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水表基础知识
水表基础知识
水计量基础知识
1水表基础知识
1.1基本概念
流量:
flow-rate
通过水表的水的体积与此体积通过水表所需时间之商。
流量的单位符号以m3/h表示。
常用流量(Q3):
permanentflow-rate
水表在正常工作条件即稳定或间歇流动下,最佳使用的流量。
最大流量(Q4):
overloadflow-rate
水表在短时间内,且无损坏情况下,最大使用的流量。
其值1.25倍于常用流量。
最小流量(Q1) minimumflow-rate
在最大允许误差限之内要求水表给出示值的最低流量。
它与水表代号的数值有关。
流量范围:
flow-raterange
由最小流量和最大流量所限定的范围,在此范围内水表的示值不得产生超过最大允许误差的误差。
该范围由分界流量分割成“高区”和“低区”的两个区。
分界流量(Q2):
transitionalflow-rate
流量范围被分割成两个区处所出现的流量。
“高区”和“低区”各自由一个该区的最大允许误差来表征。
公称压力(PN):
nominalpressure
水表工作压力的公称值。
通常以大写字母“PN”冠首的压力公称值的数字代号表示,例如:
PN1。
最大允许工作压力(MAP):
maximumadmissibleworkingpressure
在给定温度下水表能持久地经受的最大内部压力。
对于冷水水表,PN=MAP。
公称口径(DN):
nominalsize
水表口径的公称值。
通常以大写字母“DN”冠首的口径公称值的数字代号表示,例如:
DN15。
压力损失:
pressureloss
在给定的流量下,管道中水表的存在所造成的压力降低。
最大允许温度(MAT):
maximumadmissibletemperature
在给定的内部压力下,水表能持久地经受的最高温度。
1.2水表的分类
水表的品种很多,其分类方法也很多。
—般有以下几种分类方法。
一、按作用原理分:
(如图2-1)
图2—1水表分类图
目前生产的DN25及以下智能水表都属于多流束旋翼式水表,大口径水表多选用水平螺翼式水表。
1.速度式水表作用原理
从图2—1可知,;速度式水表有旋翼式和螺翼式两大系列,这种水表的作用原理是:
当水流通过水表时,驱动叶轮(螺翼)旋转,而水流的流速与叶轮(螺翼)的转速成正比,因水流驱动叶轮(螺翼)处喷口的截面积为常数,故叶轮(螺翼)的转速与流量也成正比。
通过叶轮铀上的联动部件与计数机构相连接,使计数机构累积叶轮(螺翼)的转数,从而记下通过水表的水量。
旋翼式水表转子多流束小口径水表机芯
2.容积式水表作用原理
容积式水表有旋转活塞式和圆盘式两大系列,其作用原理是:
当水流通过水表时,水流驱动活塞(圆盘)旋转(摆动),而活塞缸(圆盘室)的体积是恒定的,所以,通过计数机构测得活塞旋转(圆盘摆动)的次数,即可获知流过水表的水量。
二、按驱动叶轮的水流束分
1.单流水表:
水流通过水表时,仅有一束(股)水流驱动叶轮旋转。
这种水表的公称口径一般为15(或13)~25mm。
图:
单流束水表走水示意
图:
单流束基表滤网
2.多流水表:
水流通过水表时,有多束(股)水流从叶轮盒四周流入驱动叶轮旋转。
这种水表的公称口径一般为15~150mm。
图:
多流束水表机芯结构
图:
多流束水表走水示意
三、按计数器是否浸在被测水中分
1.湿式:
水表的计数器浸在被测水中。
2.干式:
水表的计数器不浸在被测水中。
这种水表的计数器由齿轮盒或隔离板与被测水隔离,叶轮(涡轮)轴与计数器中心齿轮的连接,依靠磁钢耦合来传动。
3.液封式:
这类水表计数器的指示型式,一般为指针加字轮式。
其字轮部分被密封在具有一定浓度的甘油之中,与被测水隔离,以保证字轮转动的可靠性和读数的清晰。
计数器的其它部分,均浸在被测水中。
四、按被测水温分
1.冷水水表:
水表所测量的水温不超过30℃;
2.热水水表:
热水表所测量的水温范围为30℃~70℃,30℃~90℃、30℃~120℃,以及30℃~180℃。
我司热水表为30℃~90℃。
1.3各类水表的性能及优缺点比较
各类水表均有其各自特点和适用范围,故不能简单地说这种水表好,那种水表不好。
选用水表应以技术经济角度出发、综合考虑各种因素,然后选择较理想的水表。
选择水表时,应考虑以下因素:
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、维修方便,容易调整调校,维修成本低;
7、体积小、重量轻,拆装方便;
8、读数准确方便。
在上述8条中,有些是互相矛盾的,如同口径的水平螺翼式水表和旋翼式水表相比,前者水头损失小,而后者在分界流量、最小流量(及始动流量)方面优于前者。
又如:
单流水表与多流水表比,具有体积小、重量轻、结构简单,价格较低等优点,但在计量准确可靠、适应水质条件、经久耐用等方面却逊于后者。
所以,选择水表时,应分析利弊,合理选用。
表1-1小口径水表中旋翼式和容积式比较
型式
优点
缺点
旋翼式
1.结构简单
2.制造维修方便,成本低
3.经久耐用。
对水质要求低
4.容易调整误差
1.量程比Q3/Q1一般在100以下,较容积式小
2.单流水表,遇水中杂质堵塞虑水网后,计量性能可能变化较大,普遍走字变快
容积式
1.量程比Q3/Q1一般可达160以上,高于旋翼式
2.在一定流量范围内准确度可达0.5%,可作为在线鉴定标准用表
3.除非遇杂志卡住,一般运行计量稳定可靠
1.结构复杂,制造、维修困难,成本高
2.对水质要求高,遇水中杂质会卡住活塞或圆盘影响正常供水
3.无误差调整装置,误差调整困难
表1-2湿式水表和干式水表比较
型式
优点
缺点
湿式
1.结构较简,制造维修方便,成本相对低
2.产品成熟,计量性能可靠
3.相同量程比Q3/Q1下,灵敏度稍优于干式
1.如水质差或使用长久后,度盘易发黄、变黑,影响抄读
2.如表玻璃破碎,水会溢出,易受冰冻影响
3.表内外温差大时,玻璃上易产生雾气,影响抄读
干式
1.读数清晰,不受水质和表内外温差影响
2.如玻璃破碎,水也不会溢出,安全性好
1.结构稍复杂,成本相对高
2.灵敏度逊于湿式水表
3.磁钢技术、装配工艺要求相对高,可能会有脱磁现象,表走不动
4.易受到人为干扰
表1-3多流水表和单流比较
型式
优点
缺点
单流
1.结构简单、体积小、重量轻
2.制造成本相对低
1.滤水网稍遇杂质堵塞,水表走动就会偏快
2.顶尖易单边磨损,水表耐用性稍差
3.安装要求比多流速水表要高
多流
1.计量准确可靠,经久耐用
2.水中少量杂质堵塞滤水网,对计量准确性影响较小
3.零部件不易磨损
1.结构稍复杂、体积相对略大,重量稍重
2.制造成本稍贵
表1-4大口径水表中水平螺翼式和旋翼式比较
型式
优点
缺点
水平螺翼式
1.同口径,流通能力相对大
2.压力损失小
3.体积相对小、重量相对轻
4.可拆卸式的表可以实现不停水安装和维护
5.抄表方便
6.成本较低
1.量程比Q3/Q1相对较小
2.安装要求、直管段要求较高
3.水中杂质对其性能影响
旋翼式
1.量程比Q3/Q1相对较大
2.直管段要求较低
3.灵敏度好
1.相对较笨重
2.流通能力相对较小
3.抄读相对不变
4.成本相对较高
表1-5水平螺翼式水表和垂直螺翼式水表比较
型式
优点
缺点
水平螺翼式
1.压力损失小
2.体积相对小、重量相对轻
3.可拆卸式的表可以实现不停水安装和维护
4.成本较低
1.量程比Q3/Q1相对较小
2.安装要求、直管段要求较高
3.水中杂质对其性能影响
旋翼式
1.量程比Q3/Q1相对较大
2.直管段要求较低
3.灵敏度好
4.低进高出,取消涡轮蜗杆传动机构,由叶轮直接驱动计数器,耐久性能好
1.压损较大
2.成本相对较高
表1-6机械式水表和带电子装置水表比较
型式
优点
缺点
机械式水表
1.结构简单、成本低
2.运行较可靠
3.不需电源
4.不需管理软件系统
1.需人工抄表,不一定方便
2.无附加功能
带电子装置水表
1.供水方:
管理方便快捷,收费及时,可减少抄表的人工和不变
2.用户:
免除抄表等活动打扰,享受智能化的生活方式
1.价格较贵
2.需配备管理软件
3.产品出现故障后的麻烦和风险较普通水表大。
表1-7直读远传水表和IC卡水表比较
型式
优点
缺点
直读远传水表
1.结构相对、成本相对较低
2.可不需长期供电电源
3.收费方式灵活,支持阶梯收费
4.可实时监测用户用水情况
1.大部分情况需要布线,在旧房改造中较困难
2.需注意防雷击
IC卡水表
1.不需布线,旧表更换方便,改造方便
2.实行预收费,受供水一方欢迎
3.可实行阶梯水价
1.价格较贵
2.需要用电池供电,电池性能会影响水表的功能
3.供水表不能掌握实时使用情况
图:
表阀一体结构基表
图:
表阀分体结构基表
表:
智能水表锂电池供电方式比较
比较项
功率型锂亚电池
容量型锂亚电池
容量型锂亚电池+
超级电容
持续大电流工作能力
强
弱
强
放电滞后
不明显
明显
不明显
容量
低
高
高
寿命
短
长
长
安全性
差
强
强
成本
低
低
高
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