水表誤差波動的影響因素及其調(diào)控

陳中杰+吳科可

[摘 要]水表是一種重要的用來計(jì)量自來水管中水流經(jīng)總量的儀器，在水流量測量之中的應(yīng)用范圍很廣。水表是一種強(qiáng)制性的檢定計(jì)量器具，使用的數(shù)量大、范圍廣，水表的計(jì)量質(zhì)量高低、精準(zhǔn)度高低，會對供水方的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生極大的影響，與用水方的切身利益息息相關(guān)，是實(shí)現(xiàn)相關(guān)單位節(jié)水、控水與成本控制的重要途徑。為實(shí)現(xiàn)對水表計(jì)量誤差的控制，應(yīng)及時找準(zhǔn)導(dǎo)致水表出現(xiàn)計(jì)量誤差的主要原因，以此為突破點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)對水表計(jì)量誤差的科學(xué)性控制。

[關(guān)鍵詞]水表誤差；影響因素；調(diào)控

中圖分類號：TM366 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）14-0321-01

1 水表計(jì)量誤差的影響因素分析

1.1 選型、安裝與使用不科學(xué)

在選用水表時，應(yīng)及時考慮技術(shù)性元素與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，通過對各項(xiàng)指標(biāo)的考量，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對水表資源的科學(xué)性選擇。對水表規(guī)格進(jìn)行選擇時，前期需要對水表一般工作狀態(tài)下所運(yùn)行的流量范圍與大小，通常在選擇水表時，最好選擇接近該流量規(guī)格的水表。若水表始終處于常用流量狀態(tài)下，其穩(wěn)定性與耐用性是最強(qiáng)的，且能夠符合水表的設(shè)計(jì)要求。安裝水表時，部分水表前后的直線距離未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，或者是水表的刻度盤發(fā)生傾斜現(xiàn)象，會讓表內(nèi)的零部件見產(chǎn)生更大的摩擦阻力，繼而會增大始動流量值與分界流量值。在使用水表時，部分水表的表前閥門未能全開啟，也有使用表前閥門來對水表流量進(jìn)行調(diào)解，最終導(dǎo)致水表出現(xiàn)計(jì)量上的失準(zhǔn)、失衡。

1.2 水表自走問題

水與空氣的比重是不同的，水與空氣間存在一個重要的界面，管道內(nèi)的空氣相對活躍，若管道內(nèi)的水壓值出現(xiàn)變化，空氣與水的界面會產(chǎn)生壓差，整個空氣與水的平衡界面會被打破，最終讓管道內(nèi)的空氣段發(fā)生體積上的收縮與膨脹現(xiàn)象。若水管內(nèi)有一定的空氣，進(jìn)而會產(chǎn)生脈動效應(yīng)，此時，會讓水表產(chǎn)生走字的情況，數(shù)字呈現(xiàn)遞增的狀態(tài)。由于水表前供水管道要比后用水管道壓力大，這也就是為什么水表一般都是正轉(zhuǎn)。

1.3 管內(nèi)有雜質(zhì)

工業(yè)生產(chǎn)的供水管道使用一段時間后，在很長一段時間內(nèi)都會受到水的侵蝕，使得供水管道的內(nèi)壁上出現(xiàn)一層銹垢，若將閥門迅速打開，管道的內(nèi)壁會受到水流的巨大沖擊力，造成管壁上附著的銹垢脫落，掉落到水中，進(jìn)而形成水中雜質(zhì)。此外，安裝、維修管道時，管道內(nèi)部可能會殘留一些殘?jiān)螂s質(zhì)，如碎石、泥沙或麻絲。若水流內(nèi)存在雜質(zhì)，雜質(zhì)會將水表的葉輪盒孔堵塞，此時，水表進(jìn)水孔的截面積會大大減小，若工業(yè)生產(chǎn)與加工所用的水量不變，經(jīng)過水表的內(nèi)水流速度快，葉輪的旋轉(zhuǎn)次數(shù)會經(jīng)過輪軸的聯(lián)動齒輪會傳遞到水表記錄裝置的速度會大大加快，進(jìn)而會使得水表計(jì)量速度逐步加快。待到管網(wǎng)內(nèi)的麻絲等雜質(zhì)流經(jīng)水表時，會纏繞在葉輪軸之上，進(jìn)而會使得葉輪的轉(zhuǎn)速大大減慢，最終會嚴(yán)重制約水表的計(jì)量速度與精準(zhǔn)情況。更為惡劣的情況下，雜質(zhì)會導(dǎo)致葉輪軸被卡住，或者是葉輪與葉輪軸相互脫離、分離的情況，最終導(dǎo)致水表停走。

2 如何確保水表準(zhǔn)確計(jì)量

2.1 水表選型

（1）首先要選擇正規(guī)廠家生產(chǎn)的水表，其技術(shù)上要符合《GB/T778-2007封閉滿管道中水流量的測量飲用冷水水表和熱水水表》和《CJ266-2008飲用水冷水水表》的技術(shù)要求。目前我國水表根據(jù)準(zhǔn)確度等級分為1級水表和2級水表，城鎮(zhèn)居民和普通工商業(yè)戶使用的大都是2級水表。

水表的流量量程比Q3/Q1反映了水表的工作流量范圍，同時也反映了低區(qū)小流量下的計(jì)量性能。在相同的流量條件Q3下，Q3/Q1越大，水表的量程比就越大，計(jì)量能力越強(qiáng)。水表的誤差曲線如圖1所示。

從圖1可以看出，水表的最大允許誤差隨流量的不同而不同。水表的最大允許誤差在高區(qū)（Q2≤Q≤Q3）時為±2%，低區(qū)（Q1≤Q≤Q2）為±5%，所有出廠水表均按此規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)，該曲線也成為水表標(biāo)準(zhǔn)性能曲線。

（2）根據(jù)用戶的實(shí)際用水需求和流量特性情況合理選擇。否則，大表小流量、小表大流量的現(xiàn)象不僅會造成水表的準(zhǔn)確度降低，還會縮短水表的使用壽命。我國城鎮(zhèn)居民和普通工商業(yè)戶大都采用旋翼式水表，靈敏度高、小流量計(jì)量能力強(qiáng)的容積式水表由于其對水質(zhì)的要求較高，現(xiàn)主要用于管道純凈水的計(jì)量。對廠礦企業(yè)等用水大戶，建議選擇電磁水表和超聲水表等，它們計(jì)量準(zhǔn)確，維修率低，壓力損失小，減少人為因素的干擾。從流量特性的角度來看，當(dāng)管道流量相對穩(wěn)定時可選擇旋翼式或水平螺翼式水表；流量波動較大時可選擇垂直螺翼式水表；瞬時大流量又有長期小流量的時可選擇復(fù)式水表或WPD寬量程水表。

2.2 管路、水表規(guī)范安裝

水表直管段需符合水表安裝要求，表前要有不小于10倍管徑的直管段要求，水表后要有不小于5倍管徑，上下游直管段同軸安裝，密封件不得凸入管內(nèi)。此要求的作用是保證水流速度的運(yùn)行特性，減少上下游管段水流渦漩的影響，以免降低準(zhǔn)確性和避免形成表內(nèi)結(jié)垢。安裝水表、新裝管道時應(yīng)將管道內(nèi)混入的雜物、泥砂等沖洗干凈，以免阻塞水表機(jī)件。水表的工作溫度應(yīng)保持在5℃～55℃之間，尤其不可使水表在0.1℃水溫下工作，極易造成機(jī)件變形、水表凍裂。

2.3 水表使用中，影響水表計(jì)量準(zhǔn)確度的原因很多

如管網(wǎng)水質(zhì)，當(dāng)水中夾帶固體雜質(zhì)顆粒、有機(jī)物時，容易堵塞濾水網(wǎng)和葉輪盒進(jìn)水孔，導(dǎo)致流速加快、計(jì)量偏快。水表自身零件，尤其是頂尖的機(jī)械磨損，導(dǎo)致水表在小流量時，計(jì)量偏慢。管網(wǎng)水壓不穩(wěn)定，會導(dǎo)致水表不用水而轉(zhuǎn)動。水溫偏低，水的黏度增大，會導(dǎo)致水表在小流量時轉(zhuǎn)速偏慢。水表未水平安裝，因位置傾斜而造成的誤差差別很大，由于位置的傾斜、角度增大，靈敏度顯著降低，運(yùn)行越來越慢，尤其是小流量時影響較大。

當(dāng)跟蹤發(fā)現(xiàn)使用周期中的水表產(chǎn)生較大計(jì)量正負(fù)偏差后，需要及時對水表進(jìn)行機(jī)件調(diào)校與檢定。通常采取如下方法：

（1）旋開水表上罩，取出機(jī)芯，清潔濾網(wǎng)、表殼內(nèi)膽、機(jī)芯內(nèi)的結(jié)垢。（2）仔細(xì)觀察有無頂尖、齒輪、渦輪、軸孔等的磨損，有磨損要及時更換元件。（3）如無元件磨損，表內(nèi)外清潔后仍然快慢不能在允許誤差范圍內(nèi)，就需通過葉輪盒底部調(diào)節(jié)板開放和縮小、頂尖的調(diào)高調(diào)低來達(dá)到要求。比如DN15mm水表，通常調(diào)節(jié)板的調(diào)節(jié)可達(dá)到常用流量至少±15L的誤差調(diào)節(jié)。頂尖高低調(diào)節(jié)可達(dá)到常用流量至少±5L的誤差調(diào)節(jié)。

2.4 水質(zhì)應(yīng)清潔無雜質(zhì)

供水管路使用久后會在內(nèi)壁涂層結(jié)垢，有時會產(chǎn)生小顆粒，致使水質(zhì)受影響，特別是劣質(zhì)鑄鐵管鐵銹脫落后造成管網(wǎng)內(nèi)水質(zhì)下降，因此健全管網(wǎng)使用制度和相關(guān)設(shè)施維護(hù)，強(qiáng)化水工藝處理，對老舊管路根據(jù)時限合理淘汰更新，從源頭入手，在可能范圍內(nèi)最大限度保證到戶水質(zhì)。

3 結(jié)語

近些年來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷加快，用水量在不斷增加，為了實(shí)現(xiàn)對用水量的計(jì)量，應(yīng)使用高精度、高密度的水表來進(jìn)行計(jì)量，強(qiáng)化對計(jì)量誤差的控制，提高水表計(jì)量的精準(zhǔn)度，以提高用水計(jì)量質(zhì)量?，F(xiàn)如今，導(dǎo)致水表出現(xiàn)計(jì)量誤差的因素很多，制約著用水計(jì)量工作的精確性。為應(yīng)對當(dāng)前問題，應(yīng)做好對水表計(jì)量誤差的管控，科學(xué)選擇水表型號、規(guī)范水表安裝質(zhì)量、做好水表檢定工程，是提高水表計(jì)量精準(zhǔn)性的重要途徑。

參考文獻(xiàn)

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