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液封光电直读水表的技术探讨

行业聚焦点中国仪表网2012年12月04日 11:45人气:22928

  摘要:近些年市场上推出的光电直读水表,因其具有抄读精度高,不需要长期供电,抗抖动、抗电磁干扰等优点,逐渐被广大用户接受,成为市场上的主流产品。本文以液封光电直读水表为基础,阐述了液封光电直读水表的生产使用中出现的问题及解决方案。
  
  关键词:液封光电直读水表 胶封 计数器盒
  
  一、概述
  
  近些年市场上推出的光电直读水表,因其具有抄读精度高,无源、无累计储存,抗抖动、抗电磁干扰等优点,逐渐被供水行业接受,成为市场上的主流产品。开创了供水行业计量抄表最可靠的远程抄表时代。
  
  2004年光电直读水表产品问世之初,因为液封式光电直读水表的电路防水工艺不过关,现场使用问题多,曾经成为每个生产商烫手的山芋,客户需要但就是没有稳定的产品,只能生产干式结构的光电直读水表。
  
  液封光电直读水表的技术难题
  
  因光电直读水表模块需要与计数器密切配合安装在水表中,所以水表的计数器是光电直读水表的关键部件。液封式水表的计数器连同光电直读模块需要长期浸没水中工作,所以模块的防水至关重要。中石油安装的几十万只液封光电直读水表就是主要因模块的防水等问题没有解决,最后只能改为干式光电直读水表。
  
  液封光电直读水表主要存在什么问题呢?
  
  1、液封工艺过程
  
  光电直读水表计数器由计数器盒、字轮、光电直读模块组成。在液封计数器中安装光电直读模块,字轮腔内需要灌液才能成为液封水表。
  
  字轮腔中灌液后需对液体进行密封,就是灌入的液体不能向外流出,不然液封就会失去作用。字轮腔中密封的液体会增加机械传动的摩擦力,使得水表的始动流量Qs受到影响。降低水表的灵敏度。
  
  光电器件工作时遇到的最大问题是液封液体中的气泡,发光管发射时遇到气泡光会折射、衍射,光电接收管接收时出现误判。所以液体灌满的光电直读计数器,如出现漏液就会产生气泡,这是影响光电直读水表读数准确的最大天敌。如何解决液封水表漏液问题是各生产厂家都面临的难题。
  
  2、光电直读模块胶封
  
  光电直读模块在水中工作需要长期的密封。早期光电直读模块在水表计数器中密封,采用一般的环氧树脂材料,实行一次胶封工艺。环氧树脂在水中长期浸泡,结晶面中的Na离子与水中游离的H2离子会发生互换,当置换到一定时间后,水分子逐步渗透入电路板部位,这样模块在抄表的瞬间就短路。此外,环氧树脂有热胀冷缩的特点,因温度不同,南方生产密封的光电直读计数器去北方就会出现收缩,北方生产密封的光电直读计数器到南方就会出现热胀。
  
  由于早期生产的光电直读水表产品只重视解决技术问题,忽视了工艺要求、材料选择、地域差别等因素,所以才会在使用过程中出现大量的问题。
  
  3、光电直读计数器盒
  
  计数器盒是光电直读水表最关键的部件,这个部件的结构设计、模具加工、材料选择对光电直读模块能否在水表中可靠、安全的工作有着直接影响。
  
  计数器盒一般采用透明材料注塑,如结构设计不合理,在脱模时就会在塑料件上会留下预应力,留下的预应力就是潜在的问题根源。有的甚至在脱模时就已经龟裂,胶封后字轮被灌胶胶死,无法转动。
  
  最初,生产厂家是采用光电直读模块从字轮底部安装、胶封方法,但因胶封后会出现电路板短路,造成抄不到表读数的严重问题,便改为在字轮上面安装模块,成为湿式干装的光电直读计数器。但在实际安装使用中,液体从面上渗漏到模块,出现的问题更加严重。
  
  由于上述技术和工艺问题没有得到解读,更没有人去寻找解决方案,行业内出现了液封光电直读水表做不好的错误观点,使其成为水表行业一个谁都不敢触及的雷区,大部分生产厂家开始转向生产干式光电直读水表。
  
  那么液封光电直读水表的生产是不是真的就那么难?笔者以为,任何一个产品的开发、生产和使用中都会存在问题需要技术人员去解读、去发现、去解决,液封光电直读水表也一样,需要对出现的问题进行解读,了解问题的真相,然后采取针对性的方法彻底解决。以下就笔者简析如何解决上述问题。
  
  计数器盒技术
  
  液封过程对于普通水表来说很简单,不存在问题。但是对于液封光电直读水表来说却不简单。它存在几个方面的问题。第一,光电器件在工作时不允许水中有气泡;第二,液封后计数器盒不允许有变形;第三,计数器盒在液封后不能有龟裂。如何处理这些问题,笔者认为需要通过下例的方法来解决:
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