水表基础知识培训教材

水表基础知识培训教材第一章水表概述第二章水表的结构和工作原理第三章水表标准、检定及存在的问题第一章水表概述水表-watermeter•水表-在额定工作条件下用于连续测量、记忆和显示流经测量传感器的水体积的计量仪表;•水表是流量测量中使用最广泛和最重要的仪表之一。•用于贸易结算的水表属于强制检定的计量器具。•水表其准确度等级分为1级和2级，用分段(高区和低区)误差限要求来表示，一般高区要求为±2％，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，其工作的动力来自水流。•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。第一节水表发展简史•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•1879年，李鸿章为操办海军，在旅顺口创建了我国第一家水厂。1883年英殖民主义者在上海建立了第二个水厂，水表开始进入我国。•1906年，宋炜臣体察到张之洞拒绝外商办水电的意图后，邀请浙江、湖北、江西三省巨商创办汉口既济水电有限股份公司。•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。•从1955年起，上海、北京、天津、南京、武汉、广州等城市自来水公司先后开始生产水表。第二节水表产品和行业现状•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业用表两大类。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占主流。大口径水表的工艺制造水平以及热水表与发达国家相比有较大的差距。改革开放后，宁波水表厂与德国MEINECKE公司、福州水表厂与德国ZENNER公司、武汉水表厂与以色列ARAD公司、连云港水表厂和意大利MADD—ALENA公司合作成立了合资公司或引进了先进技术。同时，各水表也自力更生，相继开发了许多新产品，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，等等。•二、行业状况•据国家质检总局有关材料,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的约有300家，年产量超过3000万只，年产量超过50万只的企业有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250万只。•目前国内最大的水表企业为宁波水表股份有限公司(前身为宁波水表厂)，2005年的产量为400万只，产值2.7亿元，•武汉阿拉德水表有限公司2007年水表产量为40万只，其中出口12万只；年销售额4000万元。全球水表企业综合排名：1.2.3.4.5.申舒思-美国爱拓利-法国爱尔斯特-英国荷德鲁美特-德国阿拉德-以色列第三节水表的型式和分类•一、分类水表的分类原则有许多，按工作原理、准确度等级、公称口径、介质温度、用途、安装方向、工作压力、计数器类型、驱动叶轮的水流股数来进行分类是其主要的方法。1按工作原理•按工作原理是一种主要的分类方法。一般分为：(1)速度式水表安装在封闭管道中，由一个运动元件组成，并由水流运动速度直接使其获得动力速度的水表。典型的速度式水表有旋翼式水表、螺翼式水表。旋翼式水表中又有单流束水表和多流束水表。(2)容积式水表安装在管道中，由一些被逐次充满和排放流体的已知容积的腔室和被流体驱动的机构组成的水表，或称定量排放式水表。容积式水表一般采用活塞式结构。3-4flow.mpgWt.mpgQ=V*AV-米/秒A=1/4*πD2速度式水表Vs.容积式水表速度式水表特点：容积式水表特点：•以流速为基础来计量过水体积•直接计量容积•精度范围可调；精度相对较低•精度不可调，精度高•水中可带小的杂质•对水质要求较高计量精度浊度低高低高速度式容积式2按准确度等级•老标准中的计量等级反映了水表的工作流量范围，尤其是小流量下的计量性能。按照从低到高的次序，一般分为A级表、B级表、C级表、D级表•新的国家标准GB/T778-2007中将水表的准确度等级分为1级和2级ACCURACYCURVEQ2Q3Q4Q1水温0.1-30℃水温30℃高区±1%±2%低区±3%±3%高区±2%±3%低区±5%±5%1级2级准确度等级3按公称口径•按公称口径通常分为小口径水表和大口径水表。公称口径40mm及以下的水表通常称为小口径水表，公称口径50mm及以上的水表称为大口径水表。•这二种水表有时又称为民用水表和工业用水表，同时这种分法也可以从水表的表壳连接形式区别开来，公称口径40mm及以下的水表用螺纹连接，50mm及以上的水表用法兰连接。4按用途•按用途通常分为民用水表和工业用水表。•民用水表只是指用于住宅用水结算的水表，其它用途的都可归入工业用水表。工业用水表一般为大口径水表。5按安装方向•按安装方向通常分为水平安装水表和立式安装水表(又称立式表).•是指安装时其流向平行或垂直于水平面的水表，在水表的度盘上用“H”代表水平安装、用“V”代表垂直安装。说明：当水表名称不指明时，一般均为水平安装水表。容积式水表没有安装水平与否的要求。欧洲一些采用了动平衡处理的大口径水表也可以以水平、垂直或倾斜的方式进行安装。但不同的安装取得的计量性能有差异。6按介质的温度•水表按水温范围分级，冷水水表一般选择T30或T50，水温应在水表入口出测量。等级mATMAT参考水温T300.1℃30℃20℃T500.1℃50℃20℃T700.1℃70℃20℃;50℃T900.1℃90℃20℃;50℃T1300.1℃130℃20℃;50℃T1800.1℃180℃20℃;50℃7按工作压力•按使用介质的压力可分为普通水表和高压水表。•在我国，普通水表的公称压力一般均为1MPa。•高压水表是最大使用压力超过1MPa的各类水表，主要用于流经管道的油田地下注水及其它工业用水的测量。•1MPa=10Bar=10公斤=106帕斯卡8按计数器是否浸入水中(1)湿式水表计数器浸入水中的水表，其表玻璃承受水压，传感器与计数器的传动为齿轮联动，使用一段时间后水质的好坏会影响水表读数的清晰程度。(2)干式水表计数器不浸入水中的水表，结构上传感器与计数器的室腔相隔离，水表表玻璃不受水压，传感器与计数器的的传动一般用磁钢传动。(3)液封水表用于抄表的计数字轮或整个计数器全部用一定浓度的甘油等配制液体密封的水表，密封隔离部分的清晰度不受外部水质的影响，其余结构性能与湿式水表相同。干式水表VS.液封水表计数器不浸入水中的水表，结构上传感器与计数器的室腔相隔离，水表表玻璃不受水压，传感器与计数器的的传动一般用磁钢传动。MultiJetSingleJetVelocitymeters用于抄表的计数字轮或整个计数器全部用一定浓度的甘油等配制液体密封的水表，密封隔离的计数器内的清晰度不受外部水质的影响，其余结构性能与湿式水表相同。9按计数器的指示形式•按计数器的指示形式可分为指针式、字轮式和指针字轮组合式。•或称为模拟式、数字式、模拟和数字组合式。10按驱动叶轮的水流束数多流束水表•相对耐磨•使用寿命长•零部件多•价格高•对安装要求不高•普及率高单流束水表•耐磨性相对差些•使用寿命较短•零部件少•价格不高•对安装要求较高•主要用于分表计量MultiJetSingleJetVelocitymeters11智能水表1远传水表：有线远传、无线远传2预付费水表：IC卡、TM卡、代码表二、集团水表表号管理•表号长度10位如图示：□□□□□□□□□□•第1位：代表水表口径•1－15mm2－20mm3－25mm4－40mm5－50mm6－80mm7－100mm8－150mm9－200mmA－250mmB－300mm•第2位：代表水表类型•J—机械类D—电子类I—IC卡W—涡特曼•口径为15mm－50mm的：第3-7位代表生产年月日如：70531表示2007年5月31日；第8－10位：生产当天流水线号•口径为80mm以上的：第3位表示水表型式；第4-8位代表生产年月日；第9－10位：当天生产流水线号•大表水表型式：L－螺翼式、W--涡特曼、X－旋翼式举例说明：15mm旋翼液封水表表罩号为：1J7053100180mm涡特曼水表表罩号为：6WL705310180mm旋翼式水表表罩号为：6JX705310180mm螺翼式水表表罩号为：6JL7053101参考书：《水表技术手册》作者：詹志杰，中国计量出版社；《冷水水表检定规程》JJG162-2007国家技监局发布国家标准GB/T778-2007《饮用冷水水表和热水水表》第二章水表的结构和工作原理第一节旋翼式水表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。在国家标准中，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”。当水流通过水表时，驱动叶轮旋转，而水流的流速与叶轮的转速成正比，因水流驱动叶轮处的截面积为常数，故叶轮的转速与流量也成正比。通过叶轮轴上的联动部件与计数器相连接，使计数器累积叶轮的转数，从而记下通过水表的水量。速度式\旋翼式\一、多流束水表•水流通过水表时，有多束(股)水流从叶轮盒四周流人，驱动叶轮旋转•这种水表的公称口径一般为15mm～150mm。•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。习惯上将水表第一位红指针转一圈与其叶轮的转数之比，称为该水表的减速比。如M15减速比为24.55，则Qn时叶轮转速为每分钟1500*24.55/60=613.75转。MultiJetSingleJetVelocitymeters旋翼多流束水表的结构展开图旋翼式多流束水表的总体尺寸和连接方式速度式---\旋翼式---\二、单流束水表•水流通过水表时，仅有一束(股)水流驱动叶轮旋转。•单流水表的公称口径一般为15(或者13)～25mm，体积较小。MultiJetSingleJetVelocitymeters单流束水表的特点旋翼单流水表在所有水表品种中，属于结构最简单、体积最小、重量最轻、成本最低的一种。旋翼单流水表主要零部件的要求与作用，大致与旋翼多流水表相同。MultiJetSingleJetVelocitymeters旋翼式水表性能特点1旋翼式水表的误差特性旋翼式水表的误差特性用水表的示值误差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。其特征为：在小流量时，误差急剧偏负；随着流量增至分界流量附近，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。旋翼式水表的计量等级一般只达到A级或B级名词解释一•常用流量(Q3)：Permanentflowrate,额定工作条件下的最大流量。•过载流量(Q4):Overloadflowrate,在短时间内超出额定流量范围允许运行的最大流量，当恢复在额定工作条件下工作时，水表计量特性不变。•（新标准规定Q4=1.25Q3）•最小流量(Q1)：Minimumflowrate,水表额定流量范围的流量最小值。•分界流量(Q2):Transitionalflowrate,介于常用流量Q3和最小流量Q1之间，把水表流量范围分为高区和低区的流量。高区和低区各有相应的最大允许误差。•量程比Flowturndown：Q3/Q1常用流量和最小流量的比值。性能误差曲线名词解释二最大允许工作压力(MAP):Maximumadmissiblepressure,在额定工作条件下，水表能持久经受、计量性能不会降低的最大内部压力。•压力损失（ΔP）：Pressureloss,在给定的流量下，由于管道中水表的存在所造成的压力降。•标称口径，Nominalsize,水表口径的直径标称值。通常以大写字母“DN”冠首的口径标称值的数字加单位表示，如：DN15mm2旋翼式水表的压力损失旋翼式水表的压力损失在其过载流量下应不超过0.1MPa。不装过滤器的旋翼式水表的实际压力损失在(0.040～0.085)MPa范围内。3旋翼式水表的耐压强度旋翼式水表应能承受水压1.6MPa、持续15min或水压2.0MPa、持续lmin的压力试验。4旋翼式水表的使用寿命和计