第一節(jié)  水表的作用

水表:是用來記錄流經(jīng)自來水管道中水量的一種計量器具,也稱為計量器具。

1、水表的發(fā)展簡史

1825年英國的克路斯發(fā)明了真正具有儀表特征的平衡罐式水表以來，水表的發(fā)展已有近二百年的歷史。期間，水表的結(jié)構(gòu)先后出現(xiàn)了往復(fù)式單活塞式水表、旋轉(zhuǎn)活塞式水表、圓盤式水表、旋翼式水表和螺翼式水表等形式。

上述水表的工作原理和基本結(jié)構(gòu)仍被各水表制造企業(yè)沿用至今，但在設(shè)計、工藝和選材等方面不斷進步，使之提高了水表的計量性能和可靠性，也降低了制造成本。

我國的水表使用和生產(chǎn)起步較晚。

1879年，李鴻章為操辦海軍，在旅順口創(chuàng)建了我國第一家水廠。從此，水表開始進入我國。到1883年英殖民主義者在上海建立了第二個水廠。但還是沒有生產(chǎn)水表。

直到20世紀(jì)30年代，上海光華機械廠（現(xiàn)在的上海光華儀表廠）從國外進口零部件開始組裝水表。

60年代，國家才投資建設(shè)，開始自主研究生產(chǎn)制造屬于我國產(chǎn)權(quán)的水表。由于品種繁雜，質(zhì)量低下，不能互換，嚴(yán)重影響了水表的維修和發(fā)展。于是， 65年國家組織各部門成立工作組進行統(tǒng)一設(shè)計，規(guī)范了水表的設(shè)計形式和技術(shù)參數(shù)，從而結(jié)束了“萬國牌”狀態(tài)。

2、水表的型式與分類

水表的分類原則有許多，按測量原理、測量方法和結(jié)構(gòu)形式、測量目的、測量介質(zhì)、測量管徑、指示值顯示方式等進行分類是其主要的方法。

2.1、按測量原理

▲ 速度式水表——以測量水流速度而間接計量流經(jīng)水量的水表；

典型的速度式水表有旋翼式水表、螺翼水表。旋翼式水表中又有單流水表和多流束水表。

▲容積式水表——測量實際流經(jīng)水的體積的水表，或簡稱定量排放式水表。

容積式水表主要用于純凈水計量。

速度式水表可分為：單流束水表和多流束水表。

單流束水表特點:水流從一個方向流進機芯，沖擊葉輪旋轉(zhuǎn)，容易造成此類葉輪機芯偏心磨損，縮短水表使用壽命，且靈敏度低。

多流束水表特點：水流從各個方向流入機芯，沖擊葉輪旋轉(zhuǎn)，就不會造成葉輪偏心磨損。靈敏度高，使用壽命長等優(yōu)點。

2.2、按準(zhǔn)確度等級

水表按計量等級可分為A、B、C、D四個等級。其中A級最低，D級最高，
由于A級表精確度和靈敏度低，現(xiàn)已淘汰。目前我們公司使用的表都是B級表。
在JJG162-2009《冷水水表檢定規(guī)程》新標(biāo)準(zhǔn)中，作了新的定義：水表計量等級重新分為1級和2級，1級最高。如水表上未標(biāo)明計量等級的都為2級。

▲ 1級水表（準(zhǔn)確度等級為1級）

在水溫0.1℃至30℃范圍內(nèi)，水表的最大允許誤差在高區(qū)（Q₂≤Q≤Q₄）為±1%，低區(qū)（Q₁≤Q＜Q₂）為±3%。水溫超過30℃時，水表在高區(qū)的最大允許誤差為±2%，低區(qū)仍為±3%。僅適用于常用流量Q₃≥100 m³/h的水表

▲ 2級水表（準(zhǔn)確度等級為2級）

在水溫0.1℃至30℃范圍內(nèi)，水表的最大允許誤差在高區(qū)（Q₂≤Q≤Q₄）為±2%，低區(qū)（Q₁≤Q＜Q₂）為±5%。水溫超過30℃時，水表在高區(qū)的最大允許誤差為±3%，低區(qū)仍為±5%。適用于常用流量Q₃＜100 m³/h的水表，也適用于Q₃≥100 m³/h的水表。

2.3、按水表口徑

按水表口徑通常分為小口徑水表和大口徑水表。水表口徑徑分別是15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、300mm。

水表口徑40mm及以下的水表通常稱為小口徑水表，水表口徑50mm及以上的水表稱為大口徑水表。這二種水表有時又稱為民用水表和工業(yè)用水表。

2.4、按用途

民用水表：用于住宅水結(jié)算的水表

工業(yè)用水表：除民用水表以外，均稱為工業(yè)用表。工業(yè)用水表一般為大口徑水表。

2.5、按水表安裝方向

水平安裝水表和立式安裝水表（又稱立式水表）

注：水表度盤上用“H”代表水平安裝；用“V”代表垂直安裝。

2.6、按介質(zhì)的溫度——冷水水表、熱水水表

冷水水表一般選擇T30或T50，其最高允許工作溫度分別為30℃和50℃，最低允許工作溫度為0.1℃。

2.7、按介質(zhì)的壓力

普通水表—公稱壓力一般為1MPa（極限為1.6MPa）；

高壓水表—最大使用壓力超過1MPa的各類水表，主要用于流經(jīng)管道的油田地下注水及其它工業(yè)用途。

2.8、按計數(shù)器是否浸入水中

▲ 濕式水表（表玻璃直接承受水壓）

▲ 干式水表（表玻璃不承受水壓）

▲ 液封式水表（表玻璃直接承受水壓，且表玻璃下面液封方式注入甘油）

濕式表：優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，沒有磁原件，不會受磁場干擾，計量穩(wěn)定可靠，使用廣泛。缺點：1、水表的計數(shù)器浸泡在水中，其表玻璃下有水，承受著自來水壓力，水表讀數(shù)部分易受到水質(zhì)影響，造成表黑或看不清水表讀數(shù)。2、容易受冰凍等災(zāi)害性天氣影響，因為表玻璃下的水結(jié)冰后會漲壞其玻璃，造成表壞漏水。

干式表：其計量機構(gòu)中的葉輪通過磁鐵向計數(shù)機構(gòu)中的齒輪傳遞數(shù)據(jù)，因此此類水表也叫“磁傳水表”。優(yōu)點是水表的計數(shù)器沒有浸泡在水中，其表玻璃下沒有水，不承受自來水壓力，可抗寒抗冰凍的天氣，其數(shù)字顯示部份可長期保持讀數(shù)清晰。缺點是制造工藝復(fù)雜，成本高，受外部強磁場、水中的鐵銹、自然退磁等因素干擾后，會造成計量數(shù)據(jù)越來越慢，使供水企業(yè)受損，所以很少使用。

液封式水表又可分為兩種： 全液封水表和半液封濕式水表

全液封水表特點是成本高，工藝復(fù)雜。

半液封濕式水表特點是成本較低，維修方便，能長期保持水表讀數(shù)的清晰。

在實際中，還是有黑表，看不清的現(xiàn)象，那是因為字輪與玻璃之間有一定的間隙，會造成玻璃下表面污染而看不清，不過經(jīng)過水廠處理的水，現(xiàn)在已經(jīng)很少了。

3、水表的計量原理與構(gòu)造

   速度式水表的計量原理：當(dāng)水流經(jīng)水表時，會帶動水表中的葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪通過齒輪帶動計數(shù)器齒輪旋轉(zhuǎn)，然后通過計數(shù)器面板的指針位置或字輪讀出水表累計水量。              

多流旋翼式水表結(jié)構(gòu)示意圖

        水平螺翼式水表結(jié)構(gòu)示意圖                 

垂直螺翼式水表結(jié)構(gòu)示意圖

4、水表的組成

普通水表的組成主要有：表殼、機芯、計數(shù)器、表玻璃、表罩、銅接管等一些配件組成。

機芯：所有水表機芯都是采用ABS工程塑料。

原因：因為ABS工程塑料具有很好的穩(wěn)定性，強度高，不易變形。熱水表機芯也是ABS工程塑料，只是里面添加了耐溫材質(zhì)，提高了塑料的耐溫值。

表殼：目前公司所有的水表都是采用的球磨鑄鐵材質(zhì)的表殼。根據(jù)國家新的標(biāo)準(zhǔn)，要求水表其所有接觸水的零部件應(yīng)采用通常認(rèn)為是無毒、無污染、無生物活性的材料制造，并符合相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)水表要淘汰現(xiàn)用的灰鐵表殼，從2011年起，所有水表要采用球墨鑄鐵材料。小口徑水表現(xiàn)在市場上有鋁合金材料的，有納米技術(shù)合成塑料，ABS工程塑料，銅材質(zhì)，不銹鋼等。

5、讀懂水表盤上的信息

  LXS-20E

L表示流量儀表

X表示水表類型

S表示旋翼式

20表示水表口徑20mm

H 表示是水平式水表

2016010014 表示表編號，在電子通訊中也地址水表唯一通訊地址。

m³ ：黑色表示整數(shù)多少立方米。紅色小指針表示小數(shù)點一下，也就是不夠一立方米的水。

CMC制號：是指生產(chǎn)許可證編號。

一般水表讀數(shù)從后向前讀數(shù)。如圖中訴，X0.0001表示為小數(shù)點后4位，小于9大于8且大于8到9之間的一半，讀0.00085，X0.001表示為小數(shù)點后3位，小于1等于0，讀0.000，X0.01表示為小數(shù)點后2位，小于1等于0，讀0.

00，X0.1表示為小數(shù)點后1位，小于1等于0，讀0.0.整數(shù)字輪部分均為0，此表所示讀數(shù)為0.00085噸

第二節(jié)  水表技術(shù)要求

1、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 778-2007（等效于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4064-2005）《封閉滿管道中水流量的測量 飲用冷水水表和熱水水表》總標(biāo)題下，包含三個部分：

第1部分：GB/T 778.1-2007   規(guī)范           

第2部分：GB/T 778.2-2007   安裝要求

第3部分：GB/T 778.3-2007   試驗方法和試驗設(shè)備

國家計量檢定規(guī)程 JJG 162—2009 《冷水水表》

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) CJ/T 224—2006 《電子遠傳水表》

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) CJ/T 133-2001 《IC卡冷水水表》

行業(yè)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn) CMA/WM 778—2009

《封閉滿管道中水流量的測量飲用冷水水表和熱水水表流量參數(shù) 選用導(dǎo)則》的技術(shù)要求。

2、水表的重要參數(shù)

▲ 過載流量Q₄ ，overload flowrate

短時間內(nèi)超出額定流量范圍允許運行的最大流量。在此流量下，水表示值誤差在最大允許誤差內(nèi)，當(dāng)恢復(fù)在額定工作條件下工作時，水表計量特性不變。

▲ 常用流量Q₃，permanent flowrate

額定工作條件下的最大流量。在此流量下，水表正常工作且示值誤差在最大允許誤差內(nèi)。

▲ 最小流量Q₁ ，minimum flowrate

要求水表符合最大允許誤差的最低流量。

▲ 分界流量Q₂，transitional flowrate

介于常用流量Q₃和最小流量Q₁之間、把水表流量范圍分為高區(qū)和低區(qū)的流量。高區(qū)和低區(qū)各有相應(yīng)的最大允許誤差。

▲ 量程比 flow turndown

常用流量Q₃和最小流量Q₁的比值。也可用字母R加數(shù)字表示，如R100表示Q₃/Q₁=100。

▲ 最大允許壓力  maximum admissible pressure（MAP）

在額定工作條件下，水表能持久經(jīng)受、計量性能不會降低的最大內(nèi)部壓力。

▲ 壓力損失Δp ，pressure loss

在給定的流量下，由于管道中水表的存在產(chǎn)生的壓力降。

▲ 標(biāo)稱口徑nominal size

水表口徑的直徑標(biāo)稱值。通常以大寫字母“DN”冠首的口徑標(biāo)稱值的數(shù)字加單位表示，例如：DN15mm。注：標(biāo)稱口徑又稱公稱口徑。

▲ 水表的相對示值誤差E用百分?jǐn)?shù)表示：

3、流量特性與誤差線的關(guān)系

4、水表的外觀技術(shù)要求

▲ 水表上應(yīng)該標(biāo)志有制造商名或商標(biāo)、流向箭頭、公稱口徑、水表型號、準(zhǔn)確度等級、制造年份和編號、制造許可證號、壓力損失、安裝方式、常用流量Q3、水表的基本單位等標(biāo)志；

▲ 水表外觀不應(yīng)有明顯缺陷，度盤不應(yīng)有擦傷、劃痕、裂紋及其它影響讀數(shù)的弊病，表玻璃不得有妨礙讀數(shù)的缺陷。

▲ 水表上應(yīng)有有效的鉛封。

5、水表的安裝要求與維護

水表安裝國家標(biāo)準(zhǔn)：必須嚴(yán)格按照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T778.2-1996的要求執(zhí)行。

1、水表在安裝前，要排空管道內(nèi)的泥沙，以防堵塞水表；

2、要看清晰水表水流方向，防止裝反；

3、在安裝時，水表進水端直管長度不得低于10倍水表口徑的長度，出水端直管長度不得低于5倍水表口徑的長度；(例如：15mm的水表進水端直管長度即為15X10=150mm)

4、安裝位置應(yīng)考慮避免在有腐蝕性的地方，排水不暢通的地方，

5、在安裝的水表后面應(yīng)增加一個止回閥，以防止表后面管道中的水回流，而造成水表損壞或污染供水管網(wǎng)。
6、安裝時，還要考慮安裝伸縮節(jié)和過濾網(wǎng)；合理的水表位置，并砌好表井，預(yù)留合理的維修空間，做到防凍防淹；
7、水表安裝后不應(yīng)受管子和管件引起的過度應(yīng)力；
8、在水表安裝后要及時打好封鉛；
9、我們公司所采用的水表都必須水平安裝，讀數(shù)的面板必須面向上，嚴(yán)禁傾斜或倒立。

第三節(jié)  水表的出廠檢驗項目

▲ 外觀檢查 ：水表外觀不應(yīng)有明顯的缺陷、表蓋不應(yīng)有擦傷、劃痕、裂紋及其他影響讀數(shù)的弊病，表玻璃不應(yīng)有妨礙讀數(shù)的缺陷；。

▲ 流量誤差檢驗：在水表試驗裝置上進行檢驗，分別在公稱流量Q₃、分界流量Q₂和最小流量Q₁三個流量點測試，流量大小與用水量應(yīng)符合規(guī)定；

▲ 密封性試驗：把水表放置在水壓強度試驗臺上，均勻排除水表及試驗設(shè)備管道內(nèi)的空氣，緩慢增加水壓至1.6Mpa，切斷壓力水源，保持試驗系統(tǒng)內(nèi)封閉體系，試壓持續(xù)時間不小于1分鐘，水表應(yīng)無泄漏及損壞。

第四節(jié)  常見的基表問題

1、什么是“水表自轉(zhuǎn)”

     裝水表后，在無人用水且不漏水的情況下，水表微微轉(zhuǎn)動或來回轉(zhuǎn)動，我們就把這種現(xiàn)象稱為“水表自轉(zhuǎn)”。

2、產(chǎn)生自轉(zhuǎn)的原因

     水表自轉(zhuǎn)是多種因素引起的，從供水管網(wǎng)的特點以及目前所用水表本身的特性來分析，主要有以下幾種原因：

2.1 壓力波動：由于水是一種液體，在一般情況下表現(xiàn)出來的物理特性是不可壓縮的，但在自來水管道中，管道內(nèi)壓力較高，這時水就會表現(xiàn)出一定的可壓縮性。在自來水管道中，壓力的波動是不可避免的，而目前我們所采用的水表都是機械表，靠水在其中流動產(chǎn)生的動能來帶動葉輪運轉(zhuǎn)，從而達到計量水量的目的。當(dāng)不用水時，水表兩端連接的管道中都存有一定量固定的高壓水。因此，當(dāng)主管網(wǎng)壓力升高時，表后管中的自來水體積會因壓力增加而縮小，此時就會有微量的水通過水表，產(chǎn)生正轉(zhuǎn)，當(dāng)主管網(wǎng)壓力降低時，表后管中被壓縮的水因壓力降低而膨脹，同樣會有微量的水通過水表，所不同的是這時是反轉(zhuǎn)。因為旋翼式水表是下進上出，推動齒輪正轉(zhuǎn)，而倒過來進水時是上進下出，推動齒輪反轉(zhuǎn)，雖然二頭進水量相同，但兩相進水所受的阻力不同，所以反映在水表上的讀數(shù)卻相差很大。通過實驗可證明，在管道無空氣的情況下，由此產(chǎn)生的水量很少，約為0.5-2m3/月。通常情況下，這點水量用戶注意 不到。

2.2 氣囊：這種原因產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)水量較大。自來水企業(yè)的生產(chǎn)工藝都是露天建設(shè)的，在生產(chǎn)過程中水中會溶入大量的氣體；在工程施工過程中，管道中也會帶入氣體；在遇到停水時，管道內(nèi)也會混入空氣。如果管道上排氣閥設(shè)置不合理或沒有排氣閥，存在管道盲端，造成排氣不徹底。這樣如果家里長時間不用水或管道設(shè)計不合理，家中的管道最高點或是突起點就會有氣囊產(chǎn)生。眾所周知，氣體的可壓縮性很高，這時如果管網(wǎng)上有壓力波動，表后管道內(nèi)的空間伸縮將會更大，因此而產(chǎn)生的水表自轉(zhuǎn)量就更多。通過實驗可證實，由此產(chǎn)生的水量少則2-4 m3/月，多則每月會有幾十立方的水量產(chǎn)生（尤其是防倒流型水表，會呈現(xiàn)出水表勻速正轉(zhuǎn)的假象，誤以為表后漏水，產(chǎn)生的自傳量更多）。因此來看，目前大部分出戶水表產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，都是由于表后管內(nèi)存在氣囊造成的。

2.3 水錘：是在突然停電或者在閥門關(guān)閉太快時,由于壓力水流的慣性,產(chǎn)生水流沖擊波,就象錘子敲打一樣,所以叫水錘。水流沖擊波來回產(chǎn)生的力，有時會很大，從而破壞閥門和水泵。水錘效應(yīng)”是指在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁光滑，水流動自如。當(dāng)打開的閥門突然關(guān)閉，水流對閥門及管壁，主要是閥門會產(chǎn)生一個壓力。由于管壁光滑，后續(xù)水流在慣性的作用下，迅速達到最大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水利學(xué)當(dāng)中的“水錘效應(yīng)”，也就是正水錘。在水利管道建設(shè)中都要考慮這一因素。相反，關(guān)閉的閥門在突然打開后，也會產(chǎn)生水錘，叫負(fù)水錘，也有一定的破壞力，但沒有前者大。

3.解決辦法
　 目前的旋翼式水表從設(shè)計上還無法從根本上解決此設(shè)計缺陷。既然水表自轉(zhuǎn)是因為壓力波動，水被壓縮造成的，可以考慮安裝止回閥，止回閥可以起到阻止水倒流的作用。這樣，在壓力升高時，水被壓縮，水表產(chǎn)生正轉(zhuǎn)動；當(dāng)壓力降低時，止回閥自動關(guān)閉，水表不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。當(dāng)壓力再次升高時，只要壓力不高過止回閥內(nèi)壓力，水表就不會再轉(zhuǎn)；水表自轉(zhuǎn)主要是水表往復(fù)多次計量才累計出很大的水量，安裝止回閥可以減少水表自轉(zhuǎn)的頻率，也就能夠很好地解決壓力波動造成的水表自轉(zhuǎn)問題。但是由于居民生活用水頻率較高，且管道壓力波動增大，所以要求止回閥靈敏度較高，質(zhì)量要求較高。
      所以可以考慮在水表前或表后附近安裝帶彈簧式的止回閥，即可減輕或有效抑制水表自轉(zhuǎn)現(xiàn)象。