民生智能仪表水表原理和构造及安装调试介绍

1、民生智能仪表水表原理和构造民生智能仪表水表原理和构造 及安装调试介绍及安装调试介绍 辽宁民生智能仪表有限公司 http:/ 水表的结构原理和水表的结构原理和 安装规范介绍安装规范介绍 目目 录录 一、水表的含义及发展历史一、水表的含义及发展历史 二、水表的分类二、水表的分类 三、水表的计量原理与构造三、水表的计量原理与构造 四、水表的材质四、水表的材质 五、水表的组成图五、水表的组成图 六、如何看水表读数六、如何看水表读数 七、水表的流量与选型七、水表的流量与选型 八、水表的安装要求与维护八、水表的安装要求与维护 九、智能水表的安装规范九、智能水表的安装规范 十、水表的使用寿命十、水表的使用寿

2、命 十一、目前水表行业所面临的十一、目前水表行业所面临的 困难困难 一、一、水表的含义及发展历史水表的含义及发展历史 1、水表的作用水表的作用 水表水表 是用来记录是用来记录 流经自来水管道中流经自来水管道中 水量的一种计水量的一种计 量器具量器具 2.水表的发展简史水表的发展简史 l 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 等形式。 l 上述水表的工作原理和基本结构仍被各水表制造企业沿用至今，但在设 计、工艺和选材等方面不断进步，使之提高

3、了水表的计量性能和可靠性 ，也降低了制造成本。 l 我国的水表使用和生产起步较晚。 l 1879年，李鸿章为操办海军，在旅顺口创建了我国第一家水厂。 从此， 水表开始进入我国。 到1883年英殖民主义者在上海建立了第二个水厂。 但还是没有生产水表。 l 直到20世纪30年代，上海光华机械厂（现在的上海光华仪表厂）从国外 进口零部件开始组装水表。 l 60年代，国家才投资建设，开始自主研究生产制造属于我国产权的水表 。由于品种繁杂，质量低下，不能互换，严重影响了水表的维修和发展 。于是， 65年国家组织各部门成立工作组进行统一设计，规范了水表的 设计形式和技术参数，从而结束了“万国牌”状态。 3

4、.水表标准水表标准 l 以前，我国没有水表执行标准，就按照国际标 准ISO4064执行，直到1985年才第一次起草发布 水表及其试验装置检定规程JJG162-1985， 一直沿用到2007年，在2007年发布了新的冷水 水表检定规程JJG162-2007，由于存在实施过 程中很多地方无法达到要求，故2009年4月8日的 国家质量技术监督检疫总局又重新发布新标准 JJG162-2009冷水水表检定规程，于2010年 4月30日实施，在2010年12月31日前为过渡期， 2011年1月1日全部按照新标准执行。 二、水表的分类：二、水表的分类： 我们公司使用的是速度式水表，以下我们主要学习速度式水表

5、我们公司使用的是速度式水表，以下我们主要学习速度式水表 速度式水表速度式水表 容积式水表容积式水表 水表的分类：水表的分类： 1、按设计原理可分为速度式、容积式速度式、容积式和螺翼式水螺翼式水； A、容积式水表、容积式水表 B、螺翼式水表、螺翼式水表 C、速度式水表、速度式水表 容积式水表容积式水表主要用于纯净水计量。 我们公司的水表都采用螺翼式和速度式两种机芯（80、100、150、 200的为螺翼式）。 速度式水表可分为： A、单流束水表 特点: 水流从一个方向流 进机芯，冲击叶轮旋 转，容易造成此类叶 轮机芯偏心磨损，缩 短水表使用寿命，且 灵敏度低。 速度式水表可分为： B、多流束水表

6、 特点： 水流从各个方向流入 机芯，冲击叶轮旋转，就 不会造成叶轮偏心磨损。 灵敏度高，使用寿命长等 优点。 2、水表按计量等级可分为A、B、C、D四 个等级。 其中其中A级最低，级最低，D级最高，级最高， 由于由于A级表精确度和灵敏度低，现已淘汰级表精确度和灵敏度低，现已淘汰 目前我们公司使用的表都是目前我们公司使用的表都是B级表。级表。 在JJG162-2009冷水水表检定规程新标准中，作了新的定义： 水表计量等级重新分为1级和2级，1级最高。 如水表上未标明计量等级的都为2级。 3、水表按口径和用、水表按口径和用 途可分为：途可分为： l小口径水表 l15-25mm l民用水表 l大口径

7、水表大口径水表 l32-300mm l工业用水表工业用水表 4、按安装方式、按安装方式 可分为：可分为： 水平安装水表立式安装水表 水平安装式水表水平安装式水表 垂直安装式水表垂直安装式水表 5、按使用介质的温度、按使用介质的温度 可分为可分为： 冷水水表 T30 热水水表 T90 T30、T90是表示最高耐温值是表示最高耐温值 ，单位，单位“ ” 6、按使用介质压力、按使用介质压力 可分为：可分为： l普通水表压力最高为1Mpa l高压水表，最大使用压力超过 1Mpa 7、按水表计数器形、按水表计数器形 式可分为：式可分为： l湿式水表湿式水表 l干式水表干式水表 l液封水表液封水表 A 、

8、湿式表： 优点：结构简单，成本低廉，没有磁原件，不会受磁场干 扰，计量稳定可靠，使用广泛。 缺点： 1、水表的计数器浸泡在水中，其表玻璃下有水，承受着 自来水压力，水表读数部分易受到水质影响，造成表黑或看 不清水表读数。 2、容易受冰冻等灾害性天气影响，因为表玻璃下的水结 冰后会涨坏其玻璃，造成表坏漏水。 湿式机芯图：湿式机芯图： B、干式表、干式表 其计量机构中的叶轮通过磁铁向计数机构中的 齿轮传递数据，因此此类水表也叫“磁传水表” 优点：水表的计数器没有浸泡在水中，其表玻 璃下没有水，不承受自来水压力，可抗寒抗冰冻 的天气，其数字显示部份可长期保持读数清晰。 缺点：制造工艺复杂，成本高，受

9、外部强磁场 、水中的铁锈、自然退磁等因素干扰后，会造成 计量数据越来越慢，使供水企业受损，所以很少 使用。 C、液封表、液封表: l 齿轮盒中的计数器整体或者是字轮被一种特 殊的液体单独密封在一个小盒子里，不与水 源接触，所以就不会受到水质影响，可长期 保持读数的清晰。 液封式水表又可分为两种：液封式水表又可分为两种： * 全液封水表 （ 特点： 成本高） l 半液封湿式水表半液封湿式水表 特点：成本较低，维修方便，能长期保持水表读数的清晰成本较低，维修方便，能长期保持水表读数的清晰。 目前我们公司使用的冷水水表都是这种类型的机芯。 在实际中，还是有黑表，看不清的现象，那是因为字轮与玻璃之间有

10、一定 的间隙，会造成玻璃下表面污染而看不清，不过很少了。 8、按水表显示形式可分为：、按水表显示形式可分为： l指针式水表指针式水表 l数字式水表数字式水表 l指针数字组合式水指针数字组合式水 表表 9、按水表实用功能、按水表实用功能分为： 普通机械水表 带电子装置的智能水表 智能水表又可分为：智能水表又可分为： 远传水表 有线远传和无线远传 预付费水表 普通收费表和阶梯式收费表 三、水表的计量原理与构造： 旋翼式水表的计量原理旋翼式水表的计量原理： 如图所示： 进水端进水端 出水端出水端 当水流经水表时，会带动水表中的叶轮旋转，叶轮通过齿当水流经水表时，会带动水表中的叶轮旋转，叶轮通过齿 轮

11、带动计数器齿轮旋转，然后通过计数器面板的指针位置或轮带动计数器齿轮旋转，然后通过计数器面板的指针位置或 字轮读出水表累计水量。字轮读出水表累计水量。 旋翼式水表机芯：旋翼式水表机芯： l机芯图： 螺翼式水表的原理螺翼式水表的原理 例如：例如： 水平螺翼式水表是靠水流冲水平螺翼式水表是靠水流冲 击它的叶轮而带动齿轮旋转来计量击它的叶轮而带动齿轮旋转来计量的 。 水平螺翼式水表结构示意图水平螺翼式水表结构示意图 此类型水表都为此类型水表都为A级表，现已淘汰。级表，现已淘汰。 垂直螺翼式水表结构示意图垂直螺翼式水表结构示意图 特点：低进高出，压损大。特点：低进高出，压损大。 可拆式水平螺翼式水表结构

12、可拆式水平螺翼式水表结构示意图 特点： 灵敏度比垂 目前公司采用的大口径水表都是此类水表 直式水表低，压 损低，流量大， 维修方便，可 在线维修、清 洗。 可拆式水平螺翼式复试水表可拆式水平螺翼式复试水表 特点：可在线维修、清 洗。压损水头阻力略大， 但弥补了普通可拆式水表 灵敏度低的缺陷。又称 子母表。 当流速达不到额定 流量时，大表是不会 过水的，只有小表过 水计量。当达到额定 流量或超过小表的常 用流量时大表自动打 开，过水计量。此时 两个表同时过水计量 流量控制阀流量控制阀 1 四、水表材质四、水表材质 1、机芯：、机芯： l 所有水表机芯都是采用ABS工程塑料。 l 原因： 因为AB

13、S工程塑料具有很好的稳定性，强 度高，不易变形。 l 热水表机芯也是ABS工程塑料，只是里面添加了 耐温材质，提高了塑料的耐温值。 2、表壳、表壳 l 目前公司所有的水表都是采用的灰铸铁材质的 表壳。 l 根据国家新的标准，要求水表其所有接触水的 零部件应采用通常认为是无毒、无污染、无生物活 性的材料制造，并符合相关的技术标准。 l 根据新标准水表要淘汰现用的灰铸铁表壳，从 2011年起，大口径水表要采用球墨铸铁材料。小口 径水表现在市场上有铝合金材料的，有纳米技术合 成塑料的，ABS工程塑料的，铜材质的，不锈钢的 。 五、五、15mm水表的组成图水表的组成图 l 水表是由表壳、机芯、 表玻璃

14、、铜盖、铜接管 等一些配件组成。 六、如何看水表读数六、如何看水表读数 l指针式水表 l液封水表 指针式水表：指针式水表： X1 X10 X100 X1,000 X1是指个位数；是指个位数；X10是指十位数；是指十位数；X100是指百位数；是指百位数；X1,000是指千位数是指千位数 X1=5，X10=9，X100=7，X1,000=0 此表所示数为： 795 吨 看黑色的指针； 红色的不要看，是小 数。 指针式水表： （公司在用水表公司在用水表） 左图表数为16吨 右图表数为5576吨 半液封式冷水水表：半液封式冷水水表：（公司在用水表）（公司在用水表） l 直接读取红框内的数字 ，共计万位

15、，右边为个 位。 l 另外有个别的大口径水表有 所不同，其字轮中最右边一 位是十位数，其单位为 X10m3，个位数在此，是黑 色的指针： 读红框内数值 半液封式冷水水表：半液封式冷水水表：（公司在用水表）（公司在用水表） 读红框内数值374 读红框内数值0 热水水表读数热水水表读数：（公司在用水表）（公司在用水表） LXSZ-15热水表 此表读数为此表读数为2677.2吨吨 千位数千位数 百位数百位数 十位数十位数 个位数个位数 小数点后小数点后 的小数的小数 七、水表的流量和选型七、水表的流量和选型 首先我们要了解有关水表的流量信息。水表流量信息分为： Q4 过载流量 ：短时间内超过额定流量

16、范围允许的最大流量。 在此流量下，水表示值误差在最大误差范围内。 Q3 常用流量：指水表在额定工作条件下的最大流量。此时水 表工作在正常状态下。 Q2 分界流量：介于Q3与Q2之间，把水表流量分为高区和低区 的流量。 Q1 最小流量：指水表符合最大允许误差下的最低流量。 始动流量 流量曲线图流量曲线图1：这是凤凰中学：这是凤凰中学 100水表安装的远传监控系统采集的实时用水数据水表安装的远传监控系统采集的实时用水数据 流量曲线图流量曲线图2 流量曲线图流量曲线图3：这是凤凰中学：这是凤凰中学2010年年6月月7日的用水曲线图日的用水曲线图 综合凤凰中学的流量图来分析，凤凰综合凤凰中学的流量图来

17、分析，凤凰 中学的中学的100mm的水表明显装大了，达不的水表明显装大了，达不 到该水表的正常流量范围。到该水表的正常流量范围。 所以选用水表的口径要按照水表的最小所以选用水表的口径要按照水表的最小 流量和常用流量去考虑，在使用中用户的流量和常用流量去考虑，在使用中用户的 正常流量应达到该水表的常用流量的标准正常流量应达到该水表的常用流量的标准 。同时也要考虑最小流量，水表不能长期。同时也要考虑最小流量，水表不能长期 运行在最小流量下，否则将损害供水部门运行在最小流量下，否则将损害供水部门 的利益。的利益。 八、水表的安装要求与维护八、水表的安装要求与维护 l 水表安装国家标准：必须严格按照中

18、华人民共和国水表安装国家标准：必须严格按照中华人民共和国 国家标准国家标准GB/T778.2-1996的要求执行。的要求执行。 l 1、水表在安装前，要排空管道内的泥沙，以防堵、水表在安装前，要排空管道内的泥沙，以防堵 塞水表；塞水表； l 2、要看清晰水表水流方向，防止装反；、要看清晰水表水流方向，防止装反； l 3、在安装时，水表进水端直管长度不得低于、在安装时，水表进水端直管长度不得低于10倍倍 水表口径的长度，出水端直管长度不得低于水表口径的长度，出水端直管长度不得低于5倍水倍水 表口径的长度；表口径的长度； (例如：例如：15mm的水表进水端直管长度即为的水表进水端直管长度即为15X

19、10=150mm) l 4、安装位置应考虑避免在有腐蚀性的地方，排水、安装位置应考虑避免在有腐蚀性的地方，排水 不畅通的地方，不畅通的地方， l5、在安装的水表后面应增加一个止回阀，以防止、在安装的水表后面应增加一个止回阀，以防止 表后面管道中的水回流，而造成水表损坏或污染供水表后面管道中的水回流，而造成水表损坏或污染供水 管网。管网。 6、安装时，还要考虑安装伸缩、安装时，还要考虑安装伸缩 节和过滤网；合理的水表位置，并节和过滤网；合理的水表位置，并 砌好表井，预留合理的维修空间，砌好表井，预留合理的维修空间， 做到防冻防淹；做到防冻防淹； 7、水表安装后不应受管子和管件、水表安装后不应受管

20、子和管件 引起的过度应力；引起的过度应力； 8、在水表安装后要及时打好封铅；、在水表安装后要及时打好封铅； 9、我们公司所采用的水表都必须、我们公司所采用的水表都必须 水平安装，读数的面板必须面向上，水平安装，读数的面板必须面向上， 严禁倾斜或倒立。严禁倾斜或倒立。 九、智能水表的安装要求九、智能水表的安装要求 l 智能水表是在普通机械表上增加了电子控制电路和数据采智能水表是在普通机械表上增加了电子控制电路和数据采 集电路，故应防潮防浸水。集电路，故应防潮防浸水。 l 在安装时要考虑，在安装时要考虑， 水表是水表是 否高于地面，严禁置水表否高于地面，严禁置水表 于地下表井，还要做到水表于地下表

21、井，还要做到水表 井能排水、通风，保持表井井能排水、通风，保持表井 干燥。干燥。 十、水表的使用寿命十、水表的使用寿命 15-25mm实行首轮强检，限期使用，一般不超过实行首轮强检，限期使用，一般不超过6年年 25-50mm实行首轮强检，限期使用，一般不超过实行首轮强检，限期使用，一般不超过4年年 50mm以上的实行首轮强检后周期检定期为以上的实行首轮强检后周期检定期为2年年 所有水表首次安装前都要实行首轮强检 根据1987年5月28日国家质量技术监督局发布的中华人民共和国强 制检定的工作计量器具明细目录通知要求，有55类产品列入国家强制检 定项目。其中就包括水表。 水表的检定依据：按照冷水水

22、表检定规程JJG 162-2009执行。 例如公司在用的属于强制检定的和周期检定的有：衡器、天平、砝码、 温度计、压力计、流量计等 十一、目前水表行业所面临的困难：十一、目前水表行业所面临的困难： 水表自转水表自转 1、什么是、什么是“水表自转水表自转”？ 装水表后，在无人用水且不漏水的情况下装水表后，在无人用水且不漏水的情况下，水表微微转动，水表微微转动或来回或来回 转动转动，我们就把这种现象称，我们就把这种现象称为为“水表自转水表自转”。 2、产生自转的原因产生自转的原因 水表自转是多种因素引起的，从供水管网的特点以及目前所用水水表自转是多种因素引起的，从供水管网的特点以及目前所用水 表本

23、身的特性来分析，主要有以下几种原因：表本身的特性来分析，主要有以下几种原因： 2.1 许多集体共用户头用水矛盾日益突出，都要求一户一表改造，由许多集体共用户头用水矛盾日益突出，都要求一户一表改造，由 于现在的水表制造工艺提升，始动流量提高，灵敏度也随之提高，故于现在的水表制造工艺提升，始动流量提高，灵敏度也随之提高，故 水表自转问题水表自转问题就浮出水面来了。就浮出水面来了。 2.2 压力波动压力波动。由于水是一种液体，在一般情况下表现出来的由于水是一种液体，在一般情况下表现出来的 物理特性是不可压缩的，但在自来水管道中，管道物理特性是不可压缩的，但在自来水管道中，管道内内压力较高压力较高 ，

24、这时水就会表现出一定的可压缩性。在自来水管道中，压力，这时水就会表现出一定的可压缩性。在自来水管道中，压力 的波动是不可避免的，而目前我们所采用的水表都是机械表，的波动是不可避免的，而目前我们所采用的水表都是机械表， 靠水在其中流动产生的动能来带动靠水在其中流动产生的动能来带动叶叶轮运转，从而达到计量水轮运转，从而达到计量水 量的目的。当不用水时，水表两端连接的管道中都存有一定量量的目的。当不用水时，水表两端连接的管道中都存有一定量 固定的高压水固定的高压水。因此，当因此，当主主管网压力升高时，表后管中的自来管网压力升高时，表后管中的自来 水体积会因压力增加而缩小，此时就会有微量的水通过水表，

25、水体积会因压力增加而缩小，此时就会有微量的水通过水表， 产生正转产生正转，当当主主管网压力降低时，表后管中被压缩的水因压力管网压力降低时，表后管中被压缩的水因压力 降低而膨胀，同样会有微量的水通过水表，所不同的是这时是降低而膨胀，同样会有微量的水通过水表，所不同的是这时是 反转。反转。因为旋翼式水因为旋翼式水表是下进上出，推动齿轮正转，而倒过来表是下进上出，推动齿轮正转，而倒过来 进水时是上进下出，推动齿轮反转，虽然二头进水量相同，进水时是上进下出，推动齿轮反转，虽然二头进水量相同，但但 两相进水所受的阻力不同，两相进水所受的阻力不同，所以所以反映在水表上的读数却相差很反映在水表上的读数却相差

26、很 大。大。通过实验可证明，通过实验可证明，在管道无空气的情况下，由此产生的水在管道无空气的情况下，由此产生的水 量很少，约为量很少，约为0.5-2m3/月。通常情况下，这点水量用户注意月。通常情况下，这点水量用户注意 不不 到到。 2.3 气囊：气囊：这种原因产生的自转水量较大。自来水企业的生产这种原因产生的自转水量较大。自来水企业的生产 工艺都是露天建设的，在生产过程中水中会溶入大量的气体；工艺都是露天建设的，在生产过程中水中会溶入大量的气体； 在工程施工过程中，管道中也会带入气体；在遇到停水时，管在工程施工过程中，管道中也会带入气体；在遇到停水时，管 道内也会混入空气。如果管道上排气阀设

27、置不合理或没有排气道内也会混入空气。如果管道上排气阀设置不合理或没有排气 阀，存在管道盲端，造成排气不彻底。这样如果家里长时间不阀，存在管道盲端，造成排气不彻底。这样如果家里长时间不 用水或管道设计不合理，家中的管道最高点或是突起点就会有用水或管道设计不合理，家中的管道最高点或是突起点就会有 气囊产生。众所周知，气体的可压缩性很高，这时如果管网上气囊产生。众所周知，气体的可压缩性很高，这时如果管网上 有压力波动，表后管道内的空间伸缩将会更大，因此而产生的有压力波动，表后管道内的空间伸缩将会更大，因此而产生的 水表自转量就更多。通过实验可证实，由此产生的水量少则水表自转量就更多。通过实验可证实，由此产生的水量少则2- 4 m3/月，多则每月会有几十立方的水量产生（尤其是防倒流月，多则每月会有几十立方的水量产生（尤其是防倒流 型水表，会呈现出水表匀速正转的假象，误以为表后漏水，产型水表，会呈现出水表匀速正转的假象，误以为表后漏水，产 生的自传量更多）。因此来看，目前大部分出户水表产生自转生的自传量更多）。因此来看，目前大部分出户水表产生自转 现象，都是由于表后管内存在气囊造成的。现象，都是由于表后管内存在气囊造成的。 3.解决办法解决办法 目前的旋翼式水表从设计上还无法从根本上解决此设计缺陷。目前的旋翼式水表从设计上