小口徑水表選型指南

一、概述

水是生命之源，遠古之始人類逐水草而居。現(xiàn)代文明使人們可以享用清澈的自來水，甚至直接飲用的純凈水，隨之水的正確計量成為必要。1825年以來，發(fā)明和制造了成千上萬種水表，現(xiàn)代化制造工藝、材料及電子技術促進了水表技術的進一步發(fā)展。

水表是記錄流經(jīng)封閉滿管道中水流量的一種儀表，它是一種積算式速度流量計。原理上是利用活動壁的容積室的機械作用或水流推動渦輪等活動元件，使之旋轉(zhuǎn)以連續(xù)確定水流量。水表具有結構簡單、量程寬、使用方便、成本低廉等特點，在水資源日益緊張的今天，節(jié)水工作已受到世界各國政府的重視，水表作為節(jié)水環(huán)節(jié)中的計量器具和控制手段，得以迅速發(fā)展。我國在有關文件中規(guī)定：生活用水要求每家每戶裝一個水表進行水的計量，并把水表定為強檢計量器具之一，受國家技術監(jiān)督部門的監(jiān)督管理。

二、民用小口徑水表的分類

水表種類型式多種多樣，其分類方法很多，一般有以下幾種分類方法：

1）依據(jù)其作用原理可分為二類：

實測式水表：又稱容積式水表，以測量實際流經(jīng)體積之水表；

推理式水表：又稱速度式水表，以測量水流速度而間接計量流經(jīng)水量之水表。

容積式水表主要有旋轉(zhuǎn)活塞式水表和圓盤式水表，在美國和原英聯(lián)邦國家廣泛應用。其計量等級高，且性能穩(wěn)定性好，但對水質(zhì)要求高、成本高；

速度式水表種類很多，一般內(nèi)部有一個葉輪，受水流沖擊旋轉(zhuǎn)而計量，在大多數(shù)國家廣泛應用。其結構簡單、生產(chǎn)工藝性好、成本低。

2） 依據(jù)其計數(shù)器型式可分之三類：

濕式水表：計數(shù)器浸泡在水中、始動流量小、抗污性差；

干式水表：計數(shù)器與水隔離、始動流量大、讀數(shù)清晰；

液封式水表：計數(shù)器讀數(shù)部分采用特殊液體封裝，與水隔離，始動流量小，讀數(shù)清晰。

3） 按讀數(shù)指示方式可分為指針式、數(shù)碼式，指針數(shù)碼組合式；旋翼式水表按進水口結構型式又分為分流束水表、單流束水表；按安裝方式又分為水平式、垂直式；按使用溫度又分為冷水表、熱水表等。

4） 水表功能方面有防磁 、雙向、止回、分體式可旋轉(zhuǎn)計數(shù)器、防拆卸、外調(diào)節(jié)等。

5） 光、電、磁技術應用于水表，延伸了水表的管理功能，有各種形式的遠傳水表、預付費水表、定量水表等。

居民用的水表一般在DN40以下，DN15、DN20適用于單戶居民用水計量，DN25、DM32、DN40適用于多戶居民用水計量。其主要型式為：

三、國內(nèi)常用水表的工作原理和特點

1） 旋翼式水表的工作原理：

旋翼式單流束水表的工作原理是：水流從表殼進水口切向沖擊葉輪使之旋轉(zhuǎn)，然后通過齒輪減速機構連續(xù)記錄葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)，從而記錄流經(jīng)水表的累積流量。

旋翼式多流束水表的工作原理與單流束水表基本相同，它是通過葉輪盒的分配作用，將多束水流從葉輪盒的進水口切向沖擊葉輪，使水流對葉輪的軸向沖擊力得到平衡，減少了葉輪支承部分的磨損，并從結構上減少水表安裝、結垢對水表誤差的影響，總體性能明顯高于單流束水表。

工作簡圖如下：

單流束水表 多流束水表

2） 旋翼式水表的特點：

示意圖如下：

⑴旋翼濕式水表

濕式水表的計數(shù)器浸泡在水中，由于水對傳動部件的浮力和浸潤作

用，水表靈敏度高，有利于供水公司的水費回收。濕式水表結構簡單、成本低廉，是目前我們使用量最大的民用水表。但其缺點也是顯而易見的，由于水質(zhì)原因，計數(shù)器易遭污染，水垢沉積，讀數(shù)不清。特別是南方地區(qū)戶外安裝，在光合作用下，易生清苔、發(fā)水汽，無法抄表。居民投訴、糾紛多，屬逐步淘汰產(chǎn)品。

小液封式水表——將字輪讀數(shù)部分依照液封式水表，用特種液體封裝與水隔絕，防污性能有所提高。但由于液封部分仍在水表玻璃以下，難免遭污染。

⑵旋翼干式水表

干式水表的計數(shù)器被一個齒輪盒封裝與水隔絕，通過葉輪和中心齒輪的二個磁鋼偶合傳遞運動，達到計量目的。其優(yōu)點是讀數(shù)清晰、易于察看、抄表，是目前國際上應用最廣的水表產(chǎn)品，約占總量的70%。其缺點是對水質(zhì)及供水管網(wǎng)的要求高，靈敏度相對較差。在國內(nèi)由于管網(wǎng)多為灰口鑄件和白鐵管，使水中的鐵銹和鐵泥吸附在葉輪磁鋼上，一方面鐵銹在磁鋼表面結垢造成靈敏度下降，另一方面使磁鋼磁場短路，造成磁傳動失偶，影響水費回收。一般來說，國內(nèi)應用干式水表以二年清洗保養(yǎng)一次水表為佳，而實際上我國未實施定期維護、鑒定、更換制度，大量推廣還不成熟。

⑶液封式水表

液封式水表又稱半干式水表，它將水表計數(shù)器分為二部分，1m3以下的減速機構與濕式水表相同，浸泡在水中，保留了濕式水表靈敏度高的優(yōu)點；1m3以上的讀數(shù)部分密封在“特殊液體”中，使之與自來水隔離，水中的雜質(zhì)污垢不能進入其中，使之讀數(shù)清晰，具備了干式水表的優(yōu)點。兩部分的聯(lián)結采用機械方式，不需要磁鋼偶合，因而不懼水中鐵銹雜質(zhì)的侵襲。對于供水公司來說，它能收繳該收的水費，對于用戶來說，它讀數(shù)清晰，便于察看，免于維護，減少糾紛。在日本、意大利、中東、南美廣泛應用。液封式水表盡管成本略有提高，卻是最適合中國民情、水質(zhì)的產(chǎn)品，已逐步替代濕式水表，成為新的主導產(chǎn)品。

⑷單流（束）水表

單流水表在性能、壽命上不及多流束水表，但以結構小巧、成本低的優(yōu)勢占據(jù)很大的市場。在國外“富人”市場用多流水表，“窮人”市場用單流水表的觀念還普通存在。單流水表也有濕式、干式、液封式、結構形式多種多樣。優(yōu)點是相對小巧、美觀，水表長度可短至80mm，安裝空間少；表殼耗用銅材少，因而成本低（單流表殼只能用銅材或塑料制造，不能用鑄鐵鑄造），缺點是水表壽命短，安裝引起的誤差大且難控制。

代表產(chǎn)品：單流濕式水表、單流液封式水表、單流磁傳式水表（防磁）

3）旋轉(zhuǎn)活塞式水表工作原理和特點：

工作簡圖如下：

旋轉(zhuǎn)活塞式水表是利用水表計量室二端（進水口、出水口）的壓力差，進水口進入的水流推動活塞旋轉(zhuǎn)，將計量室內(nèi)的水擠壓到出水口。如圖所示，⑴～⑷。隨著活塞的旋轉(zhuǎn)，在低壓端（通出水口）容積逐漸縮小的同時，高壓端（通進水口）容積不斷增大。活塞每旋轉(zhuǎn)1周，即把一個計量室容積的水擠出出水口，同時通過活塞軸推動撥叉旋轉(zhuǎn)1周以記錄用水量。

活塞每旋轉(zhuǎn)1周即記錄一個計量室容積的用水量，這是可以通過理論計算出來的，而且水表計量腔內(nèi)的零件材料磨擦系數(shù)小，幾何尺寸精度高，因此水表的計量精度很高，可以達到ISO4064C級、D級水平，對水費回收十分有利。其缺點是對水質(zhì)要求比較高。活塞沿計量室壁運動是滾動加滑動過程，且活塞置于計量室中的間隙只有0.02～0.1mm，因此雜質(zhì)和細砂將嚴重影響水表的計量性能和使用壽命。

四、小口徑水表選用原則

小口徑水表選用主要考慮計量精度、始動流量、讀數(shù)清晰、抗污能力、使用壽命、價格、流通能力等因素，從目前我國的供水和管網(wǎng)條件，可以依次這樣選擇：

1) LXS—15F～50F旋翼液封式水表。除價格因素外，所有指標均優(yōu)于其它旋翼式水表，這是首選產(chǎn)品，它既具有濕式水表始動流量小的優(yōu)點，又具有干式水表讀數(shù)清晰的優(yōu)點，抗污能力強，使用壽命長。居民用的DN15、DN20液封式水表初裝成本一般比濕式水表高10元/個，相當于4～8m3水費價格。在壽命期內(nèi)，由于始動流量小，而多收回的水費足夠抵消初裝成本的增加；由于不需每2～3年進行維護保養(yǎng)、可以節(jié)約費用；由于讀數(shù)清晰，避免供水公司與用戶之間的糾紛；由于壽命長，減少由于水表損壞而收不到當月水費的概率。

2) LXS—15E～50E旋翼濕式水表。帶數(shù)碼讀數(shù)的E型水表，與液封式水表相比，抗污能力不足，但設計合理、制造精致的廠家生產(chǎn)的E型表，包括小液封式水表，能在很大程度上提高抗污能力，是指針式水表的換代產(chǎn)品。

3) LXH—15～20、LXH—15E～20E旋轉(zhuǎn)活塞式水表。前者俗稱立式表，可以任意方向安裝，后者俗稱臥式表，只能水平安裝。活塞式水表計量等級最高，水費收繳率最高，可以在水質(zhì)特好的場合使用。

4) LXS—15C～50C旋翼式水表（指針式）。結構簡單、成本低，目前還是中小水表制造廠的當家產(chǎn)品，隨著一戶一表的推廣將逐漸淘汰。

5) LXS—13D～20D、LXSC—13D～20D旋翼單流水表。采用銅殼結構小巧且價格不高，將在一定時期內(nèi)作為建筑商的賣點產(chǎn)品和智能化儀表的基表，最終不宜大量推廣應用。

6) LXSC—15E～50E旋翼干式水表。磁傳結構、讀數(shù)清晰，是國外的主導產(chǎn)品，隨著優(yōu)質(zhì)管網(wǎng)的應用將逐步推廣。

7) 隨著一戶一表計量收費形式的推廣，如何在水表壽命期內(nèi)合理地體現(xiàn)供需雙方的利益濕一個新的課程。作為計量器具選擇的主動方—自來水公司的原則應是：通過正確選用水表的型式和品質(zhì)，收繳該收的水費，減少和避免用戶的投訴。

根據(jù)水表的使用特性，有以下幾個現(xiàn)象：

（1）旋翼多流（束）水表干凈水質(zhì)加速磨損試驗壽命誤差曲線：

表現(xiàn)為水表磨損后小流量偏負，水費收繳逐漸減低。

（2）旋翼多流（束）水表實際使用，表內(nèi)結垢、雜物沉積后的誤差曲線：

表現(xiàn)為表內(nèi)結垢、雜物沉積后水表逐步偏快。在較差的管網(wǎng)條件下，特別式劣質(zhì)白鐵管鐵銹沖落在水表內(nèi)堆積，使水表進水孔堵住變小，在相同流量下水流明顯變快，高于設計流速的水流切向沖擊葉輪，加劇水流在葉輪盒內(nèi)旋轉(zhuǎn)，造成水表偏正。在實踐中，使用幾年的水表偏快10%～80%是正常的現(xiàn)象,在試驗中通過堵住過濾網(wǎng)孔,可以使水表偏快5%；而堵住葉輪盒進水孔的方式可以使水表偏快200%，這勢必引起用戶的投訴。因此，在這種場所安裝的水表要定期沖洗、維修、更換。

（3）水表品質(zhì)優(yōu)劣對水費收繳率的影響

表現(xiàn)為劣質(zhì)水表由于零件磨損、損壞快，在前期小流量逐漸偏負，在后期中小流量停走，水費收繳逐月下降，到衛(wèi)生間水箱低流量注水不計量時，家庭的主要水耗就不納入計量，因此水費維持在較低水平，而且從水費帳單中很難判斷欠收狀況，同時水表更換期前水表損壞的最后一期水費將無從著落。一般來說，安裝低于市場正常價格50%的劣質(zhì)水表將會損失5～20倍的水耗。優(yōu)質(zhì)水表由于零件不磨損和水表內(nèi)部結垢引起偏正的綜合影響，在壽命期內(nèi)水費收繳率將會大于100%，可以平衡管網(wǎng)漏耗，只需進行適當?shù)墓芾恚涂杀苊庥脩敉对V。

按照目前一個月鐵殼水表相當于一個水費價格、一個銅殼水表相當于2個月水費價格、水表使用期為5～6年來計算單位水表在優(yōu)、劣兩種水表的實際使用特性情況下壽命期內(nèi)的水費總額，比較之下可知，供水方應當選用優(yōu)質(zhì)水表，以避免5～20倍表價的水耗損失；而用戶方，應關注水費的不斷增加，可以通過簡易的方法判斷水表的準確性，必要時每2年要求清洗或更換水表，以避免不必要的損失。

例如，放一桶水稱一下，比較此時水表記錄的水量，就可粗略計算水表的快慢；新裝一戶一表時，將水放至某一位置時，記錄水表水量，以后以此為參照，定期檢測水表的快慢。隨著水價的不斷上漲、用水量的不斷增加，供需雙方對水表計量的關注程度將會越來越高。