Đồng hồ nhiệt siêu âm không có bộ phận chuyển động và hầu như không có mài mòn cơ khí, do đó tuổi thọ của nó gần như hoàn toàn do pin và thiết bị điện tử quyết định. Được quy định bởi EN 1434 và, đối với đo lường pháp định ở châu Âu, Phụ lục MI-004 của Chỉ thị thiết bị đo, nó phải đo lưu lượng bằng cách tính thời gian siêu âm theo cả hai chiều, đọc một cặp cảm biến nhiệt độ chính xác, tích phân năng lượng nhiệt và hiển thị kết quả qua vô tuyến hoặc cổng quang EN 62056-21 trong sáu đến mười một năm trên một tế bào kín. Hiểu chu trình làm việc đo-và-báo cáo này là bước đầu tiên để chọn nguồn cấp – và thấy nơi một bể chứa xung niken-kim loại hydrua nhỏ giúp ích.
EN 1434 định nghĩa đồng hồ nhiệt – cảm biến lưu lượng, cặp cảm biến nhiệt độ (thường là các phần tử bạch kim PT500 hoặc PT1000 trên đường cấp và hồi) và bộ tính tích phân lưu lượng với chênh lệch nhiệt độ thành năng lượng nhiệt – còn Phụ lục MID MI-004 đặt các yêu cầu đo lường pháp định thiết yếu, thường là cấp chính xác 2 với dải động rộng (dải đo lưu lượng khoảng 1:100 cho cảm biến và lên đến 1:1000 cho thiết bị hoàn chỉnh trong các thiết kế hàng đầu).
Các sản phẩm chủ đạo minh họa mục tiêu công suất: Siemens UH50 hoặc Landis+Gyr ULTRAHEAT T230 được quy định cho nhiều năm hoạt động bằng pin, với một cấu hình T230 công bố khoảng mười một năm ở nhịp đo 20 giây, trong khi Qalcosonic HEAT2 nhắm đến cấp môi trường C với khoảng hoạt động 5–55 °C. Điểm chung là công suất trung bình cực kỳ thấp – cỡ nửa milliwatt cho đồng hồ DN100 đại diện đo mỗi vài giây.
Hình ảnh động đầu tiên mở rộng đời sống điện của đồng hồ. Phần lớn thời gian MCU, mặt trước siêu âm và vô tuyến ngủ ở mức microampere. Mỗi khoảng đo bộ tính thức dậy, kích hoạt các đầu dò siêu âm theo cả hai chiều (một xung tương tự ngắn dòng tương đối cao), kích thích và số hóa cả hai cảm biến nhiệt độ bạch kim, tính lưu lượng và năng lượng rồi quay về ngủ. Theo lịch báo cáo – tải lên không dây hằng ngày, hoặc đọc quang hoặc vô tuyến walk-by/drive-by – xuất hiện một xung truyền thông dài hơn.
Điểm mấu chốt, các nhà thiết kế khai thác phát hiện đường ống rỗng: Khi không có lưu lượng, đồng hồ kéo giãn khoảng đo, và các thiết kế được công bố cho thấy công suất trung bình giảm xuống khoảng 30 % giá trị khi có dòng chảy. Nhịp thích ứng đó là đòn bẩy đơn lớn nhất đối với tuổi thọ pin.
Hình thứ hai cho thấy cùng sự đánh đổi phi tuyến thấy trong đo lường thông minh: Với năng lượng tích trữ cố định, rút ngắn khoảng đo từ 20 xuống 2 giây, hoặc chuyển vô tuyến từ hằng tháng sang hằng ngày, nén tuổi thọ mười một năm về sáu. Mỗi xung siêu âm riêng lẻ nhỏ nhưng xảy ra hàng nghìn lần mỗi ngày, do đó năng lượng của nó chi phối trung bình dài hạn mặc dù xung vô tuyến chi phối dòng điện tức thời.
Tách hai điều này là kỷ luật thiết kế then chốt: Ngân sách dòng trung bình dài hạn định cỡ tế bào năng lượng, trong khi các đỉnh siêu âm và vô tuyến ngắn định cỡ một bể chứa xung giữ điện áp cấp ổn định trong khi đo và truyền.
Như với đồng hồ nước và khí, kho năng lượng mặc định là tế bào lithium sơ cấp 3,6 V được chọn vì mật độ năng lượng và thời hạn bảo quản. Điện trở nội tăng theo tuổi và nhiệt độ, và xu hướng thụ động hóa, không phù hợp với mặt trước tương tự siêu âm cần nguồn cấp sạch ổn định để tính thời gian các xung âm với độ chính xác nano giây, và bộ khuếch đại công suất vô tuyến. Một đường cấp sụt giảm trong khi đo thời gian bay không chỉ là rủi ro sụt áp – nó có thể làm suy giảm chính phép đo mà đồng hồ tồn tại để thực hiện.
Một bể chứa xung NiMH nhỏ – được sạc nhỏ giọt từ tế bào sơ cấp giữa các sự kiện – cung cấp các xung đo và vô tuyến ở trở kháng thấp với một cao nguyên phẳng, cách ly tầng tương tự chính xác khỏi trở kháng tế bào sơ cấp và bảo vệ độ chính xác định thời khi tế bào sơ cấp già đi.
Đồng hồ nhiệt nằm trong các trạm nhiệt và tủ đồng hồ trong nhà ấm hơn đồng hồ nước chôn – thường gần các đường ống ấm. Điều đó giúp đo siêu âm nhưng tăng tốc tự xả và, đối với bất kỳ phần tử sạc lại được nào, đòi hỏi sạc có kỷ luật: NiMH không nên được sạc liên tục trên khoảng 45 °C. Trong thực tế bể chứa được bù đầy bằng các xung ngắn có kiểm soát thay vì để sạc nhỏ giọt vĩnh viễn, và bộ pin được đặt tránh các đường ống nóng nhất – các quy tắc thiết kế quản lý được bảo tồn bể chứa trong suốt đời đồng hồ.
Khi đồng hồ có thể bảo trì hoặc được cấp bởi nguồn ngoài/bus trong mùa sưởi, NiMH càng hấp dẫn hơn như kho sạc lại được và thay thế được thay vì phần tử kín trọn đời.
Bản tóm tắt ghi lại khoảng đo và hành vi đường ống rỗng, dòng xung siêu âm, kích thích cảm biến nhiệt độ, hồ sơ đọc vô tuyến hoặc quang, cấp nhiệt độ tủ và tuổi thọ mục tiêu. Bài B chuyển những điều này thành tính toán năng lượng và xung lai; Bài C ánh xạ thiết kế lên EN 1434, MID và bằng chứng cấp tế bào.
Weijiang Power cung cấp các tế bào niken-kim loại hydrua kín và mô-đun hỗ trợ xung cho đồng hồ nhiệt siêu âm và đồng hồ đo phụ năng lượng nhiệt. Hãy cho chúng tôi biết khoảng đo, hồ sơ vô tuyến, cấp nhiệt độ và tuổi thọ thiết kế, và các kỹ sư của chúng tôi sẽ thiết kế bể chứa xung NiMH hàn hoặc mô-đun dịch vụ phù hợp với tế bào lithium sơ cấp và môi trường tủ sưởi ấm. Xem các định dạng trên trang sản phẩm.
