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從六項國家專利的技術(shù)開發(fā)角度，闡述了中國遠傳水表從出現(xiàn)到改進，再到完善的過程。中間經(jīng)歷過多次失敗，從此告誡人 們，不要再用那種仍在仿制、貌似合格的“遠傳水表”?！　?
[關(guān)鍵詞]?
遠傳水表　
自保持開關(guān)　
防磁　
“九五”初期，建設(shè)部首次在小康住宅標(biāo)準(zhǔn)中提出了“三表出戶”的新要求，之后，北京、深圳等地相繼出臺相關(guān)政策，促進“三表出戶”、“水表一戶一表”等工作的落實。近二年，此項工作進展迅速，許多城市已經(jīng)或正在醞釀新裝水表一律具備遠抄功能的方案（如青島市等），以盡可能接近城市建筑智能化要求。水表應(yīng)用行業(yè)正在出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)抄表、戶外顯示、IC卡自動收費和普通水表四種方式并駕齊驅(qū)的新局面?？梢韵胂螅瑤啄曛螅h傳水表將成為新世紀(jì)水表應(yīng)用的主流產(chǎn)品。 　　
因此，對遠傳水表的開發(fā)、應(yīng)用和研究將成為新世紀(jì)水表應(yīng)用工作的重要任務(wù)之一。下面將以不同時期遠傳水表的技術(shù)發(fā)明與改進，闡述中國遠傳水表從出現(xiàn)到完善的整個過程，希望對此有興趣的人們作為參考。也希望更多的技術(shù)人員參與遠傳水表的開發(fā)與研究，以促進我國遠傳水表技術(shù)盡快達到和超過世界最先進水平。?
一、遠傳水表的產(chǎn)生 　　
一九八九年九月一日，山東青州人潘柯，首次向中國專利局提出了“水表遠傳流量計”專利申請（專利號：89205961.3）。從此，帶有電子遠傳功能的水表便開始出現(xiàn)了。當(dāng)時，由于戶外抄表的課題還沒有提出，這種遠傳水表被廣泛的用于工業(yè)用水的檢測。1993年9月，山東建材學(xué)院學(xué)報（第2卷、第3期）刊登了自動化系劉希民教授與發(fā)明人潘柯的文章《水表遠傳流量計的研制》，其中，這樣闡述了它的原理：“它由光電發(fā)射－接收器和反光鏡組成。當(dāng)水流在水表中流動時翼輪便隨著水流而轉(zhuǎn)動，當(dāng)安裝在翼輪上的反光鏡通過光電發(fā)射器時，發(fā)射器發(fā)出的紅外光由反光鏡反射，反射光由接收器接受，從而輸出脈沖信號，水流量越大，翼輪的轉(zhuǎn)速也隨之增大，輸出脈沖頻率也增大”。實際上，后來的流量計將光電反射器改成了霍爾元器件。?
　　 由于這種流量計在可靠、方便、價格等方面的突出優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于水泥、化工、鍋爐、供水等給水生產(chǎn)過程中，大大地擴大了旋翼水表的用途，為水流量的計量、檢測提供了一種新的方法。 　　
這種流量計的缺點是不能成整數(shù)倍的傳遞信號。例如：25型水表每公斤水109個脈沖。而且，需將整個水表拆開，改裝后要重新校正，生產(chǎn)較為復(fù)雜，不能用于住宅遠程抄表。但是，這種旋翼濕式水表的電子遠傳化改進，使普通水表的應(yīng)用大大地向前推進了一步，為后來精密遠傳水表的完成打下了基礎(chǔ)。?
二、遠傳水表的改進過程 　　
一九九五年，建設(shè)部在其小康住宅標(biāo)準(zhǔn)中將“三表出戶”作為一條新的要求提了出來。之后，北京、深圳等城市的地方標(biāo)準(zhǔn)也相應(yīng)提出：民用住宅中的“水、電、氣三表應(yīng)設(shè)在戶外，方便抄表、避免擾民”。 　?
為使遠傳水表能適應(yīng)于“水表出戶”的新要求，潘柯等技術(shù)人員研制了一種新的遠傳水表“一種水表遠傳顯示裝置”（專利號：96227574.3）。專利文件中是這樣闡述的：本實用新型公開了一種水表遠傳顯示裝置，包括水表傳動支架1，水表齒輪和/或水表字輪2，其特征是水表的齒輪側(cè)端平面上有一個感應(yīng)元件3與固定在水表傳動支架1上的傳感器4相互配合，傳感器4感應(yīng)的信號通過導(dǎo)線6和7與顯示計算部分5內(nèi)部的線路板上的兩個觸點連接。其主要優(yōu)點是水表和遠傳顯示裝置兩套顯，顯示部分可以具有顯示和計算等功能，方便實用。?
　　這項技術(shù)中的遠傳水表部分將感應(yīng)部件與傳感器設(shè)在了水表某個齒輪上，齒輪每轉(zhuǎn)一圈，就感應(yīng)發(fā)出一個信號。感應(yīng)部件設(shè)置在不同的齒輪上，就可以相應(yīng)的得到1噸、0.1噸、0.01噸....的相應(yīng)信號。克服了上一專利中信號與機械轉(zhuǎn)動不能整齊對應(yīng)的缺點，使遠傳水表改進了一步。 　　但是，這種遠傳水表有一個致命的弱點，即：在水表內(nèi)部加裝電路，從水表邊孔輸出引線，表芯從此不能取出，打破了水表機芯取出校正、更換的標(biāo)準(zhǔn)。
　　針對這一缺點，潘柯等技術(shù)人員設(shè)想了一種傳感器放在表外的方案。這種方案必須能夠滿足以下要求：
1、不破壞原水表的任何結(jié)構(gòu)，表芯可以隨意取出。
2、結(jié)構(gòu)簡單，使傳感器通用于干式、濕式、旋翼、螺翼等所有標(biāo)準(zhǔn)水表。
3、濕式水表時，壓力和密封性都達到了標(biāo)準(zhǔn)要求。于是一項新的專利技術(shù)產(chǎn)生了，即：一種嵌有傳感器的水表玻璃及其水表（專利號：96243802.2）。專利說明闡述如下：本實用新型公開了一種水表觀察窗玻璃2和一種具有電子傳感器裝置的水表，其特征在于水表的觀察窗玻璃2是一個具有內(nèi)部封裝傳感器1的觀察窗玻璃，封裝在玻璃內(nèi)（或玻璃外表面）的傳感器1與安裝在水表指示盤上的指針部件3配合。其優(yōu)點是不影響表芯的更換和調(diào)校，不影響水表的密封和使用計量精度，特別適合于濕式及其它種類的水表。
　　這種水表研制成功后，試驗工作及部門檢測均順利通過。作為水表出戶的“理想產(chǎn)品”開始小批生產(chǎn)，進入市場。不久，奇怪的事情發(fā)生了。顯示儀數(shù)據(jù)與水表讀數(shù)不統(tǒng)一，顯示數(shù)多于原水表實際數(shù)。這種現(xiàn)象不定時、不定量，有的誤差大時，顯示量竟大于實際量幾倍，問題十分嚴(yán)重。 　　技術(shù)人員推測：由于采用了干簧管單點感應(yīng)，不用水時，假設(shè)感應(yīng)磁針恰巧停在了感應(yīng)與非感應(yīng)的臨界點上，此時，遇有水壓波動、人為震動，甚至火車造成的顫動等情況時，感應(yīng)信號就會重復(fù)發(fā)出。技術(shù)人員將幾十只水表串在一起，進行了專項試驗，結(jié)果證實了推測。同樣，“一種水表遠傳顯示裝置”中的遠傳水表存在類似問題，公司宣布此兩項技術(shù)歸于失敗，停止生產(chǎn)。?
　　“失敗乃成功之母”，經(jīng)過研究實驗，“一種高精度水表”隨之而生（專利號：99206865.7）說明如下：本實用新型公開了一種高精度水表，該水表包括玻璃窗2，封固在其上的傳感器1，以及指針5上的感應(yīng)部件3，其特征在于在水表的觀察玻璃上與指針5相對應(yīng)的位置處相對于指針5的回轉(zhuǎn)平面的任意直徑方向平行的位置至少對稱安裝一對傳感器1。其優(yōu)點除具有9624380.2中的優(yōu)點外，還具有計量準(zhǔn)確，不受水表指針及其上感應(yīng)部件擺動或波動的影響的特點。
　　對這種雙干簧管遠傳水表在微機軟件中是這樣處理的：檢測到A干簧管閉合了，就記下來，再檢測到B干簧管后才認為信號有效，單一的A或單一的B，即是多次閉合也無效。有效地防止了臨界點顫動誤發(fā)信號的出現(xiàn)。在防止人為磁塊干擾方面，當(dāng)微機檢測到A、B兩管同時閉合時，便認為有外磁干擾，停止計數(shù)，同時報警。 　　這種遠傳水表后來被形成批量產(chǎn)品，銷往天津、遼寧、安徽、山東等地。從用戶反饋的情況看，仍有以下幾點不夠理想：1、增加了一個開關(guān)，微機采集器就要增加硬件口。2、需在軟件上特別處理，與以往遠傳水表不通用。3、干簧管的磁感應(yīng)距離本來有限，少有磁力的減弱或瞬間變化就會丟數(shù)（實驗證明，磁力偶然的動態(tài)減弱是存在的）。
　　那么，什么樣的遠傳水表才是最為理想、最為完善的呢？?
三、遠傳水表的完善與發(fā)展
　　為了消除遠傳水表因顫動造成的誤差，有技術(shù)人員設(shè)想通過微機軟件除去頻繁出現(xiàn)的顫動誤差。那么，不頻繁的顫動誤差怎么辦？這不能算完善！為了防止人為放磁塊干擾。有技術(shù)人員另設(shè)干簧管，讓微機報警。那么，干擾期間的計數(shù)不全丟失了嗎？報警之后又如何呢？這不能叫完善！
　　為了尋求完善，潘柯等技術(shù)人員對以色列阿拉德、德國魯美特，以及意大利、日本等國的遠傳水表逐一進行了深入的剖析研究，得出的結(jié)論是：它們都不夠完善
。 　　作者認為，真正的完善，至少應(yīng)具備以下幾點：?
1、通用于所有國標(biāo)水表，且不影響原水表的任何功能、性能。
2、符合遠傳水表的習(xí)慣用法，便于微機接口。
3、遠傳誤差小于萬分之一，即：無傳輸誤差。
4、人為磁塊干擾不影響發(fā)信號。
5、造價低，適宜進入百姓家。
　　早在98年潘柯等技術(shù)人員就設(shè)想一種能夠自動保持開關(guān)狀態(tài)的遠傳水表，即研制一種“很聽話”的感應(yīng)開關(guān)，“叫你開你就開，叫你關(guān)絕對關(guān)”。98年這種產(chǎn)品的樣機開始現(xiàn)場實驗，幾經(jīng)失敗之后，于99年上半年獲得成功。它就是現(xiàn)在被廣泛采用的“一種磁控式遠傳水表”（專利號：99219172.6）。
　　如專利附圖所示，這種遠傳水表的感應(yīng)指針為雙頭式指針，在指針相對應(yīng)的位置設(shè)置了一個傳感電路，這個電路的感應(yīng)開關(guān)具有自保持作用。即若指針的A頭使感應(yīng)開關(guān)處于“開”的位置， A頭轉(zhuǎn)走后，開關(guān)仍保持在“開”的位置不變，等B頭轉(zhuǎn)到時，開關(guān)才會變?yōu)椤瓣P(guān)”的狀態(tài)。B頭轉(zhuǎn)走后，開關(guān)仍保持在“關(guān)”的位置，A頭再轉(zhuǎn)來時，開關(guān)狀態(tài)才會發(fā)生變化，以此周而復(fù)始。這樣，傳感器的開關(guān)狀態(tài)就被穩(wěn)定的保持，不會因感應(yīng)點的臨界擺動而產(chǎn)生誤差。
　　在防磁干擾方面，自保持電路和雙頭指針均起到了作用。自保持作用本身已使開關(guān)狀態(tài)的變化受到限制，加上隔離罩后，罩外磁力的干擾力度總小于雙頭指針的力度。因此，磁干擾不會使開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化。另外，雙頭指針具有干擾自解功能，可以保證已受干擾的開關(guān)狀態(tài)自動恢復(fù)正常。
　　在通用性方面，將傳感器部件設(shè)計成了一個便于安裝、便于更換、便于調(diào)試的傳感片，這個傳感片只附在原有水表玻璃上就行了，適應(yīng)于所有國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)水表，無論干式、濕式、旋翼、螺翼均可適用。裝好后的遠傳水表外觀整潔美觀，即不影響拿出表芯校對，也不會因為玻璃破碎損壞傳感器。?
　　該產(chǎn)品研制成功后，對其進行了惡劣環(huán)境下的破壞性壽命試驗，輸出信號達千萬次以上。目前，實際使用已達三萬只以上，在可靠性、實用性、價格等方面顯示了突出的優(yōu)越性。
　　專利申請?zhí)枮?1221703.4的“一種改進型遠傳水表”是對“一種磁控式遠傳水表”的改進與發(fā)展，它將這種具有自保持開關(guān)的功能擴展到了一些特殊型號和規(guī)格的水表。如：飲用水水表、單流束水表和容積式水表以及一些特殊尺寸的進口類水表。以適應(yīng)特殊情況下的應(yīng)用和IC卡水表、代碼式水表專用。
　　遠傳水表的研制過程，也就是它的發(fā)展與完善的過程，今天的完善只對今天而言。可以肯定的說，未來更高水平的遠傳水表，絕不是今天這個樣子。它會在高集成化、高智能化和無線傳輸方面向著更加有利的方向發(fā)展，這給致力于從事這項事業(yè)的科技人員留下了十分廣闊的科技與市場的雙重空間。在此，具有世界水表生產(chǎn)大國稱號的中國，應(yīng)當(dāng)走在世界的前列。