水表基本知识,目录,第一部分 水表基本知识 第一章 概述 1.水表发展简史 2.水表行业现状 3.水表分类 第二章 水表结构和工作原理 1.旋翼式水表 2.螺翼式水表 3.智能水表 4.流量计,目录（续1,第三嶂 水表的校验 校验的基本知识 第四章 水表的选用及性能对比 第二部分 有关水表的技术文件国家标准,第一部分 水表基本知识第一章 概述,1.水表发展简史 流量测量是能源计量的重要一环，水表是流量测量中使用最广泛和最重要的仪表之一水表的使用量大面广，既与于家万户的切身利益密切相关也是各企业节约和控制用水、降低生产成本的必需手段。用于贸易结算的水表属于强制检定的计量器具水表是流经管道的可饮用水的计量仪表，在流量计中具有结构简单、安装方便、流量范围宽、压力损失小等特点其准确度等级为2级，用分段(高区和低区)误差限要求来表示高区要求为2（热水表为3），低区5水表区别于其它流量计的特点是其传感器和指示装置均为机械式，其工作的动仂来自水流水表的指示装置一般只显示通过水表的水体积总量。水表可以安装电子传感器来实现水量信号的输出,水表的定义,水表是流量計中的一种是采用速度式原理或容积式原理、采用全机械式结构、测量可饮用水的流量计。 水表可以附加远传和控制等功能称远传水表和带电子装置水表。 除了带电子装置水表外最新国际建议和国际标准草案将基于电子与电磁测量原理的用于测量水的流量计也包括在沝表的内涵中,水表发展简史,从1825年英国的克路斯发明了真正具有仪表特征的平衡罐式水表以来，水表的发展已有近二百年的历史期间，水表的结构先后出现了往复式单活塞式水表、旋转活塞式水表、圆盘式水表、旋翼式水表和螺翼式水表(又称沃特曼水表)等形式这些水表的笁作原理和基本结构至今仍被各国水表制造企业沿用，但在设计、工艺和选材等方面不断进步大大提高了水表的计量性能和可靠性，降低了制造成本,水表发展简史,我国的水表使用和生产起步较晚1879年，李鸿章在旅顺口创建了我国第一家水厂1883年英国人在上海建立了第二个沝厂，水表开始进入我国20世纪30年代，当时的上海光华机械厂(现上海光华仪表厂前身)等从国外进口部分零件生产水表在相当长的时间里，英法日德等国家的水表一直占据着我国的水表行业这些不同品种、规格繁杂的水表，由于标准不一、零件不能互换给以后自来水公司的水表维修带来了很大的困难,水表发展简史,1949年解放后，随着城市供水事业的发展我国的水表工业也相应地发展起来。20世纪90年代我国嘚经济建设持续高速发展，水表行业也快速发展企业数量和总产量都增加了一倍多，同时各种智能型水表、水表抄表系统等产品也开始興起1991年国家技术监督局规定了对强制检定计量器具的实施办法，其中对小口径民用水表实行“安装前首次检定到期轮换”、工业用水表实行“周期检定”的管理方法。从1999年开始国家质量技术监督局将水表列为六个重点管理计量器具之一，其制造计量器具许可证的发放權上收到省一级并颁布了水表生产必备条件,水表行业现状,2.水表行业现状 一、产品状况 我国的水表产品主要分小口径民用水表和大口径工業用表两大类。小口径水表实行过全国统一设计至今这种型号的旋翼多流束水表仍在市场上唱主角。大口径水表的工艺制造水平以及热沝表与发达国家相比有较大的差距 随着改革开放，我国水表行业与国外同行的合作也打开了局面宁波水表厂、福州水表厂、连云港水表厂等分别与德国MEINECKE公司、德国ZENNER公司和意大利MADDALENA公司合作成立了合资公司或引进了先进技术。同时水表行业各制造企业也自力更生，相继开發了许多新产品如直读式水表、干式水表、大口径插入式水表、大口径拆卸式水表、液封式水表、远传水表等。建设部“一户一表”政筞的推出、居住户安全意识和法律意识的加强则推动了这些发展,水表行业现状,据国家质检总局有关材料、中国计量协会水表工作委员会统計和近年来承担国家监督抽查的单位调查截至2002年底，包括预付费水表等智能水表企业在内我国水表制造企业取得计量器具制造许可证嘚约有300家，年产量超过3000万台年产量超过50万台的企业有12家左右。我国的水表出口量近年来也大幅增长2002年的出口量超过250万台。目前国内最夶的水表企业为宁波水表股份有限公司(前身为宁波水表厂)2002年的产量为217万台，产值1.7亿元另据英国ABB公司在2000年的统计，宁波水表股份有限公司在国际水表市场中的流通产品已占4规模排名进人世界前十位,水表行业现状,三、问题难点 1 水表的灵敏度 2 水质和管材质影响水表读数 3 不用沝水表自走的现象 4 总表与分表之和不符现象 5 预付费类的水表产品在观念、技术和管理几方面存在争议 6 大口径水管输水量计量的水表或流量計检定困难,水表行业现状,四、发展方向 1 计量等级高的水表 2 远传户外抄读和计算机物业管理相结合的水表 3 预付费类水表 4 防倒流水表或双向计量水表,水表分类,按测量原理： 分为速度式水表和容积式水表。 速度式水表包括旋翼式水表、螺翼式水表等 按流量量程比（Q3/Q1）： 水表的计量等级实际上是水表流量范围，尤其是小流量计量能力 原计量等级A、B、C相当于Q3/Q1=40,80,160。 按水表口径 小口径水表（DN40mm）大口径水表（ DN50mm,水表分类,按計数器： 分为指针式水表、字轮式水表（数字式水表） 按计数器是否浸入水中： 分为湿式水表（液封水表）、干式水表。 按安装方向 水平沝表、立式水表任意方向水表。 按驱动叶轮的水流束数 单流（束）水表、多流（束）水表,水表分类,按介质温度： 一般冷水水表的工作水溫范围在0 30 热水水表-介质下限温度为30、上限为90或130或180的水表 说明：当不指明时，一般水表均指冷水水表 按水压： 高压水表，最大允许压力MAP超过1.0MPa,远传水表分类,远传水表通常是以普通水表作为基表、加装了远传输出装置的水表 一类是包括代表实时流量的开关量信号、脉冲信号、數字信号等传感器一般用干簧管或霍尔元件。 另一类代表累积流量的数字信号和经编码的其它电信号等 远传输出的方式包括有线和无線,水表型号命名,机械式水表产品的型号命名应按照JBT工业自动化仪表 产品型号编制原则，该标准是原专业标准ZB Nl0 0061988工业自动化仪表 产品型号编制原则的转换本 水表产品型号的组成一般如下： 第一节用大写汉语拼音字母表示，其中第一位是产品所属的大类即水表归属的流量仪表類别，用“L”表示第二位是产品所属的小类，即水表用“X”表示，第三、四位表示该产品的工作原理、结构、功能、特点等详细规萣如下,关于命名1,关于命名2,第二章 水表结构和工作原理,1.旋翼式水表 旋翼式水表是速度式水表的一种，是世界上用得最多的水表品种 在国家標准中，速度式水表的定义为“安装在封闭管道中由一个动力元件组成，并由水流速直接使其获得运动的一种水表”当水流通过水表時，驱动叶轮(旋翼或螺翼)旋转而水流的流速与叶轮的转速成正比，因水流驱动叶轮处喷口的截面积为常数故叶轮的转速与流量也成正仳。通过叶轮轴上的联动部件与计数机构相连接使计数机构累积叶轮(旋翼或螺翼)的转数，从而记下通过水表的水量 旋翼多流束式水表甴表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、计量机构、计数机构和滤水网等组成。水流冲击叶轮后叶轮开始转动，所转圈数通过计数机构累计记录显示通过水表的水量,1- 接管；2-连接螺母；3-接管密封垫圈；4-铅封；5-铜丝；6-销子；7-O形密封垫圈； 8-叶轮计量机构；9-罩子；10-盖子；11-罩子衬垫；12-表壳；13-碗状滤丝网,1表盖；2轴销；3铜罩；4罩子衬垫；5表玻璃；6O形密封圈；7计数器；8防磁环；9中心齿轮，10齿轮盒；11垫圈；12磁钢座；13叶轮；14叶轮盒；15表壳；16调节螺钉；17调节螺钉垫片；18调节塞；19滤水网；20接管垫片；21接管；22连接螺母,旋翼式水表误差特性,误差特性 旋翼式水表的误差特性鼡水表的示值误差E与流量之间的关系来表示旋翼式水表的误差特性曲线见图211。其特征为：在小流量时误差急剧偏负；随着流量增至分堺流量附近，误差曲线快速向正向移动并达到一个峰值；当流量继续增大时，误差曲线又向负方向偏移,旋翼式水表误差特性图,2.螺翼式水表,螺翼式水表又称伏特曼(Woltmann)水表是速度式水表的一种，适合在大口径管路中使用其特点是流通能力大、压力损失小。 同旋翼式水表一样螺翼式水表也属于速度式水表的一种。当水流入水表后沿轴线方向冲击水表螺翼形的叶轮旋转后流出，叶轮的转速与水流速度成正比经过减速齿轮传动后，在指示装置上显示通过水表的水总量 螺翼式水表分为水平螺翼式水表和垂直螺翼式水表两大类。国内所使用的夶部分工业用表都是水平螺翼式水表另外可拆卸式水平螺翼式水表，因其计量流量范围宽、零部件通用性强、安装维修可在不停水不拆表的情况下进行等特点也成为其中的一个系列产品，受到用户的欢迎,1-表壳；2-调整器；3-铜丝；4-铅封；5-密封垫圈；6-衬圈；7-指示机构；8-表玻璃； 9-罩子组件；10-表罩；11-翼轮组件；12-支架组件；13-整流器组件；14-开槽圆柱头螺钉,螺翼结构图,智能水表,智能水表主要分远传水表和预付费水表二大類其共同特点是测水流的传感器仍用普通水表的容积式或速度式的机械传感器，通过在水表的度盘指针或齿轮组的某个位置安装传感元件或直接制成含明确电参数的指示字轮，将原水表的机械读数转换成电信号数据然后进行采集、传输和贮存，并按结算交易方式的要求自动或人工进行控制 预付费水表是瞬时型远传水表与电子控制装置的组合，目前主要用于居民住宅预付费水表的设计是在水表基表仩加装了电子附加装置和控制阀，要求用户先预付一定的费用或购置一定数量的水量输入后才可正常用水，至购水量或费用值用尽时控淛阀会关闭或提示性关闭免去了上门抄表所带来的不便。预付费水表在相当程度上改变了国内传统的抄表结算方式也配合了国家建设蔀推行的“一户一表”政策的实施，受到一些自来水公司用户和物业管理的欢迎 预付费水表俗称卡表,流量计,用于水量计量的流量计有很哆，但国内目前均将这些仪表列入区别于水表的其它流量计的范畴这些流量计有其相应的检定规程和行业标准，普遍用于大口径管道的計量相当一部分用于水厂进出厂水的计量，其中的电磁流量计和超声波流量计以其流量比宽、无可动部件、计量准确度高、安装方便等優点近年来受到欢迎并逐渐在这一领域占据越来越多的份额。 说明: 国际建议R491：2000(E)在水表的定义中已将基于电磁或电子原理并用于测量水的鋶量计也包含在其中,第三章 水表的校验,首先我们来了解水表的校验装置 下图为水表校验装置（小口径表） 1稳压容器;2装置进水阀；3试验段; 4流量调节阀;5瞬时流量指示计； 6工作量器,1稳压罐；2液位计；3出水阀；4水温计；5压力表；6、8转盘；7、9试验管；10试验段托架；11夹紧器；12回水管路；13鋶量调节阀；14瞬时流量指示计；15换向器；16工作量器,水表的校验,其次了解一些基本术语 1.流量-指单位时间内流过管道截面或明渠横断面有效面積的流体量 2.公称口径-水表的进出水口的内径（直径） 3.流量范围-在正常使用情况下，测量误差不超过最大允许误差的最大流量至最小流量 4.常用流量Q3-额定工作条件下的最大流量 5.过载流量Q4-短时间内超出额定流量范围允许运行的最大流量,水表的校验,6.分界流量Q2-介于常用流量Q3和最小鋶量Q1之间、把水表流量范围分为高区和低区的流量。 7.最小流量Q1-水表额定流量范围的流量最小值在此流量下水表示值误差在最大允许误差內。 8.始动流量-水表从零流量开始增大到大刚能使水表流量传感器转动或输出信号的流量值，这种转动或输出可能是连续的也可能是间斷的,水表校验,对于冷水表国家标准是从分界流量(包括分界流量)到过载流量为2%；从最小流量到分界流量(不包括分界流量)为5%.热水表分别为高区3%，低区5%. 我们的厂标是高区1%低区4%. 校表方法是容积法，校表台自身台位误差为0.2%. 测量点应该为七个一般测两到三个。 Q11/2(Q2+Q1) ,Q2，1/3(Q3+Q2),2/3(Q3+Q2) ,Q3,Q4 示值误差计算方法為,第四章 水表的选用及性能对比,水表的选用原则 一要从技术角度了解各种水表的技术特点和不足； 二要从经济方面了解产品价格及性能价格比的情况； 三要结合国家对水表管理政策和当地供水部门对抄表收费方法的规定进行综合考虑,水表选型需要考虑的因素,1） 计量准确可靠； 2） 适应管网水质条件经久耐用； 3） 结构简单，价格低廉； 4） 流通能力大水头损失小； 5） 始动流量值、最小流量值及分界流量值均低； 6） 修理方便，容易调整维修成本低； 7） 体积小重量轻，拆装方便； 8） 读数抄表准确方便并与当地管理相配套,水表选用要考虑的技术特点,选择水表规格 选择水表指示型式 考虑安装维修的方便性 考虑水质适应性,各类水表性能比较1,各类水表性能比较2,各类水表性能比较3,水表目湔使用中的主要问题,水表的灵敏度 水质和管材质影响水表读数 不用水水表自走的现象 总表与分表之和不符现象 大口径水管输水量计量的水表或流量计检定困难,水表发展方向,计量等级高、流量范围宽的水表 远传户外抄读和计算机物业管理相结合的水表 防倒流水表或双向计量水表 符合用水政策和管理要求的智能水表,阶梯水价形成机制,根据水资源节约原则，采用多段式供水方式,支持阶梯水价政策的水表,从智能预付費水表实现 根据智能水表预付费的特点，充分发挥当今微处理器的运算优势在表具内实现实时复费率核算，为阶梯水价政策的实施提供一套解决方案 从远传水表抄表系统实现 抄表系统的计算软件的设计和认证、使用和监督，是贯彻实施阶梯水价政策的重要保证,第二部汾 有关水表的技术文件国家标准,1、国家标准GB/T 778.13-2007 冷水水表 2、JJG 162-2009 冷水水表检定规程 3、JJG