的流动进行流场分析,设计出一款能够降低压损、提高计量精度的水表抗扰流内芯结构。与目前普通水表内芯对比压损△P、阀门扰流工况下测量段速度标准差Eu-std及相对示值误差E并进行实验验证。实验结果表明,在水表常用流量点下,与普通内芯相比,安装抗扰流内芯的水表压损△P可降低10 kPa以上,阀门扰流工况下的最大相对示值误差E_(max)可降低1.7%。此外,文章还考察了抗扰流内芯导流柱长度c/D=0.3~1.25、尾端长度e/D=0~0.75对△P及E_(u-std)的影响,结果表明,研究范围内,当c/D=0.7、e/D=0.4时综合表现效果良好,压损为41 kPa,安装阀门后最大相对示值误差E_(max)为2.1%。

摘要：在高精度超声波水表研制成功后,单个水表系统误差的差异性导致超声波水表量产时需要再次校表才能达到需要的测量精度,但是校表时需要解决检测台上的水表与校正软件系统的校正数据通讯问题。该文利用AS12-TTL模块进行无线通讯,结合MSP430F149单片机芯片,实现表体计量校正数据与上位机上的校准软件通讯,从而达到量产水表的目的,同时也减小有线传输带来的布线麻烦。经现场测试应用表明,该系统性能稳定,安装使用方便。

摘要：超声波水表是机电一体化智能水表的典型代表之一,由于其高可靠性及智能化的特点,在水表应用领域占据越来越高的市场份额。但超声波水表由于其特殊的测量方式和结构,使其对流道的设计有较高要求。为此,将维托辛斯基收敛曲线应用于实际工程中,研究和验证该曲线在超声波水表管段的可操作性,为超声波水表的设计提供相关工程设计经验。

摘要：为了克服传统机械水表易损坏、抄表难、不易管理等缺点,设计了一款基于NB-IoT技术的超声波水表。单片机选择功耗低、运算精度高和低成本的STM32L152。采用NB-IoT通信技术实现了无线抄表功能,水表中安装的BC95-B8模块,可以将数据信息通过运营商基站传给云平台。超声波水表水流量的测量方法选择时差法,用TDC-GP22高精度时间测量芯片测量超声波在顺、逆流水中的时间差,对测量结果进行温度补偿。通过测试,基于NB-IoT的超声波水表可正常工作,各个功能模块的测量误差均在国家要求的范围内。

摘要：本文采用TI专用液体测量芯片MSP430FR6047为核心,设计了基于ToF (Time of Flight)测量原理的一款超声波水表,完成了液体测量系统中水表部分的硬件和软件的设计,制作了实物,并完成了测试。在水流工况下,通过检测超声波声束在水中上下行时速度变化引起的ToF差值,对其进行分析处理,得到水流速度,进而计算水流量,这些信息被存储在内部FRAM中并显示在定制液晶屏上。它具有优异的小流量检测能力,解决了许多传统机械水表存在的问题,适用于水资源的节约和合理利用。与机械式水表相比,有精度更高,可靠性更好,使用寿命更长,无任何活动部件等特点。

摘要：针对传统户用水表有线抄表方式存在的诸多弊端,提出一种基于ZigBee通信技术的远程无线抄表方法 .首先分析超声波水表的测量原理及通信参数,然后在Z-stack数据透明传输例程的基础上修改协议栈中涉及串口波特率、奇偶校验和消息传输部分的代码.另外,文中还给出了无线抄表系统的整体框架设计和上位机的使用说明.实验测试表明,该系统能够有效替代传统有线抄表方式,具有一定的应用价值.

摘要：在水表领域,超声波水表具有独特的优势,如何完善超声波水表的远程抄表,对于超声波的水表具有重要意义。根据超声波水表的测量原理和Modbus通信协议实现了Modbus通信协议在超声波水表中的应用。在超声波水表测量原理的基础上,详细分析了Modbus通信协议,完成了Modbus的移植,成功实现了在超声波水表中基于Modbus的通信协议RTU模式的通信功能。最后的实验结果表明,在超声波水表的实际应用环境中,完全可以实现精确的数据通信和实时监控功能,具有可靠性高、成本低、易维护等优点,对于超声波水表的完善和现代化具有重要的意义。