水表运行过程中计量性能变化及准确度分析研究
吴科可+陈中杰
[摘 要]水表作为国家首批重点管理的计量器具之一，在国计民生的计量中有着重要地位。水表的选型、安装和后期的管理是影响水表准确计量的重要因素。新时期，为更好的支撑现代化工业化发展，应重视对工业用水表的管理，保证水表计量的精确性，将误差将至最小，以避免带来不必要的麻烦。文章主要针对目前社会上各种类型的水表在使用中的情况进行了详细介绍，对在使用中遇到的各种问题进行了分析和提出解决问题的建议。
[关键词]水表计量；技术；发展；方向
中图分类号：TM776 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0318-01
1 导言
水表是一种重要的用来计量自来水管中水流经总量的仪器，在水流量测量之中的应用范围很广。基于贸易结算的水表是一种强制性的检定计量器具，使用的数量大、范围广，水表的计量质量高低、精准度高低，会对供水方的经济效益产生极大的影响，如何确保水表计量准确，主要从水表的选型安装和动态管理等方面来考虑。
2 水表的原理及分类
水表，是每个家庭必不可少的一个计量器具，也是民生计量的重要计量器具。它的作用是用来记录流经自来水管道中水量的一种计量器具，所以，计量性能的好坏，直接关系着供求双方结算的公平、公证。它的结构主要是由壳体、套筒、内芯三部份组成，里面包含了测量传感器、计算器、指示装置等等设备。它的原理是：当水经过水表时，带动水表内部的叶片进行转动，产生转矩，使叶轮旋转起来。水龙头开得越大，水流越急，叶轮就转得越快。从进水口经过壳体的下部环形空间到达出水口。同时，水表的指针就会相应的进行读数调整，计算出用水量。水表按测量原理分为速度式水表、容积式水表。按计量等级分为1级和2级。种类可分为智能水表、智能远传水表、旋翼式水表等等。按介质可为热水水表、冷水水表。按安装的方法可分为：卧式和立式。现在的民用水表都是小流量小管径的水表（DN15mm～DN25mm），也就是2级水表。1级水表只适用于常用流量Q3≥100m3/h的水表。但无论是1级还是2级的冷水表，《冷水水表检定规程》都规定在首次检定的时候，项目应该包括外观检查、密封性检查、示值误差检定、功能检查等几大项目。而且对于不同管径的水表，《冷水水表检定规程》为了保证不同流量点的准确性，都对检测的流量点做出了明确的规定。对标称口径越大，常用流量越大的水表，要求检测的流量点要求也越大，这样能够保证更加准确的检测出水表在实际的应用中是否有超差，使检测的数据更加准确，为社会提供公平、公正、准确的数据，为民生计量提供可靠的数据保障。
3 水表计量误差的主要原因
3.1 选型、安装与使用不科学
在选用水表时，应及时考虑技术性元素与经济性指标，通过对各项指标的考量，进而可实现对水表资源的科学性选择。对水表规格进行选择时，前期需要对水表一般工作状态下所运行的流量范围与大小，通常在选择水表时，最好选择接近该流量规格的水表。若水表始终处于常用流量状态下，其稳定性与耐用性是最强的，且能够符合水表的设计要求。安装水表时，部分水表前后的直线距离未能达到标准，或者是水表的刻度盘发生倾斜现象，会让表内的零部件见产生更大的摩擦阻力，继而会增大始动流量值与分界流量值。在使用水表时，部分水表的表前阀门未能全开启，也有使用表前阀门来对水表流量进行调解，最终导致水表出现计量上的失准、失衡。
3.2 管内有杂质
工业生产的供水管道使用一段时间后，在很长一段时间内都会受到水的侵蚀，使得供水管道的内壁上出现一层锈垢，若将阀门迅速打开，管道的内壁会受到水流的巨大冲击力，造成管壁上附着的锈垢脱落，掉落到水中，进而形成水中杂质。此外，安装、维修管道时，管道内部可能会残留一些残渣或杂质，如碎石、泥沙或麻丝。若水流内存在杂质，杂质会将水表的叶轮盒孔堵塞，此时，水表进水孔的截面积会大大减小，若工业生产与加工所用的水量不变，经过水表的内水流速度快，叶轮的旋转次数会经过轮轴的联动齿轮会传递到水表记录装置的速度会大大加快，进而会使得水表计量速度逐步加快。待到管网内的麻丝等杂质流经水表时，会缠绕在叶轮轴之上，进而会使得叶轮的转速大大减慢，最终会严重制约水表的计量速度与精准情况。更为恶劣的情况下，杂质会导致叶轮轴被卡住，或者是叶轮与叶轮轴相互脱离、分离的情况，最终导致水表停走。
4 水表计量技术的发展方向及措施
4.1 水表安装
水表安裝要严格按照《GB/T778.2-2007安装要求》进行安装，尤其应注意的是水表上下游需要直管段的长度要符合安装要求，普遍认同的经验是水表上游和下游需要安装直径（D）与水表相同，长度分别为10D和5D的直管段，在有泵、阀门，弯头的地方，尽可能让水表上游的直管段长度越长越好。如果水质不佳，水中的悬浮物可能影响水表的准确测量，应当在水表入口或上游管道内加装滤网或过滤器。如果管道上游有扰流元件干扰且不能满足直管段要求，需要加装整流器。有条件的话，对Q3≥16m3的水表，应在下游安装长度调节装置，以方便安装和拆卸水表。
4.2 科学选择水表类型
在选择水表时，应及时结合工厂的用水量、用水变化幅度、水温、水质、水压与水流方向等信息，选择合适的水表类型。选择水表时，水表的流量应与充分结合工业用水流量来进行选择，保证在工业常用流量范围内，能适度减少计量误差。用在工业领域的水表，应选择大口径水表，水表口径（DN）≥50.0mm。干式水表使用时，应将计数的机件浸泡在水中，其构造相对简单，且对水质的要求高。若水温度低于30℃（包含30℃），此时可用冷水表，若水温高出30℃，应选择热水表。
4.3 水表的动态管理
水表在使用一定时期后，其机械性能会降低，从而影响水表的准确计量。水质不良的情况下，水中的杂质颗粒容易在滤网、叶轮盒、进水口处结垢。根据《辽宁省在线水表校准规范》，大连水司对全市在装的50mm以下口径的居民和工商业户水表进行在线校准，通过在线校准，对自然原因造成超差的水表给予更换，对人为原因造成超差的水表按相关规定处理。这种做法的优点在于符合国家规定的准确度的水表可以继续使用，延长了水表的使用周期，节省了换表资金投入，同时为打击非法偷水窃水行为提供了处罚的计量依据，为企业挽回了损失，降低了产销差率。
5 水表的发展现状及发展趋势
目前，水表的材质主要是铁制和铜制的，而铁制的水表因为较容易生锈而产生杂质，影响水质卫生和计量的准确性，已逐渐被铜制的水表代替，这也正符合现代民生计量的发展需求。现在我国的水表不管是在功能、介质、材质还有类型等等方面都有了很大的改变和提高，为民生计算打下了坚实的基础。但随着社会的发展，人们对计量的意识越来越强，对计量器具的要求也越来越高，所以，要顺应社会的发展，要求水表的技术要与时俱进。目前，我国的水表技术已基本满足计量发展需求，但相比国外的水表技术，我国的水表技术还是比较落后的。所以，以后要在水表的材质、性能、类型等方面不断地探索，不断地创新，制造出准确度更高，使用更灵活方便的水表，确保在不同的领域都能广泛使用到高质量的水表。为我国民生计量工作更进一步打好坚实的基础。
结束语
综上所述，近些年来，我国工业化生产不断加快，工业用水量在不断增加，为了实现对工业用水量的计量，应使用高精度、高密度的水表来进行计量，强化对计量误差的控制，提高水表计量的精准度，水表技术不断地创新发展，有利于提高企业市场的竞争力，促进经济发展。为科技进步提供技术支撑。
参考文献
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