小口徑水表選型指南

一、概述

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

水表是記錄流經(jīng)封閉滿(mǎn)管道中水流量的一種儀表，它是一種積算式速度流量計(jì)。原理上是利用活動(dòng)壁的容積室的機(jī)械作用或水流推動(dòng)渦輪等活動(dòng)元件，使之旋轉(zhuǎn)以連續(xù)確定水流量。水表具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、量程寬、使用方便、成本低廉等特點(diǎn)，在水資源日益緊張的今天，節(jié)水工作已受到世界各國(guó)政府的重視，水表作為節(jié)水環(huán)節(jié)中的計(jì)量器具和控制手段，得以迅速發(fā)展。我國(guó)在有關(guān)文件中規(guī)定：生活用水要求每家每戶(hù)裝一個(gè)水表進(jìn)行水的計(jì)量，并把水表定為強(qiáng)檢計(jì)量器具之一，受?chē)?guó)家技術(shù)監(jiān)督部門(mén)的監(jiān)督管理。

二、民用小口徑水表的分類(lèi)

水表種類(lèi)型式多種多樣，其分類(lèi)方法很多，一般有以下幾種分類(lèi)方法：

1）依據(jù)其作用原理可分為二類(lèi)：

實(shí)測(cè)式水表：又稱(chēng)容積式水表，以測(cè)量實(shí)際流經(jīng)體積之水表；

推理式水表：又稱(chēng)速度式水表，以測(cè)量水流速度而間接計(jì)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(pán)式水表，在美國(guó)和原英聯(lián)邦國(guó)家廣泛應(yīng)用。其計(jì)量等級(jí)高，且性能穩(wěn)定性好，但對(duì)水質(zhì)要求高、成本高；

速度式水表種類(lèi)很多，一般內(nèi)部有一個(gè)葉輪，受水流沖擊旋轉(zhuǎn)而計(jì)量，在大多數(shù)國(guó)家廣泛應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)工藝性好、成本低。

2） 依據(jù)其計(jì)數(shù)器型式可分之三類(lèi)：

濕式水表：計(jì)數(shù)器浸泡在水中、始動(dòng)流量小、抗污性差；

干式水表：計(jì)數(shù)器與水隔離、始動(dòng)流量大、讀數(shù)清晰；

液封式水表：計(jì)數(shù)器讀數(shù)部分采用特殊液體封裝，與水隔離，始動(dòng)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(jìn)水口結(jié)構(gòu)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(jì)數(shù)器、防拆卸、外調(diào)節(jié)等。

5） 光、電、磁技術(shù)應(yīng)用于水表，延伸了水表的管理功能，有各種形式的遠(yuǎn)傳水表、預(yù)付費(fèi)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(hù)居民用水計(jì)量，DN25、DM32、DN40適用于多戶(hù)居民用水計(jì)量。其主要型式為：

三、國(guó)內(nèi)常用水表的工作原理和特點(diǎn)

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(jìn)水口切向沖擊葉輪使之旋轉(zhuǎn)，然后通過(guò)齒輪減速機(jī)構(gòu)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(guò)葉輪盒的分配作用，將多束水流從葉輪盒的進(jìn)水口切向沖擊葉輪，使水流對(duì)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(jié)構(gòu)上減少水表安裝、結(jié)垢對(duì)水表誤差的影響，總體性能明顯高于單流束水表。

工作簡(jiǎn)圖如下：

單流束水表 多流束水表

2） 旋翼式水表的特點(diǎn)：

示意圖如下：

⑴旋翼濕式水表

濕式水表的計(jì)數(shù)器浸泡在水中，由于水對(duì)傳動(dòng)部件的浮力和浸潤(rùn)作

用，水表靈敏度高，有利于供水公司的水費(fèi)回收。濕式水表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，是目前我們使用量最大的民用水表。但其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，由于水質(zhì)原因，計(jì)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(hù)外安裝，在光合作用下，易生清苔、發(fā)水汽，無(wú)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(jì)數(shù)器被一個(gè)齒輪盒封裝與水隔絕，通過(guò)葉輪和中心齒輪的二個(gè)磁鋼偶合傳遞運(yùn)動(dòng)，達(dá)到計(jì)量目的。其優(yōu)點(diǎn)是讀數(shù)清晰、易于察看、抄表，是目前國(guó)際上應(yīng)用最廣的水表產(chǎn)品，約占總量的70%。其缺點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)及供水管網(wǎng)的要求高，靈敏度相對(duì)較差。在國(guó)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(jié)垢造成靈敏度下降，另一方面使磁鋼磁場(chǎng)短路，造成磁傳動(dòng)失偶，影響水費(fèi)回收。一般來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)應(yīng)用干式水表以二年清洗保養(yǎng)一次水表為佳，而實(shí)際上我國(guó)未實(shí)施定期維護(hù)、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(chēng)半干式水表，它將水表計(jì)數(shù)器分為二部分，1m3以下的減速機(jī)構(gòu)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(diǎn)；1m3以上的讀數(shù)部分密封在“特殊液體”中，使之與自來(lái)水隔離，水中的雜質(zhì)污垢不能進(jìn)入其中，使之讀數(shù)清晰，具備了干式水表的優(yōu)點(diǎn)。兩部分的聯(lián)結(jié)采用機(jī)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(duì)于供水公司來(lái)說(shuō)，它能收繳該收的水費(fèi)，對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，它讀數(shù)清晰，便于察看，免于維護(hù)，減少糾紛。在日本、意大利、中東、南美廣泛應(yīng)用。液封式水表盡管成本略有提高，卻是最適合中國(guó)民情、水質(zhì)的產(chǎn)品，已逐步替代濕式水表，成為新的主導(dǎo)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(jié)構(gòu)小巧、成本低的優(yōu)勢(shì)占據(jù)很大的市場(chǎng)。在國(guó)外“富人”市場(chǎng)用多流水表，“窮人”市場(chǎng)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(jié)構(gòu)形式多種多樣。優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)小巧、美觀，水表長(zhǎng)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(diǎn)是水表壽命短，安裝引起的誤差大且難控制。

代表產(chǎn)品：?jiǎn)瘟鳚袷剿怼瘟饕悍馐剿怼瘟鞔艂魇剿恚ǚ来牛?/span>

3）旋轉(zhuǎn)活塞式水表工作原理和特點(diǎn)：

工作簡(jiǎn)圖如下：

旋轉(zhuǎn)活塞式水表是利用水表計(jì)量室二端（進(jìn)水口、出水口）的壓力差，進(jìn)水口進(jìn)入的水流推動(dòng)活塞旋轉(zhuǎn)，將計(jì)量室內(nèi)的水?dāng)D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(shí)，高壓端（通進(jìn)水口）容積不斷增大。活塞每旋轉(zhuǎn)1周，即把一個(gè)計(jì)量室容積的水?dāng)D出出水口，同時(shí)通過(guò)活塞軸推動(dòng)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(gè)計(jì)量室容積的用水量，這是可以通過(guò)理論計(jì)算出來(lái)的，而且水表計(jì)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(jì)量精度很高，可以達(dá)到ISO4064C級(jí)、D級(jí)水平，對(duì)水費(fèi)回收十分有利。其缺點(diǎn)是對(duì)水質(zhì)要求比較高。活塞沿計(jì)量室壁運(yùn)動(dòng)是滾動(dòng)加滑動(dòng)過(guò)程，且活塞置于計(jì)量室中的間隙只有0.02～0.1mm，因此雜質(zhì)和細(xì)砂將嚴(yán)重影響水表的計(jì)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(jì)量精度、始動(dòng)流量、讀數(shù)清晰、抗污能力、使用壽命、價(jià)格、流通能力等因素，從目前我國(guó)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(jià)格因素外，所有指標(biāo)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(dòng)流量小的優(yōu)點(diǎn)，又具有干式水表讀數(shù)清晰的優(yōu)點(diǎn)，抗污能力強(qiáng)，使用壽命長(zhǎng)。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(gè)，相當(dāng)于4～8m3水費(fèi)價(jià)格。在壽命期內(nèi)，由于始動(dòng)流量小，而多收回的水費(fèi)足夠抵消初裝成本的增加；由于不需每2～3年進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)、可以節(jié)約費(fèi)用；由于讀數(shù)清晰，避免供水公司與用戶(hù)之間的糾紛；由于壽命長(zhǎng)，減少由于水表?yè)p壞而收不到當(dāng)月水費(fèi)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(shè)計(jì)合理、制造精致的廠(chǎng)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(chēng)立式表，可以任意方向安裝，后者俗稱(chēng)臥式表，只能水平安裝。活塞式水表計(jì)量等級(jí)最高，水費(fèi)收繳率最高，可以在水質(zhì)特好的場(chǎng)合使用。

4) LXS—15C～50C旋翼式水表（指針式）。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，目前還是中小水表制造廠(chǎng)的當(dāng)家產(chǎn)品，隨著一戶(hù)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(jié)構(gòu)小巧且價(jià)格不高，將在一定時(shí)期內(nèi)作為建筑商的賣(mài)點(diǎn)產(chǎn)品和智能化儀表的基表，最終不宜大量推廣應(yīng)用。

6) LXSC—15E～50E旋翼干式水表。磁傳結(jié)構(gòu)、讀數(shù)清晰，是國(guó)外的主導(dǎo)產(chǎn)品，隨著優(yōu)質(zhì)管網(wǎng)的應(yīng)用將逐步推廣。

7) 隨著一戶(hù)一表計(jì)量收費(fèi)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(gè)新的課程。作為計(jì)量器具選擇的主動(dòng)方—自來(lái)水公司的原則應(yīng)是：通過(guò)正確選用水表的型式和品質(zhì)，收繳該收的水費(fèi)，減少和避免用戶(hù)的投訴。

根據(jù)水表的使用特性，有以下幾個(gè)現(xiàn)象：

（1）旋翼多流（束）水表干凈水質(zhì)加速磨損試驗(yàn)壽命誤差曲線(xiàn)：

表現(xiàn)為水表磨損后小流量偏負(fù)，水費(fèi)收繳逐漸減低。

（2）旋翼多流（束）水表實(shí)際使用，表內(nèi)結(jié)垢、雜物沉積后的誤差曲線(xiàn)：

表現(xiàn)為表內(nèi)結(jié)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(jìn)水孔堵住變小，在相同流量下水流明顯變快，高于設(shè)計(jì)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(shí)踐中，使用幾年的水表偏快10%～80%是正常的現(xiàn)象,在試驗(yàn)中通過(guò)堵住過(guò)濾網(wǎng)孔,可以使水表偏快5%；而堵住葉輪盒進(jìn)水孔的方式可以使水表偏快200%，這勢(shì)必引起用戶(hù)的投訴。因此，在這種場(chǎng)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(duì)水費(fèi)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(fù)，在后期中小流量停走，水費(fèi)收繳逐月下降，到衛(wèi)生間水箱低流量注水不計(jì)量時(shí)，家庭的主要水耗就不納入計(jì)量，因此水費(fèi)維持在較低水平，而且從水費(fèi)帳單中很難判斷欠收狀況，同時(shí)水表更換期前水表?yè)p壞的最后一期水費(fèi)將無(wú)從著落。一般來(lái)說(shuō)，安裝低于市場(chǎng)正常價(jià)格50%的劣質(zhì)水表將會(huì)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(jié)垢引起偏正的綜合影響，在壽命期內(nèi)水費(fèi)收繳率將會(huì)大于100%，可以平衡管網(wǎng)漏耗，只需進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓芾恚涂杀苊庥脩?hù)投訴。

按照目前一個(gè)月鐵殼水表相當(dāng)于一個(gè)水費(fèi)價(jià)格、一個(gè)銅殼水表相當(dāng)于2個(gè)月水費(fèi)價(jià)格、水表使用期為5～6年來(lái)計(jì)算單位水表在優(yōu)、劣兩種水表的實(shí)際使用特性情況下壽命期內(nèi)的水費(fèi)總額，比較之下可知，供水方應(yīng)當(dāng)選用優(yōu)質(zhì)水表，以避免5～20倍表價(jià)的水耗損失；而用戶(hù)方，應(yīng)關(guān)注水費(fèi)的不斷增加，可以通過(guò)簡(jiǎn)易的方法判斷水表的準(zhǔn)確性，必要時(shí)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(chēng)一下，比較此時(shí)水表記錄的水量，就可粗略計(jì)算水表的快慢；新裝一戶(hù)一表時(shí)，將水放至某一位置時(shí)，記錄水表水量，以后以此為參照，定期檢測(cè)水表的快慢。隨著水價(jià)的不斷上漲、用水量的不斷增加，供需雙方對(duì)水表計(jì)量的關(guān)注程度將會(huì)越來(lái)越高。