水表原理课件
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水表原理
水表是一种用来测量水流量的设备。
它的工作原理基于水通过水表时,压力差引起水流,进而推动水表内的测量装置转动。
水表通常由计量部分和显示部分组成。
计量部分是水表的核心部件,由水轮表和累计器组成。
水轮表通常由一个轴承固定在水表的底部,其中设有若干可旋转的叶轮。
水流通过水表时,水的动力推动叶轮旋转。
累计器用于记录叶轮的旋转次数,从而反映出水的流量。
显示部分用于显示水表测量的结果,通常采用机械或数字显示方式。
机械显示方式是通过装置将叶轮旋转转化为机械指针的运动来显示水表读数。
数字显示方式则采用数字显示屏来直接显示测量结果。
水表的测量精度与叶轮的设计、制造工艺、叶轮和水表内壁的摩擦等因素密切相关。
为了确保准确测量,水表需要定期维护和校准。
水表是现代社会中广泛使用的计量设备,它不仅可以用于居民用水的计量,还广泛应用于工业、商业等领域。
通过水表的安装和使用,水的消费和供应可以得到有效管理,促进水资源的合理利用。
水表的结构和工作原理
水表是一种用于测量和记录家庭、商业和工业用水量的装置。
它主要由以下几个部分组成:
1. 外壳:通常由金属或塑料制成,用于保护内部部件免受损坏。
2. 计量机构:内部的计量机构是水表的核心部分,它由一个旋转的机械装置组成,能够记录经过水表的水量。
通常这个装置由叶片轮和计数器组成。
3. 进水管:水表的进水管用于引导水流进入计量机构,一般连接在水表的底部。
4. 出水管:水表的出水管用于将水流从计量机构引导出去,通常连接在水表的侧面。
5. 拉杆装置:拉杆装置通常位于水表的一侧,用于关闭或打开水表的进水阀门,以便进行维护或修理。
水表的工作原理基于风速仪的原理,其中水流通过计量机构时,会对机械装置施加力量,使之旋转。
这个旋转的机械装置与计数器相连,当水流通过时,装置会按照旋转的速度记录水量。
计数器一般是一个装有数字显示的表盘,用于显示累计的用水量。
水表通常会根据不同的设计,具备一定的抗干扰能力,能够排
除非计量水流对计量结果的影响。
同时,水表还可以经常进行校准,以保证计量的准确性。
水表的结构和工作原理螺翼式水表螺翼式水表又称伏特曼(Woltmann)水表,是速度式水表的一种,适合在大口径管路中使用,其特点是流通能力大、压力损失小。
同旋翼式水表一样,螺翼式水表也属于速度式水表的一种。
当水流入水表后,沿轴线方向冲击水表螺翼形的叶轮旋转后流出,叶轮的转速与水流速度成正比,经过减速齿轮传动后,在指示装置上显示通过水表的水总量。
螺翼式水表分为水平螺翼式水表和垂直螺翼式水表两大类。
国内所使用的大部分工业用表都是水平螺翼式水表。
另外可拆卸式水平螺翼式水表,因其计量流量范围宽、零部件通用性强、安装维修可在不停水不拆表的情况下进行等特点,也成为其中的一个系列产品,受到用户的欢迎。
一、水平螺翼式水表水平螺翼式水表,又称涡轮式水表,是指该种水表的螺翼轴线与自来水管道轴线成平行(或重合),其叶轮采用螺翼形状。
这并不是说这种水表只能水平安装。
当然,如这种水表确需垂直安装时,则应选择进水一侧螺翼轴轴承孔中装有宝石端面平轴承的水表,以减少磨擦阻力,延长水表的使用寿命。
一些进口型号的螺翼式水表采用动平衡工艺技术,可以在水平、倾斜和垂直状态下工作,但在非水平状态下工作时水表的计量等级要降低一级。
公称口径80~200mm的水平螺翼式水表的结构示意见图2-12,其实物图见附录C图C.7。
水平螺翼式水表主要由表壳、整流器、误差调节装置、螺翼、支架、蜗轮蜗杆、计数机构、表玻璃、密封垫圈及中罩等零部件组成。
1表壳、中罩、表玻璃表壳、中罩、表玻璃和密封垫圈一起组成一密封体,使表壳内被测水不致渗漏至表外。
按标准规定,水表应能承受水压1.6MPa、持续15min和水压2.OMPa、持续1min的压力试验。
因此,表壳、中罩和表玻璃均应满足上述要求。
表壳内孔应镶有耐腐材料制成的衬套或涂以良好的防锈涂层。
2整流器整流器的作用:一是将来自水表上游呈紊流状态的水流在通过网格状的整流器后,尽可能地将其“梳理”成层流状态;二是在整流器中心有一轴孔,以支承螺翼轴,该轴孔与支架上的轴孔应保持同轴,以保证螺翼灵活转动。
⽔表的结构和⼯作原理⽔表的结构和⼯作原理第⼀节旋翼式⽔表旋翼式⽔表是速度式⽔表的⼀种,是世界上⽤得最多的⽔表品种。
在国家标准中,速度式⽔表的定义为“安装在封闭管道中,由⼀个动⼒元件组成,并由⽔流速直接使其获得运动的⼀种⽔表”。
当⽔流通过⽔表时,驱动叶轮(旋翼或螺翼)旋转,⽽⽔流的流速与叶轮的转速成正⽐,因⽔流驱动叶轮处喷⼝的截⾯积为常数,故叶轮的转速与流量也成正⽐。
通过叶轮轴上的联动部件与计数机构相连接,使计数机构累积叶轮(旋翼或螺翼)的转数,从⽽记下通过⽔表的⽔量。
⼀、多流束⽔表多流(束)⽔表:⽔流通过⽔表时,有多束(股)⽔流从叶轮盒四周流⼈,驱动叶轮旋转。
这种⽔表的公称⼝径⼀般为15mm~150mm。
旋翼多流束式⽔表由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、计量机构、计数机构和滤⽔⽹等组成。
⽔流冲击叶轮后,叶轮开始转动,所转圈数通过计数机构累计,记录显⽰通过⽔表的⽔量。
见图2-1和2-2。
图2-l 旋翼多流束⽔表的结构⽰意图1-接管;2-连接螺母;3-接管密封垫圈;4-铅封;5-铜丝;6-销⼦;7-O形密封垫圈;8-叶轮计量机构;9-罩⼦;10-盖⼦;11-罩⼦衬垫;12-表壳;1-碗状滤丝⽹图2—2 旋翼多流束⽔表的结构展开图1-表盖;2-轴销;3-铜罩;4-罩⼦衬垫;5-表玻璃;6-O形密封圈;7-计数器;8-防磁环;9-中⼼齿轮,10-齿轮盒;11-垫圈;12-磁钢座;13-叶轮;14-叶轮盒;15-表壳;16-调节螺钉;17-调节螺钉垫⽚;18-调节塞;19-滤⽔⽹;20-接管垫⽚;21-接管;22-连接螺母多流束⽔表的总体尺⼨和连接⽅式见表2—1。
表2—Ⅱ旋翼式多流束⽔表的总体尺⼨和连接⽅式mm各部件的作⽤、所⽤材料如下:1 表壳、中罩、表玻璃表壳、中罩、表玻璃和密封垫圈⼀起组成⼀密封体,使表壳被测⽔不致渗漏⾄表外。
按国家标准规定,⽔表应能承受⽔压1.6MPa、持续15min和⽔压2.0MPa、持续1min的压⼒试验。
水表的结构和工作原理水表的结构和工作原理第一节旋翼式水表旋翼式水表是速度式水表的一种,是世界上用得最多的水表品种。
在国家标准中,速度式水表的定义为“安装在封闭管道中,由一个动力元件组成,并由水流速直接使其获取运动的一种水表”。
当水流经过水表时,驱动叶轮(旋翼或螺翼)旋转,而水流的流速与叶轮的转速成正比,因水流驱动叶轮处喷口的截面积为常数,故叶轮的转速与流量也成正比。
经过叶轮轴上的联动零件与计数机构相连结,使计数机构积累叶轮(旋翼或螺翼)的转数,进而记下经过水表的水量。
一、多流束水表多流(束)水表:水流经过水表时,有多束(股)水流从叶轮盒四周流人,驱动叶轮旋转。
这种水表的公称口径一般为15mm~150mm。
旋翼多流束式水表由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、计量机构、计数机构和滤水网等构成。
水流冲击叶轮后,叶轮开始转动,所转圈数经过计数机构累计,记录显示经过水表的水量。
见图2-1和2-2。
图2-l旋翼多流束水表的结构表示图1-接收;2-连结螺母;3-接收密封垫圈;4-铅封;5-铜丝;6-销子;7-O形密封垫圈;8-叶轮计量机构;9-罩子;10-盖子;11-罩子衬垫;12-表壳;1-碗状滤丝网图2—2旋翼多流束水表的结构睁开图1-表盖;2-轴销;3-铜罩;4-罩子衬垫;5-表玻璃;6-O形密封圈;7-计数器;8-防磁环;9-中心齿轮,10-齿轮盒;11-垫圈;12-磁钢座;13-叶轮;14-叶轮盒;15-表壳;16-调理螺钉;17-调理螺钉垫片;18-调理塞;19-滤水网;20-接收垫片;21-接收;22-连结螺母多流束水表的整体尺寸和连结方式见表2—1。
表2—Ⅱ旋翼式多流束水表的整体尺寸和连结方式mm长度宽度高度公称口径连结方式LL1B H1525916510109小229919510111口25345225104117螺纹径323542301041174373245127153大52801271748370252276口10037027228法兰径15050036540各零件的作用、所用资料以下:表壳、中罩、表玻璃表壳、中罩、表玻璃和密封垫圈一同构成一密封体,使表壳内被测水不致渗漏至表外。
亲爱的各位领导、各位同事,晚上好!湘潭京湘供水2010年第一次学习水表篇水表的结构原理和安装规范介绍 湘潭县水表计量检定站张迎乐目录一、水表的含义及发展历史二、水表的分类三、水表的计量原理与构造四、水表的材质五、水表的组成图六、如何看水表读数七、水表的流量与选型八、水表的安装要求与维护九、智能水表的安装规范十、水表的使用寿命十一、目前水表行业所面临的困难一、水表的含义及发展历史1、水表的作用●水表是用来记录流经自来水管道中水量的一种计量器具●2.水表的发展简史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。
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,使之提高了水表的计量性能和可靠性,也降低了制造成本。
我国的水表使用和生产起步较晚。
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。
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。
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.水表标准以前,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:速度式水表容积式水表水表的分类:1、按设计原理可分为速度式、容积式和螺翼式水;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A、容积式水表B、螺翼式水表C、速度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A级最低,D级最高,由于A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B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、水表按口径和用途可分为:小口径水表 15-25mm 民用水表 大口径水表 32-300mm 工业用水表4、按安装方式可分为: 水平安装水表 立式安装水表水平安装式水表垂直安装式水表5、按使用介质的温度可分为: 冷水水表 T30 热水水表 T90T30、T90是表示最高耐温值,单位“℃ ”6、按使用介质压力可分为:普通水表压力最高为1Mpa高压水表,最大使用压力超过1Mpa7、按水表计数器形式可分为:湿式水表干式水表液封水表A 、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:B、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: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:* 全液封水表(特点:成本高)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。
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:指针式水表 数字式水表 指针数字组合式水表9、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: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: 如图所示:进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。
旋翼式水表机芯: 机芯图:螺翼式水表的原理例如: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的。
水平螺翼式水表结构示意图此类型水表都为A级表,现已淘汰。
垂直螺翼式水表结构示意图特点:低进高出,压损大。
可拆式水平螺翼式水表结构示意图目前公司采用的大口径水表都是此类水表特点:灵敏度比垂直式水表低,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1两个表同时过水计量流量控制阀四、水表材质1、机芯:所有水表机芯都是采用ABS工程塑料。
原因:因为ABS工程塑料具有很好的稳定性,强度高,不易变形。
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、表壳目前公司所有的水表都是采用的灰铸铁材质的表壳。
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。
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、15mm水表的组成图水表是由表壳、机芯、表玻璃、铜盖、铜接管等一些配件组成。
六、如何看水表读数指针式水表液封水表指针式水表:X1X10X100X1,000看黑色的指针;红色的不要看,是小数。
X1是指个位数;X10是指十位数;X100是指百位数;X1,000是指千位数 X1=5,X10=9,X100=7,X1,000=0 此表所示数为: 795 吨指针式水表:(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:(公司在用水表)读红框内数值直接读取红框内的数字,共计万位,右边为个位。
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:半液封式冷水水表:(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:(公司在用水表) LXSR-15E热水表此表读数为2677.2吨千位数百位数十位数个位数小数点后的小数七、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。
最小流量:指水表符合最大允许误差下的最低流量。
Q1始动流量流量曲线图1:这是凤凰中学Φ 100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2流量曲线图3:这是凤凰中学2010年6月7日的用水曲线图。