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浅谈智能水表的外壳防护
作者:Admin   来源:网络   发布时间:2019-9-5 9:16:24   点击数:

目前市场上水表除了传统的机械式水表,还有新兴的电子类智能水表,但是电子类水表要比传统的机械表在安装环境上要苛刻许多,此文针对电子类水表优势与外壳防护要求做一些详细的说明与分析。


关键词: 电子水表 IP68


引言:电子智能水表指的是基于电磁或电子原理工作的水表,利用法拉第电磁感应、超声波时差等方式来计量的一类水表,由于此类水表具备了较为强大的管理功能而深受市场欢迎。但电子类水表一般是电池供电和交流供电两种方式,且目前来说,电池供电是趋势;相比于传统机械水表,其优势是电子水表的始动流量低、量程比宽、无压力损失、精度高、过载流量大等,可由于电子元器件的功耗等影响,一般内置电池的使用寿命大约6-10年之间,且对防水要求非常高。


超声波NB水表


1、普通机械水表的使用环境:目前,我国的供水行业以使用机械式水表为主,通常安装在户外,遭受风吹日晒、雨淋水泡,工作环境较为恶劣,但是机械式水表能够适应这样的环境。然而,电子类水表则不然,外界温差大,潮湿度大,且有些水表的安装环境都是在纯户外,无任何保护措施等影响,此类安装环境都会是电子类水表正常工作的重重阻碍,就目前业内来说,似乎只要解决了电子类水表的防水问题,电子类水表代替机械水表的春天也就来临了。


2、针对电子水表的外壳防护所做的实验说明与材料说明:对于电子类水表的防水能力,各个厂家也是使出了浑身解数,可至今为止,还没有任何一家厂商或个人敢绝对的说已经攻克了此问题。谈到外壳防水能力,可以参照国家标准 GB 4208-2008《外壳防护等级》。很多厂家认为,如果达到了IP68的防护等级(IP68是外壳防护等级中的最高级别),如图1所示,电子类水表的防水问题就解决了,殊不知,实验来的数据和真实的安装环境来的数据是绝对的不可能相同的。在实验环境下,即使通过IP68的试验,有的实验外壳泡水时间甚至超过了半年以上,且都在1米深以下的水面。产品仍然能正常显示,正常使用,可是为何到了实际安装环境下,有一部分产品却因为进水而导致产品失效,无法正常使用与计量,对此,我们来分析一下:


电子远传水表(无磁,NB-IoT


防护等级数字含义


1)任何的试验都是在模拟实际的使用情况,可模拟条件,是不可能完全达到真实的工作条件。模拟只是模拟,跟实际使用还是有很大差异的。即:模拟条件达不到实际使用条件,实验根本不会失败,最终也就出现了我们的实验是成功的,而实际应用失败的情况。


2)外壳防护失效,许多人认为水能够从外壳渗透进入内部,是因为密封的机械结构设计有缺陷。这个我只能说有可能,但绝不完全是,因为设计缺陷导致的还是能直观看到,可是有些进水是外壳的使用材料受恶劣的自然环境的侵蚀而导致老化,最终进水,导致防水失败。



3)物质的固有属性,因为一切物质都是绝对运动的。良好的机构结构设计固然能起到隔水的作用,可是如果在户外高温高湿的情况下,水会以分子形式剧烈运动,且水分子的直径很小,只有0.4纳米,很容易进到壳体内,就像以前学习的物理课本中说的那样,一面白墙下堆放了一堆煤炭,时间久了以后白墙里面都黑了。所以,要阻止水分子的热运动,所选材料本身的分子间隙一定要比水分子直径还要小。绝大多数的金属材料之间有足够小的间隙,能够阻止水分子的热运动渗漏,因此,金属外壳防水是很好的。然而,一般电子类水表的外壳经常会使用塑料、橡胶等高分子材料。大多数的高分子材料都有一定的吸水性,并且有较大的体膨胀系数,相当一部分的水正是通过材料本身吸水和通过其密封间隙转移进去的,最终导致防水失败的。


3、结束语:以上几点,也许就是表壳防水失败的几个关键因素了,电子产品怕水的原由,是因为水的电阻较小,电流会优先从水走,电流会变得很大,电流大会放热,热量大就有可能烧坏电路而导致电子产品不工作了(如果是少量水那就可能部分不工作),所以防水要求显得尤为重要,不过就目前来说,这一技术性的瓶颈,一时之间还无法解决,我们是否可以有另外的思路,比如在焊接完成的电路板上裹上一层防水物质?或者壳体选择金属材料?又或者等将来有一天,我们发明了一种既能把线路板液封在里面,又不会短路的一种新型液体……(文章来源于网络,如侵删)



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