水表的結(jié)構(gòu)和工作原理

水表的結(jié)構(gòu)和工作原理

第一節(jié)旋翼式水表

旋翼式水表是速度式水表的一種，是世界上用得最多的水表品種。

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，速度式水表的定義為“安裝在封閉管道中，由一個(gè)動(dòng)力元件組成，并由

水流速直接使其獲得運(yùn)動(dòng)的一種水表”。當(dāng)水流通過(guò)水表時(shí)，驅(qū)動(dòng)葉輪（旋翼或螺翼）旋轉(zhuǎn)，

而水流的流速與葉輪的轉(zhuǎn)速成正比，因水流驅(qū)動(dòng)葉輪處噴口的截面積為常數(shù)，故葉輪的轉(zhuǎn)速

與流量也成正比。通過(guò)葉輪軸上的聯(lián)動(dòng)部件與計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)相連接，使計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)累積葉輪（旋翼

或螺翼）的轉(zhuǎn)數(shù)，從而記下通過(guò)水表的水量。

一、多流束水表

多流（束）水表：水流通過(guò)水表時(shí)，有多束（股）水流從葉輪盒四周流人，驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。

這種水表的公稱口徑一般為15mm~150mm。

旋翼多流束式水表由表殼、中罩、表玻璃、密封墊圈、計(jì)量機(jī)構(gòu)、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)和濾水網(wǎng)等

組成。水流沖擊葉輪后，葉輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，所轉(zhuǎn)圈數(shù)通過(guò)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)累計(jì)，記錄顯示通過(guò)水表的

水量。見(jiàn)圖2~1和2-2。

圖2-1旋翼多流束水表的結(jié)構(gòu)示意圖

「接管；2-連接螺母；3-接管密封墊圈；4-鉛封；5-銅絲：6-銷子；7-0形密封墊圈;

8-葉輪計(jì)量機(jī)構(gòu)；9-罩子；10-蓋子；11-罩子襯墊；12-表殼；1-碗狀濾絲網(wǎng)

圖2—2旋翼多流束水表的結(jié)構(gòu)展開(kāi)圖

1—表蓋；2一軸銷；3—銅罩；4一罩子襯墊；5—表玻璃；6—0形密封圈；7一計(jì)數(shù)器;

8一防磁環(huán)：9一中心齒輪，10—齒輪盒；11—墊圈；12—磁鋼座；13一葉輪：14一葉輪盒;

15—表殼；16一調(diào)節(jié)螺釘；17一調(diào)節(jié)螺釘墊片；18一調(diào)節(jié)塞；19一濾水網(wǎng)；20一接管墊片;

21一接管；22一連接螺母

多流束水表的總體尺寸和連接方式見(jiàn)表2—1。

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表2—II旋翼式多流束水表的總體尺寸和連接方式mm

長(zhǎng)度寬度高度

連接方式

公稱口徑LL1BH

15259165100109

小20299195100111

口25345225104117螺紋

徑32354230104117

40373245127153

50280127174

大

80370252276

口法蘭

100370272280

徑

150500365400

各部件的作用、所用材料如下：

1表殼、中罩、表玻璃

表殼、中罩、表玻璃和密封墊圈一起組成一密封體，使表殼內(nèi)被測(cè)水不致滲漏至表外。

按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水表應(yīng)能承受水壓1.6MPa、持續(xù)15min和水壓2.OMPa、持續(xù)Imin的壓力

試驗(yàn)。因此，表殼、中罩和表玻璃均應(yīng)滿足上述要求。

表殼材料一般采用灰鑄鐵(HT15O,見(jiàn)GB9436—1988)或鑄造鉛黃銅(ZcuZn40Pb2,見(jiàn)

GBL176—1987)o中罩材料一般采用鑄造鉛黃銅(ZcuZn40Pb2,見(jiàn)GB1176—1987)。表玻璃應(yīng)

采用符合JB/T8480—1996的鋼化玻璃。

2計(jì)量機(jī)構(gòu)

計(jì)量機(jī)構(gòu)主要由齒輪盒、葉輪盒、整體葉輪、頂尖、調(diào)節(jié)板等組成，見(jiàn)圖2—3。計(jì)量

機(jī)構(gòu)是水表的“心臟”，它對(duì)水表的計(jì)量性能和耐用性起著關(guān)鍵的作用。

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圖2—3旋翼式水表計(jì)量機(jī)構(gòu)圖

1-齒輪盒：2-整體葉輪：3-葉輪盒；4-頂尖，5-調(diào)節(jié)板

（1）齒輪盒

計(jì)數(shù)器置于齒輪盒中，與齒輪盒上部的內(nèi)孔相配合。齒輪盒下部有一凸臺(tái)，與葉輪盒相

配合。齒輪盒在旋翼多流水表的機(jī)芯中，起著承下啟上的作用。為此，要求齒輪盒上部?jī)?nèi)孔

與下部凸臺(tái)間應(yīng)有良好的同軸度。另外，齒輪盒外壁應(yīng)有定位線或底部有定位鍵，以保證與

葉輪盒配合時(shí)的定位要求，從而確保性能的穩(wěn)定。

旋翼式水表的齒輪盒底部一般均有三條左右的固定筋，其主要作用是，當(dāng)水表在大流量

運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)葉輪旋轉(zhuǎn)起阻尼作用，以改善水表在大流量區(qū)域的性能曲線。因?yàn)楫?dāng)很小的流量

通過(guò)水表時(shí)，其流速很低，水流的動(dòng)能極小，不足以克服葉輪的慣性，故葉輪未轉(zhuǎn)動(dòng)。待稍

加大流速，葉輪雖轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能準(zhǔn)確計(jì)量，故最小流量以下的流量范圍水表呈偏慢的現(xiàn)象。

此后逐漸加大流速，水表向快的趨勢(shì)發(fā)展，如果沒(méi)有齒輪盒上的筋加以阻尼，則這種趨勢(shì)將

會(huì)持續(xù)下去，直至偏快10%?15%左右后（與有筋阻尼相比較），其性能曲線才會(huì)趨向平穩(wěn)。

水流從葉輪盒進(jìn)水孔流人后，一方面驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，另一方面水流本身呈螺旋形上升，

并從葉輪盒出水孔排出。在小流量時(shí)，因水流流速低，葉輪上平面與齒輪盒筋的間隙處的水

流呈層流狀態(tài)，水的粘性作用占主要地位，齒輪盒上的筋對(duì)葉輪轉(zhuǎn)速無(wú)影響。當(dāng)流速大到一

定程度時(shí)（一般為0.7m/s左右），間隙處水流從層流過(guò)渡到湍流，造成齒輪盒若干條筋的下

方產(chǎn)生旋渦，使葉輪轉(zhuǎn)速有所減低。同時(shí)，因流速增大，在葉輪盒內(nèi)呈螺旋上升的水流，有

一部分沖到齒輪盒筋反射回來(lái)，其方向卻與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，故又使葉輪轉(zhuǎn)速降低，使水

表不致于出現(xiàn)沒(méi)有齒輪盒筋那樣快10%?15%后才使誤差趨向平穩(wěn)的現(xiàn)象。變化示意見(jiàn)圖2

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-4。

齒輪盒底部裝有三塊可任意調(diào)節(jié)角度的調(diào)節(jié)板，其作用是通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)板角度，以改變

水流從調(diào)節(jié)板反射回來(lái)時(shí)反作用力的大小，即改變水流對(duì)葉輪轉(zhuǎn)速阻尼力的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)

大流量區(qū)域誤差的目的。這種調(diào)節(jié)對(duì)小流量區(qū)域影響不大。

⑵葉輪盒

葉輪盒是計(jì)量機(jī)構(gòu)中最關(guān)鍵的部件。葉輪盒上部?jī)?nèi)孔與齒輪盒下臺(tái)肩相配合。在葉輪盒

低部中心一般有一螺孔，與頂尖相配合。但有些水表不用螺紋配合，而采取過(guò)盈配合，將頂

尖用力壓人。葉輪盒上部?jī)?nèi)孔與頂尖應(yīng)具有良好的同軸度。

在葉輪盒四周有兩排斜孔，下排為進(jìn)水孔，上排為出水孔，前者比后者對(duì)水表計(jì)量特性

與壓力損失的影響，更為至關(guān)重要。進(jìn)水孔一般在葉輪盒注塑時(shí)一次成型為矩形孔或長(zhǎng)方孔。

進(jìn)水孔可以均勻分布于葉輪盒的四周，也可在葉輪盒四周呈對(duì)稱排列。

葉輪盒底部有若干條筋（一般為3條或6條），與齒輪盒上的筋作用相仿，主要是對(duì)水表

在小流量區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使水流對(duì)葉輪轉(zhuǎn)速產(chǎn)生阻尼。因此，調(diào)整葉輪下平面與葉輪盒筋之間

的間隙，將會(huì)對(duì)小流量區(qū)域的示值誤差產(chǎn)生影響。同時(shí)，當(dāng)用水設(shè)備一旦關(guān)閉，水流不再流

經(jīng)水表時(shí)，由于筋的阻尼作用，能較快地克服葉輪的慣性，使其迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)

量的目的。

對(duì)于內(nèi)部調(diào)節(jié)式水表而言，在葉輪盒底部有若干個(gè)調(diào)節(jié)孔，如LXST5c?20c水表的葉

輪盒底部，均布有三排、每排二只的調(diào)節(jié)孔。調(diào)節(jié)孔有斜孔和直孔兩種，如兩者截面積相同,

則后者比前者具有更大的調(diào)節(jié)功能，同時(shí)，在誤差調(diào)節(jié)時(shí)，直孔比斜孔顯得更敏感，在微量

調(diào)節(jié)時(shí)比較難掌握。

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(3)葉輪

無(wú)論是整體葉輪，或是組合葉輪，均要求葉輪上端的軸與下部的葉輪襯套孔(甚至瑪瑙

軸承窩)之間，應(yīng)有良好的同軸度。

旋翼式水表所用的葉輪的形狀為直板形。葉輪受到水流沖擊后旋轉(zhuǎn)，與葉輪軸和軸上的

中心齒輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。

對(duì)于大多數(shù)水表來(lái)說(shuō)，在常用流量時(shí)，水表葉輪的轉(zhuǎn)速，一般在750—900r/min。所

以希望葉輪具有較好的動(dòng)平衡性能，以減少運(yùn)動(dòng)副之間的磨損，提高水表使用壽命。

(4)頂尖

頂尖安裝在葉輪盒底部的中心，在葉輪軸的下部，用于支撐葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。頂尖的最上尖部

與葉輪軸的下端凹軸承直接形成點(diǎn)滑動(dòng)接觸，以便使葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)更加靈敏。除了頂尖頭、軸與

螺紋間應(yīng)具有良好的同軸度外，頂尖頭的材質(zhì)應(yīng)具有很高的耐磨性能，一般以特殊配方的硬

質(zhì)橡膠棒、聚甲醛等材料較佳。值得注意的是，不能片面追求水表的靈敏度(始動(dòng)流量值)

而將頂尖頭做成很尖。否則，經(jīng)短時(shí)間使用，頂尖頭即會(huì)磨損，使水表出現(xiàn)大流量區(qū)域變快、

最小流量時(shí)變慢的情況。這是因?yàn)樵谏鲜鰞煞N流量下，葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)呈下沉狀態(tài)，即葉輪瑪瑙

軸承與頂尖頭相接觸，葉輪上平面與齒輪盒筋的間隙增大，水流對(duì)葉輪轉(zhuǎn)速的阻尼減小，水

表在大流量區(qū)域變快。而小流量時(shí)，葉輪下平面與葉輪盒筋的間隙減小，水流對(duì)葉輪轉(zhuǎn)速的

阻尼增大。同時(shí)，頂尖頭的磨損，使葉輪與頂尖的磨擦阻力增大，在兩者的共同作用下，即

造成水表在最小流量時(shí)變慢和始動(dòng)流量值增大。如果頂尖頭嚴(yán)重磨損，即使在大流量情況下,

其磨擦阻力的影響會(huì)達(dá)到或超過(guò)水流對(duì)葉輪轉(zhuǎn)速阻尼減小的影響，水表在大流量時(shí)的誤差又

會(huì)恢復(fù)到準(zhǔn)確或變慢。

3計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)

計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)常稱為計(jì)數(shù)器，常見(jiàn)的形式有指針式、字輪式和指針字輪組合式。

(1)指針式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)

指針式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)一般由上夾板、下夾板、托板、齒輪級(jí)、標(biāo)度盤、指針、圓指針及螺釘

等組成。

a.上夾板、下夾板

夾板、下夾板和托板三者(有些產(chǎn)品將下夾板和托板合二為一)組成齒輪架，齒輪組被夾

持在其中。上、下夾板上相對(duì)應(yīng)序號(hào)的軸孔投影，應(yīng)分別重合。齒輪在齒輪架中的上、下竄

量應(yīng)保持在0.6-0.8mm之間，若竄量過(guò)小，當(dāng)上夾板一旦變形下凸時(shí)就會(huì)將齒輪上、下

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夾緊，齒輪組傳動(dòng)阻力就增大，水表的始動(dòng)流量和最小流量下的誤差就達(dá)不到要求。上夾板

下面中心有一凸臺(tái)，其中有一孔與葉輪上端的光軸組成運(yùn)動(dòng)副。上夾板中心孔與其外圓（與

齒輪盒配合處）要求具有良好的同軸度。

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b.齒輪齒輪組起著變速和計(jì)數(shù)作用。公稱口徑15?50mm水表的齒輪組，均由17只齒

輪組成。公稱口徑80?150nlm旋翼式水表的齒輪組由18個(gè)齒輪組成。圖2-5為L(zhǎng)XS-15c?

25c水表的齒輪排列圖。如圖所示，葉輪軸上的中心齒輪與第一位齒輪相嚙合，齒輪組將葉

輪轉(zhuǎn)數(shù)記錄下來(lái)，通過(guò)指針在度盤上指示出流經(jīng)水表的水量。齒輪組的前三位齒輪為變速齒

輪，起變速作用。自第三位（即第一位紅針的）齒輪的主動(dòng)輪（即小齒）起，直到末位齒輪止，

起計(jì)數(shù)作用，稱為計(jì)數(shù)齒輪，其相鄰的兩指針的齒輪間，其速比均為10:1,由此構(gòu)成連續(xù)

十進(jìn)位方式。

齒輪排列展開(kāi)圖

A

圖2-5LXS-15c?25c水表的齒輪排列圖和標(biāo)度盤

1-螺釘；2-圓指針；3-指針;4?10-齒輪；11-標(biāo)度盤;12-上夾板；13-下夾板;14-

托板；15-螺釘

不同規(guī)格的水表,在通過(guò)等量水體積的情況下，其葉輪與第一位指針的轉(zhuǎn)數(shù)比是不同的。

變速齒輪的作用是通過(guò)其主、被動(dòng)輪的齒數(shù)變化，取得不同的速成比而滿足不同規(guī)格水表的

需要，從而可最大限度地提高上、下夾板、度盤等零部件的通用化程度。

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習(xí)慣上將水表第一位紅指針轉(zhuǎn)一圈與其葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)之比，稱為該水表的減速比i。這一

減速比為主動(dòng)輪齒數(shù)與被動(dòng)輪齒數(shù)之比。LXS-15C,20C,25C,40c的i值分別為1：29.6,

1：22.5,1：15.577,1：35.38,LXS-80,100,150的i值分別為1：100.905、1：61.1819、

1：24.716,從這些減速比值，可計(jì)算出各種規(guī)格水表在各種流量下的葉輪轉(zhuǎn)速。例如，要

計(jì)算LXS—15c水表在常用流量（1.5m3/h）下的葉輪每分鐘轉(zhuǎn)速時(shí)，可按下式計(jì)算：

流量1.5/60

葉輪轉(zhuǎn)速=------------------------------=----------------------641.5r/min

第一位搟十1圈對(duì)應(yīng)的示值x減速比0.001X1/29.66

同理，可得到LXS—20C,25C,40c規(guī)格的水表在常用流量下的葉輪轉(zhuǎn)速為937.5,

908.7和589.67r/rain。

c.標(biāo)度盤

標(biāo)度盤的分格，一要滿足檢定時(shí)的分辨率要求，二要滿足在水表正常的使用年限內(nèi)水表

的顯示數(shù)不返回零。

lm3及其倍數(shù)的指針和度盤用黑色，lm3以下的用紅色。

規(guī)程JJG162—1985和標(biāo)準(zhǔn)GB/T778—1996規(guī)定：水表最小分度值（水表標(biāo)準(zhǔn)稱為檢定

分格值）應(yīng)滿足檢定時(shí)的準(zhǔn)確度不低于O.5%（每一次讀數(shù)允許有不超過(guò)1/2最小分度

值的允許讀數(shù)誤差），以及最小流量檢定所需時(shí)間不應(yīng)超過(guò)lh30min；應(yīng)能在不越過(guò)零的情

況下記錄下相當(dāng)于在常用流量下工作至少1999h的以立方米表示的用水量體積。

說(shuō)明：國(guó)際建議0IMLR49—1：2000（E）

中的表述為“檢定標(biāo)尺的分格值，應(yīng)足夠小以保證指示裝置的分辨率誤差不大于最小流

量Q1下運(yùn)行l(wèi)h30min的實(shí)際體積的0.5%（對(duì)2級(jí)表）”，這樣的表述更準(zhǔn)確。

LXS-15c?25c水表的標(biāo)度盤如圖。2—6所示。在水表檢定時(shí)，要注意最小分格值的讀

數(shù)，見(jiàn)圖2—6所示。水表最小位圓標(biāo)度的主分格值為0.0001m”或稱0.11）,其間一分

為二作為細(xì)分格，則成為檢定分格或最小分度值0.00005m3。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)原理，為取

得較快的讀數(shù)，采取二步內(nèi)插法，即根據(jù)目測(cè)，將細(xì)分格再假想插入一條等分中線。如果指

針指向小于（或等于）細(xì)分格中的假想中線，則讀取下限分格值，如圖2—6（a）應(yīng)讀作

0.00005m3,如果指針指向大于（或等于）細(xì)分格中的假想中線，則讀取上限分格值，如圖2

—6（b）中應(yīng)讀為0.00010m3o

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(?>(M

圖2-6水表標(biāo)度盤讀數(shù)

檢定分格值、檢定用水量、檢定所需時(shí)間三者互為聯(lián)系、互相牽制，在水表的檢定分格

值設(shè)計(jì)、檢定用水量的確定及水表檢定裝置的量器量限設(shè)計(jì)時(shí)都需考慮。檢定分格值應(yīng)符合

表2-2的要求。水表的十進(jìn)位數(shù)應(yīng)符合表2-3的要求。

表2—2水表的檢定分格值

最小流量qmin/(m3/h)檢定分格的最大值/m3

0.0226^qmin<0.06660.0002

0.0666^qmin<0.1330.0005

0.133^qmin<0.2660.001

0.226Wqmin<0.6660.002

0.666Wqmin〈l.3300.005

1.330^qmin<2.6600.01

2.660Wqmin<6.6600.02

6.660^qmin<13.3000.05

13.300^qmin<-26.6000.1

26.600<qmin<66.6000.2

66.600^qmin<1330.5

表2-3水表的十進(jìn)位數(shù)

常用流量qp(m3/h)最少十進(jìn)位數(shù)

1.5WqpV54

5<qpV105

15WqpV505

50WqpV5006

500^qp<10007

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(2)指針字輪組合式、字輪式

指針字輪組合式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)具有讀數(shù)清晰、抄讀方便等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越多的水表包括E型表、

干式水表和液封式水表普遍采用這樣的計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)。

國(guó)內(nèi)的指針字輪組合式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)一般由3位或4位紅指針與5位字輪組成，其排列示意

圖見(jiàn)圖2—7。對(duì)于公稱口徑15?25mm的水表，其第一位字輪的分格值為0.Im3,數(shù)字顏色

為紅色，其后等于或大于lm3的四個(gè)字輪上的數(shù)字均為黑色。有些企業(yè)生產(chǎn)的這種計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu),

將字輪組置于字輪匣中，字輪匣的四周和底部與被測(cè)水隔開(kāi)，僅在上夾板上開(kāi)有供讀數(shù)的狹

長(zhǎng)的5個(gè)“窗孔”，避免字輪被水中的一些雜質(zhì)卡死或影響抄讀的缺陷。

字輪的進(jìn)位是在相鄰低位數(shù)字輪上的數(shù)字自9轉(zhuǎn)至0時(shí)完成的。

字輪式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)除了指示始動(dòng)流量用星形指針外，其余讀數(shù)位均用字輪。

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A向旋轉(zhuǎn)

圖2—7指針字輪組合式計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)排列圖

1-標(biāo)度盤；2-圓指針；3-（紅色）；4?11-齒輪；12-蝸桿齒輪；13-標(biāo)牌；14-上夾板；

15-字輪軸；16-F夾板；1-十牙輪；18-頭位字輪；19-中間字輪；20-四八牙輪：21-牙

輪軸

4濾水網(wǎng)

國(guó)內(nèi)自來(lái)水質(zhì)近年來(lái)明顯提高，但部分管線難免還存在銹垢、麻絲、鐵屑及砂礫等雜質(zhì)，

這些雜質(zhì)隨著水流最終來(lái)到水表進(jìn)口處。為防止雜質(zhì)進(jìn)入水表機(jī)芯，造成水表故障，故在水

表進(jìn)口端均裝有濾水網(wǎng)。常用的為碗狀濾水網(wǎng)，安置在葉輪盒的外面，這種結(jié)構(gòu)容垢能力較

大，且即使堵塞一部分網(wǎng)孔后對(duì)計(jì)量能力也影響較??；另一種為筒狀濾水網(wǎng)，安置于水表表

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殼的進(jìn)水一方，效果比碗狀濾水網(wǎng)差。

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二、單流束水表

單流（束）水表：水流通過(guò)水表時(shí)，僅有一束（股）水流驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。單流水表的公稱口

徑一般為15（或者13）?25mm,體積較小，誤差調(diào)節(jié)裝置放置在外部。

旋翼單流濕式水表主要由表殼、中罩、表玻璃、密封墊圈、葉輪、下頂尖、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)、

調(diào)節(jié)板和濾水網(wǎng)等組成。結(jié)構(gòu)示意如圖2—8。

『接管；2-連接螺母，3-密封圈，4-夾緊圈；5-壓緊圈；6-計(jì)數(shù)器；7-防磁環(huán)；8-傳動(dòng)

齒輪組件；9-蓋；10-墊圈；11-0形密封圈；12-鎖緊螺釘；13-螺母；14-鉛封；15-銅絲；

16-濾水網(wǎng)，17-齒輪盒組件；18-調(diào)節(jié)片；19-開(kāi)槽盤頭螺釘；20-頂尖；21-葉輪組件；22-

表殼；23-齒輪盒蓋

旋翼單流水表在所有水表品種中，屬于結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、體積最小、重量最輕、成本最低的

一種。旋翼單流水表主要零部件的要求與作用，大致與旋翼多流濕式水表相同。以下為一些

不同之處：

1表殼

單流束水表與多流束水表相比，少了齒輪盒和葉輪盒，其中某些功能就由表殼承擔(dān)。如

表殼上部?jī)?nèi)孔與計(jì)數(shù)器相配合，取代了齒輪盒的部分功能。表殼的進(jìn)出水孔和其內(nèi)孔中心螺

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孔，取代了葉輪盒的功能。因此，單流水表表殼的加工精度要求，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于多流水表。如應(yīng)

具備較高精度的進(jìn)、出水孔的孔徑、粗糙度及其切線半徑。表殼上部臺(tái)肩與中心螺孔應(yīng)保持

較高的同軸度。如無(wú)高精度多工位的專用機(jī)床，很難達(dá)到這些要求和取得高的生產(chǎn)效率。

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2調(diào)節(jié)板

單流水表只有內(nèi)調(diào)式而無(wú)外調(diào)式，其誤差調(diào)節(jié)是通過(guò)改變計(jì)數(shù)器下方的三塊調(diào)節(jié)板的角

度來(lái)達(dá)到的，其調(diào)節(jié)原理與LXS—80?150旋翼多流束水表中的上調(diào)節(jié)板相似。

3濾水網(wǎng)

單流水表的濾水網(wǎng)是一片呈球面的薄片，其上有許多小孔。濾水網(wǎng)置于表殼進(jìn)口端，以

阻攔水中雜質(zhì)通過(guò)。但受表殼進(jìn)水端通徑的限制，濾水網(wǎng)的孔的總面積難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的

水表公稱口徑面積的1.5倍。因此，當(dāng)單流水表稍有水中的雜質(zhì)堵塞網(wǎng)孔時(shí)，在同等流量條

件下，通過(guò)濾水網(wǎng)并驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)的水流速大于未堵前的水流速，從而使葉輪轉(zhuǎn)速提高，造

成水表變快。所以，單流水表對(duì)水質(zhì)和流場(chǎng)的要求較高。

4下頂尖

單流束水表僅一股水流驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，所以當(dāng)葉輪以較高速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，始終受到一個(gè)垂

直于水流切線方向的推力，使頂尖造成單邊磨損。為此，要求下頂尖采用較耐磨的材料制造。

三、干式水表

干式水表因其計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)與被測(cè)水隔絕，故不受水中懸浮雜質(zhì)的影響，確保計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)的正

常工作和讀數(shù)的清晰，同時(shí)也不會(huì)像濕式水表那樣，因表內(nèi)外溫差而造成玻璃下方起霧或凝

結(jié)水珠等影響水表抄讀的現(xiàn)象。

旋翼多流干式水表的誤差調(diào)節(jié)裝置一般為外調(diào)型式，其外形尺寸及內(nèi)部結(jié)構(gòu)與同規(guī)格的

濕式水表基本相似，許多零部件也能互相通用。

干式水表與濕式水表的最大區(qū)別在于計(jì)量機(jī)構(gòu)。見(jiàn)圖2-9。其葉輪與中心齒輪相分離，

葉輪上端由磁性元件（磁環(huán)或柱狀磁鋼）與中心齒輪下端的磁性元件相耦合。當(dāng)水流推動(dòng)葉輪

旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)葉輪上端的磁性元件與中心齒輪下端的磁性元件相吸或相斥，驅(qū)動(dòng)中心齒輪同

步旋轉(zhuǎn)，并由中心傳動(dòng)計(jì)數(shù)器記錄流經(jīng)水表的水量。

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如上所述，干式水表的計(jì)量機(jī)構(gòu)與濕式水表有所不同。

1干式水表的磁性元件

干式水表磁性材料常用的有鐵氧體和鉉鐵硼，磁性元件的結(jié)構(gòu)形狀一般有環(huán)狀磁鋼、柱

狀磁鋼和環(huán)狀磁鋼與“門”形矽鋼片。

2干式水表的齒輪盒

干式水表的計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)是依賴齒輪盒與被測(cè)水隔絕，所以齒輪盒底部及四周須能承受力

2MPa壓力試驗(yàn)而不變形。為此，在設(shè)計(jì)干式水表時(shí)，除了在齒輪盒上、下底部增設(shè)了十余

條加強(qiáng)筋外，往往在齒輪盒上底部和內(nèi)壁襯以金屬的碗狀內(nèi)襯，以防其受壓變形。

齒輪盒上、下底部的中心處各有一軸孔，分別與中心齒輪軸與葉輪軸相配合。為了盡量

減小運(yùn)動(dòng)部件的磨擦阻力，提高始動(dòng)流量值，一般在上軸孔底部鑲有一粒凹面（或平面）寶石

軸承。

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干式水表的計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，除了靠齒輪盒四周和底部將其中被測(cè)水隔絕外，最好在齒輪盒上

部也采取良好的密封措施，以防表外污水流入侵蝕計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)。

四、立式水表

在安裝空間狹小的場(chǎng)所，可以安裝立式水表，實(shí)物圖見(jiàn)附錄C圖C.3。立式水表的內(nèi)部

構(gòu)造與一般旋翼式水表相同，不同之處是立式水表的入水口和出水口在水表的同側(cè)，可以裝

在給水管的立柱上。立式水表具有抄表方便、不用保護(hù)盒、節(jié)省安裝費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。

五、定量水表

在一些化工生產(chǎn)、玻璃生產(chǎn)、食品加工、建筑混凝土攪拌等過(guò)程中，需要定量供水，一

種方法是在穩(wěn)定流條件下控制供流時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)定量供水，另一種方法就是使用定量水表。定

量水表有電氣控制和數(shù)控兩種類型，其基本原理相同，其外形見(jiàn)附錄C圖C.12。定量水表

由帶有電氣控制部分的旋翼式水表（或水平螺翼式水表）、電磁閥及定量控制儀三部分組成。

數(shù)控定量水表的原理是，啟動(dòng)電磁閥后水流通過(guò)水表,使葉片感應(yīng)出一系列的脈沖信號(hào)。

脈沖信號(hào)經(jīng)放大、分頻后與定值器所預(yù)置的流量相減，當(dāng)減到零時(shí)，經(jīng)過(guò)控制器關(guān)閉電磁閥,

完成一次定量供水。定量水表一般為工業(yè)用途，其口徑在25mm以上。定量水表的一次供水

量根據(jù)水表的口徑和定值器預(yù)置值而定，如公稱口徑25mm水表的一次供水量可以為15~

50L,40mm水表的一次供水量可以為60?200L等。因?yàn)榱髁糠秶梢远c(diǎn)或較小，定量水

表的一次供水量的誤差可以控制在±1%內(nèi)。

六、同軸水表（單接口水表）

同軸水表又稱單接口水表，其水流的進(jìn)口與出口在同一個(gè)接口上，其接管是專用接管。

單接口水表是一種可用于多路共管管道輸送供給系統(tǒng)的水表。該產(chǎn)品采用專用接口，與

多路共管的供水管組成一個(gè)管路系統(tǒng)，單一管路系統(tǒng)內(nèi)部采用多路扇形通道，適用于多層樓

房用戶（最多可達(dá)垂直單元8層、8個(gè)用戶）的戶外集中安裝的“一戶一表”，見(jiàn)圖2—10。

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圖2T0單接口水表與多路共管系統(tǒng)圖

七、性能特點(diǎn)

1誤差特性

旋翼式水表的誤差特性用水表的示值誤差E與流量之間的關(guān)系來(lái)表示。旋翼式水表的誤

差特性曲線見(jiàn)圖2—11。其特征為：在小流量時(shí)，誤差急劇偏負(fù)；隨著流量增至分界流量附

近，誤差曲線快速向正向移動(dòng)，并達(dá)到一個(gè)峰值；當(dāng)流量繼續(xù)增大時(shí)，誤差曲線又向負(fù)方向

偏移。

圖2—11旋翼式水表誤差特性圖

旋翼式水表的計(jì)量等級(jí)一般只達(dá)到A級(jí)或B級(jí)，其對(duì)應(yīng)的流量范圍和特性流量點(diǎn)可參看

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附錄D.

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2壓力損失

旋翼式水表的壓力損失在其過(guò)載流量下應(yīng)不超過(guò)0.IMPa。不裝過(guò)濾器的旋翼式水表的

實(shí)際壓力損失在（0.040-0.085）MPa范圍內(nèi)。

3耐壓強(qiáng)度

旋翼式水表應(yīng)能承受水壓1.6MPa、持續(xù)15min和水壓2.OMPa、持續(xù)Imin的壓力試驗(yàn)。

4使用壽命和計(jì)量性能變化趨勢(shì)

水表的使用壽命與產(chǎn)品所采用的結(jié)構(gòu)、材料密切相關(guān)，也受到使用場(chǎng)合的安裝、水質(zhì)好

壞的影響。實(shí)驗(yàn)室對(duì)使用壽命的試驗(yàn)情況不完全代表實(shí)際使用的場(chǎng)合。

一般說(shuō)來(lái)，水表的外殼不易損壞，可長(zhǎng)久使用，容易損壞或磨損的是內(nèi)部機(jī)芯。水表的

活動(dòng)部件（葉輪、葉輪盒組件等）一般用工程塑料ABS材料制造，比較耐磨。水表連續(xù)通水試

驗(yàn)后比較容易損傷的是翼輪軸尖、翼輪軸齒輪和傳動(dòng)齒輪中的第一個(gè)齒輪。

在實(shí)驗(yàn)室中的試驗(yàn)說(shuō)明，旋翼式水表在使用了相當(dāng)于10年以上的用水量后，計(jì)量性能

并無(wú)大的失準(zhǔn)（可在土4%內(nèi)），整個(gè)誤差特性曲線向下偏移，即在小流量、大流量下水表走

字全部變慢。

但對(duì)實(shí)際用表的情況統(tǒng)計(jì)表明，民用小口徑水表多年使用后的情況并沒(méi)有那么理想，壽

命也沒(méi)有那么長(zhǎng)，多數(shù)情況是多年使用后的水表在小流量下走慢，而在大流量下卻變快。據(jù)

分析，主要原因是水中雜質(zhì)堵塞濾網(wǎng)后形成的單邊沖擊葉輪等效果形成。

說(shuō)明：干式水表的使用壽命還受到制造企業(yè)所用的磁性材料和工藝的影響。

5對(duì)介質(zhì)、安裝的要求

旋翼多流束水表對(duì)水質(zhì)要求和流場(chǎng)要求相對(duì)不高，但使用時(shí)間久了可能對(duì)濕式水表的度

盤讀數(shù)清晰度會(huì)產(chǎn)生一些影響（干式水表和液封式水表不存在這個(gè)問(wèn)題）。旋翼單流束水表對(duì)

水質(zhì)要求和流場(chǎng)要求相對(duì)較高。

旋翼式水表對(duì)水表的流向、安裝方位、讀數(shù)度盤的朝向、表前表后的直管段長(zhǎng)度均有要

求，單流水表要求更嚴(yán)。

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第二節(jié)螺翼式水表

螺翼式水表又稱伏特曼(Woltmann)水表，是速度式水表的一種，適合在大口徑管路中使

用，其特點(diǎn)是流通能力大、壓力損失小。

同旋翼式水表一樣，螺翼式水表也屬于速度式水表的一種。當(dāng)水流入水表后，沿軸線方

向沖擊水表螺翼形的葉輪旋轉(zhuǎn)后流出，葉輪的轉(zhuǎn)速與水流速度成正比，經(jīng)過(guò)減速齒輪傳動(dòng)后,

在指示裝置上顯示通過(guò)水表的水總量。

螺翼式水表分為水平螺翼式水表和垂直螺翼式水表兩大類。國(guó)內(nèi)所使用的大部分工業(yè)用

表都是水平螺翼式水表。另外可拆卸式水平螺翼式水表，因其計(jì)量流量范圍寬、零部件通用

性強(qiáng)、安裝維修可在不停水不拆表的情況下進(jìn)行等特點(diǎn)，也成為其中的一個(gè)系列產(chǎn)品，受到

用戶的歡迎。

一、水平螺翼式水表

水平螺翼式水表，又稱渦輪式水表，是指該種水表的螺翼軸線與自來(lái)水管道軸線成平行

(或重合)，其葉輪采用螺翼形狀。這并不是說(shuō)這種水表只能水平安裝。當(dāng)然，如這種水表確

需垂直安裝時(shí)，則應(yīng)選擇進(jìn)水一側(cè)螺翼軸軸承孔中裝有寶石端面平軸承的水表，以減少磨擦

阻力，延長(zhǎng)水表的使用壽命。一些進(jìn)口型號(hào)的螺翼式水表采用動(dòng)平衡工藝技術(shù)，可以在水平、

傾斜和垂直狀態(tài)下工作，但在非水平狀態(tài)下工作時(shí)水表的計(jì)量等級(jí)要降低一級(jí)。

公稱口徑80?200mm的水平螺翼式水表的結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖2T2,其實(shí)物圖見(jiàn)附錄C圖C.7。

水平螺翼式水表主要由表殼、整流器、誤差調(diào)節(jié)裝置、螺翼、支架、蝸輪蝸桿、計(jì)數(shù)機(jī)

構(gòu)、表玻璃、密封墊圈及中罩等零部件組成。

1表殼、中罩、表玻璃

表殼、中罩、表玻璃和密封墊圈一起組成一密封體，使表殼內(nèi)被測(cè)水不致滲漏至表外。

按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水表應(yīng)能承受水壓1.6Mpa、持續(xù)15min和水壓2.OMPa、持續(xù)lmin的壓力試驗(yàn)。

因此，表殼、中罩和表玻璃均應(yīng)滿足上述要求。表殼內(nèi)孔應(yīng)鑲有耐腐材料制成的襯套或涂以

良好的防銹涂層。

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2整流器

整流器的作用：一是將來(lái)自水表上游呈紊流狀態(tài)的水流在通過(guò)網(wǎng)格狀的整流器后，盡可

能地將其“梳理”成層流狀態(tài)；二是在整流器中心有一軸孔，以支承螺翼軸，該軸孔與支架

上的軸孔應(yīng)保持同軸，以保證螺翼靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖2-12水平螺翼式水表的結(jié)構(gòu)示意圖

1-表殼；2-調(diào)整器；3-銅絲；4-鉛封；5-密封墊圈；6-襯圈；7-指示機(jī)構(gòu)；8-表玻璃;

9-罩子組件；10-表罩；11-翼輪組件；12-支架組件；13-整流器組件；14-開(kāi)槽圓柱頭

螺釘

3支架

支架的作用：一方面支承螺翼軸，使螺翼在水流作用下能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)；另一方面通過(guò)支架

內(nèi)的蝸輪與螺翼軸上的蝸桿相嚙合，將螺翼的轉(zhuǎn)速傳至支架上部與計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)相連接。

4螺翼

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水表螺翼式水表使用螺板形葉輪，又稱螺翼或翼輪，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2T3,一般采用足夠機(jī)

械強(qiáng)度的工程塑料(如ABS)注塑成型。螺翼筒體為空心，以減輕重量和增加浮力。螺翼一端

有一悶蓋用粘結(jié)劑與其粘合，以防被測(cè)水浸入后增加其重量。螺翼應(yīng)具有較好的動(dòng)平衡性能,

否則在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，容易使螺翼軸和軸套磨損。

圖2-13螺翼結(jié)構(gòu)出

1蛆母：2—里圈?3O形密封圈?4-翼輪?5一算輪軸組件

5誤差調(diào)節(jié)裝置

常見(jiàn)的誤差調(diào)節(jié)裝置有兩種。

(1)槳式誤差調(diào)節(jié)裝置

這種調(diào)節(jié)裝置的作用部分是一塊扁平且呈對(duì)稱的槳狀調(diào)節(jié)板，位于整流器的整流板部

分。當(dāng)旋轉(zhuǎn)槳狀調(diào)節(jié)板時(shí)，則可增大或減小這部分水流對(duì)螺翼旋轉(zhuǎn)的沖擊力，從而起到誤差

調(diào)節(jié)作用。槳狀誤差調(diào)節(jié)裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件少且加工容易和拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)，所以

得到廣泛的使用。

(2)舵式誤差調(diào)節(jié)裝置

這種調(diào)節(jié)裝置的作用部分也是一塊扁平的板，板的一側(cè)有一軸孔，用軸將調(diào)節(jié)板置于整

流器的整流板部分。調(diào)節(jié)誤差時(shí)，有一撥軸撥動(dòng)舵狀調(diào)節(jié)板的另一側(cè)，使調(diào)節(jié)板環(huán)繞軸線旋

轉(zhuǎn)，以增大或減小這部分水流對(duì)螺翼旋轉(zhuǎn)的沖擊力，從而起到誤差調(diào)節(jié)作用。這種調(diào)節(jié)裝置

的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

6計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)

螺翼式水表的計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)與旋翼式水表大同小異，可參照前一節(jié)所述。

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二、垂直螺翼式水表

垂直螺翼式水表，是指螺翼軸線與自來(lái)水管道軸線相垂直。結(jié)構(gòu)如圖2-14所示，實(shí)物

圖見(jiàn)附錄C圖C.8。

圖274垂直螺翼式水表結(jié)構(gòu)示意圖

廣平墊圈；2-螺栓；3-銅絲；4-鉛封；5-表蓋組件；6-指示機(jī)構(gòu)；7-表玻璃；

8-罩子襯圈；9-密封墊圈；10-機(jī)芯；11-0形密封圈；12-表殼；13-分流圈；14-墊片

垂直螺翼式水表的螺翼由頂尖垂直支承，因此耐磨性能比水平螺翼式螺翼軸套要好。垂

直螺翼式水表的小流量計(jì)量能力比水平螺翼式水表強(qiáng)。

三、可拆卸水平螺翼水表

可拆卸水平螺翼式水表結(jié)構(gòu)示圖見(jiàn)圖2—15,結(jié)構(gòu)展開(kāi)圖見(jiàn)圖2—16,實(shí)物圖見(jiàn)附錄C

圖C.9。可拆卸水平螺翼式水表在使用過(guò)程中，如遇機(jī)件損壞，可以不拆下水表，而進(jìn)行維

修或更換，做到不停水或少停水。可拆卸水平螺翼式水表零部件通用化程度高，流量范圍也

比水平螺翼式寬。

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圖2—15可拆卸水平螺翼式水表結(jié)構(gòu)示圖

1-表殼；2-墊圈；3-螺栓；4-螺栓；5-鉛封；6-鉛封線；7-調(diào)整器罩；8-調(diào)整器罩墊片;

9-螺釘；10-鉛封螺釘；11-罩子組件；12-計(jì)量機(jī)構(gòu)；13-計(jì)數(shù)器；14-罩子襯墊；15-法蘭墊

圈；16-法蘭

可拆卸水平螺翼式水表系列共有三組11種規(guī)格：

第一組：公稱口.徑為50,65,80,100,125mm五種規(guī)格；

第二組：公稱口徑為150,200mm兩種規(guī)格;

第三組：公稱口徑為250,300,400,500mm四種規(guī)格。

同一組水表的計(jì)量機(jī)構(gòu)和計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)等均通用。因此僅需三種計(jì)量機(jī)構(gòu)和計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，就能

滿足11種不同規(guī)格水表的需要。所以，無(wú)論從減少備品備件，還是從方便維修、提高計(jì)量

精度等考慮，這種水表有許多可取之處。

1表殼

可拆卸水平螺翼式水表的表殼要滿足同一組水表的計(jì)量機(jī)構(gòu)和計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)通用的要求，所

以同一組水表表殼通徑（位于計(jì)量機(jī)構(gòu)部分）是一致的。以第一組水表為例，進(jìn)出水口直徑為

50?125mm，但表殼中段位于計(jì)量機(jī)構(gòu)部分的尺寸均放大或縮小至100mm,與普通水平螺翼

式水表還有不同的是，可拆卸水平螺翼式水表在計(jì)量機(jī)構(gòu)與表殼間加裝了0形圈密封，以方

便拆裝。

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20

圖2-16可拆卸水平螺翼式水表結(jié)構(gòu)展開(kāi)圖

1-表蓋；2-罩；3-墊圈；4-透鏡；5-墊片；6-計(jì)數(shù)器；7-螺釘；8-墊片；9,10-0形圈;

11-上軸承裝置，12-斜齒輪裝置：13-螺絲；14-螺帽；15-后軸；16,17-螺絲，18-主外殼;

19-固定銷；20-0形圈；21-封印螺絲；22-調(diào)節(jié)裝置蓋；23-螺絲；24-襯墊；25-用于調(diào)節(jié)

裝置蓋的螺絲；26-法蘭蓋；27-軸襯；28-磁驅(qū)動(dòng)裝置；29-保護(hù)套；30-承受框；31-支座；

32-螺旋漿；33-螺帽；34-墊片；35-用于調(diào)節(jié)裝置的墊片；36-調(diào)節(jié)軸；37-調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)柄；38-

整流器；39-安裝環(huán)；40-調(diào)節(jié)板；41-軸承座；42-下軸承裝置；43-螺帽

2計(jì)量機(jī)構(gòu)

可拆卸水平螺翼式水表的計(jì)量機(jī)構(gòu)是將整流器、螺翼、支架、蝸輪蝸桿及舵式調(diào)節(jié)板等

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組裝成一體，然后固定在隔離板上?拆裝時(shí)，手持隔離板順著弧線將計(jì)量機(jī)構(gòu)裝入或拆下。

計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)水一端有一0形密封圈與表殼形成密封面，以防水流不通過(guò)螺翼而直接流向出

口。

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蝸輪軸上部的磁鋼，一般采用環(huán)狀鐵氧體磁鋼，因?yàn)槲佪嗇S的轉(zhuǎn)速很低，一般不會(huì)脫磁,

另外防銹性能也較好。

3誤差調(diào)節(jié)裝置

可拆卸水平螺翼式水表的誤差調(diào)節(jié)裝置多為舵式調(diào)節(jié)裝置。調(diào)整桿與隔離板之間有。

形圈密封。若不破壞鉛封、不旋轉(zhuǎn)水表頂部的蓋板，則無(wú)法接觸調(diào)整桿。

4隔離板

隔離板的下部為被測(cè)水，上部則通大氣，所以隔離板應(yīng)能承受2MPa耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)而不

變形、不滲漏或損壞。因隔離板又必須具有良好的防銹性能，所以一般采用鑄黃銅制成。

隔離板與表殼的接觸面之間有0形圈加以密封。

5計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)

計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)是用銅皮將計(jì)數(shù)器連同中心齒輪加以密封。中心齒輪下部鑲有磁鋼，與蝸輪軸

上部的磁鋼相耦合。計(jì)數(shù)器也采用指針、字輪式。

6法蘭蓋

法蘭蓋一方面用來(lái)壓緊隔離板，防止漏水。另一方面中心孔處支承計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，其材質(zhì)多

為鑄鐵。

7罩蓋

罩蓋的作用是壓緊計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)，其材質(zhì)為ABS塑料。

四、復(fù)式水表

復(fù)式水表，又稱組合式水表，也叫母子式水表，是由口徑不同的水平螺翼式水表和旋翼

式水表組合而成的，其中的大口徑水表（也可能再加一只單向閥）與管道口徑相同并連接，小

口徑水表成為其旁路管線。其實(shí)物圖見(jiàn)附錄C圖C.10。

當(dāng)流量較小或很小時(shí)，主管線上的與大口徑螺翼式水表相連的單向閥關(guān)閉，水流從其旁

路通過(guò)小口徑旋翼式水表流過(guò)并回到主管線；當(dāng)流量增大時(shí)，單向閥開(kāi)始打開(kāi)，大部分水通

過(guò)大口徑螺翼式水表，同時(shí)仍有小部分水通過(guò)小口徑水表，兩水表分別累計(jì)所流過(guò)的水量，

其累計(jì)值之和才是實(shí)際的用水量。有些復(fù)式水表的計(jì)量機(jī)構(gòu)將二水表所記的數(shù)據(jù)匯總至總計(jì)

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量機(jī)構(gòu)，反映通過(guò)復(fù)式水表的水量。

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復(fù)式水表的最大特點(diǎn)是量程比相當(dāng)大(>1000),適合于流量變化較大的場(chǎng)合，但因?yàn)榧?/p>

裝了單向閥增大了壓力損失。另外體積大、重量重也是復(fù)式水表的缺點(diǎn)。

五、插入式水表

插入式流量計(jì)是用較小的葉輪計(jì)量機(jī)構(gòu)，插入直徑比它大得多的管道殼體內(nèi)，使其成為

具有計(jì)量大流量能力的流量計(jì)。插入式水表也是采用這樣的原理進(jìn)行工作的。插入式水表有

插入式旋翼水表和插入式水平螺翼水表，口徑一般在80mm以上。

插入式水表通過(guò)測(cè)定表殼中心點(diǎn)流速,來(lái)計(jì)量整個(gè)大口徑管道的流量，其特點(diǎn)是體積小、

重量輕、流通能力大，制造維修成本低，抗水中雜質(zhì)能力比普通表要強(qiáng)，但小流量計(jì)量能力

較弱，計(jì)量等級(jí)一般只達(dá)到A級(jí)。

插入式可拆卸水平螺翼式水表實(shí)際上是可拆卸水平螺翼式水表的改進(jìn)產(chǎn)品，是可拆卸式

與插入式兩者結(jié)合的水表。

六、性能特點(diǎn)

1誤差特性

水平螺翼式水表的誤差特性是指水表的示值誤差E與流量之間的關(guān)系。水平螺翼式水表

的誤差特性曲線見(jiàn)圖2—17。其特征為：在流量小時(shí)，誤差急劇偏負(fù)；隨著流量增至分界流

量附近，誤差曲線快速趨于平穩(wěn)。水平螺翼式水表的前后直管段條件和進(jìn)水閥開(kāi)放狀態(tài)對(duì)性

能曲線的變化有較大的影響。

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誤差￡7<%)

圖2—17水平螺翼式水表誤差特性圖

水平螺翼式水表的計(jì)量等級(jí)一般為A級(jí)或B級(jí)，其對(duì)應(yīng)的流量范圍和特性流量可參看附

錄D?

一些進(jìn)口或引進(jìn)生產(chǎn)的垂直螺翼式水表、WPD型水平螺翼式水表、復(fù)式水表的流量范圍

相當(dāng)寬，特性流量點(diǎn)的規(guī)定也不同。表2—4列出了部分規(guī)格型號(hào)的WPD渦輪式水表的特性

流量參數(shù)值，括號(hào)內(nèi)為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相同口徑水表的特性流量值，從這些比較中可以發(fā)

現(xiàn)國(guó)外在大口徑水表的方面的性能優(yōu)點(diǎn)。

表2-4WPD型水平螺翼式水表特性流量值

規(guī)格型號(hào)公稱口徑最小流量分界流量常用流量最大流量

DN/mmQmin/(m3/h)Qt/(m3/h)Qn/(m3/h)Q

max/(m3/b)

WPD500.300.75090

DN50(0.45)(3)(15)(30)

WPD800.500.8120200

DN80(1.2)(8)(40)(80)

WPD1000.801.8230300

DN100(1.8)(12)(60)(120)

WPD1501.84.0450600

DN150(4.5)(30)(150)(300)

WPD2004.06.08001200

DN200(7.5)(50)(250)(500)

說(shuō)明：表中()內(nèi)的數(shù)值為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相同口徑水表計(jì)量等級(jí)B級(jí)的特性流量值。

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2壓力損失

水平螺翼式水表的壓力損失在其過(guò)載流量下應(yīng)不超過(guò)0.03MPa?壓力損失小是水平螺翼

式水表的一大優(yōu)點(diǎn)，但使用時(shí)要考慮附加安裝過(guò)濾網(wǎng)所帶來(lái)的其它壓力損失。

按國(guó)際建議R49-1：2000(E)的規(guī)定，水表在其計(jì)量的最小流量至過(guò)載流量范圍內(nèi)的壓

力損失應(yīng)不大于0.IMPa。一般情況下，最大壓力損失總是在水表的最大流量下測(cè)得，但對(duì)

于復(fù)式水表可能有例外。

由于一些型號(hào)的水表的流量范圍較大，有必要了解整個(gè)流量范圍的水表的壓力損失情

況，為此，可以參看水表的流量一壓力損失曲線圖。圖2—18為某一型號(hào)水表的幾種規(guī)格的

壓力損失圖。

0O

O5O2s

S9-

NNOCNNN

???

壓力損失，MPa??

0.1

SSSS3BI&BS28

0.05

004

0.03

002sasssssssssEsssasssss

00

m

0.0034444

0.002

0.001

0.0003

3451020304050100200300400500

iKft/(mVh>

圖2—18壓力損失圖

3耐壓強(qiáng)度

螺翼式水表應(yīng)能承受水壓L6MPa、持續(xù)15min和水壓2.OMPa,持續(xù)Imin的壓力試驗(yàn)。

4與旋翼式水表比較

與相同公稱口徑的旋翼式水表相比，水平螺翼式水表的流通計(jì)量能力大20%以上，壓

力損失小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障少、價(jià)格低，但靈敏度不高，始動(dòng)流量較大，安裝和直管段條件

要求較嚴(yán)格。

螺翼式水表一般適合公稱口徑50mm以上的、用水量較大的管道水計(jì)量。水平螺翼式水

表也非常適用于農(nóng)用灌溉用水和其它水利方面的計(jì)量。

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第三節(jié)容積式水表

一、原理結(jié)構(gòu)

容積式水表又稱活塞式水表，是一種定排量式的水表。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中容積式水表定義為“安

裝在封閉管道中，由一些被逐次充滿和排放流體的已知容積的容室和憑借流體驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)組

成的一種水表”。

容積式水表有旋轉(zhuǎn)活塞式和圓盤式兩大系列，當(dāng)水流通過(guò)水表時(shí)，水流驅(qū)動(dòng)活塞（圓盤）

旋轉(zhuǎn)（擺動(dòng)），而活塞缸（圓盤室）的體積是恒定的，所以，通過(guò)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)測(cè)得活塞旋轉(zhuǎn)（圓盤

擺動(dòng)）的次數(shù)，即可獲知流過(guò)水表的水量。

容積式水表最主要的產(chǎn)品為旋轉(zhuǎn)活塞式水表，實(shí)物圖見(jiàn)附錄C中圖C.5和C.6。圓盤式

水表在國(guó)內(nèi)沒(méi)有使用，國(guó)外也只有美國(guó)等少數(shù)國(guó)家使用。旋轉(zhuǎn)活塞式水表一般為小口徑規(guī)格,

特點(diǎn)是計(jì)量等級(jí)高（可達(dá)C級(jí)和D級(jí)）、小流量計(jì)量能力強(qiáng)、靈敏度高。國(guó)內(nèi)目前主要用于管

道純凈水的計(jì)量，以寧波水表股份有限公司的飲用水計(jì)量?jī)x和寧波東海儀表水道有限公司生

產(chǎn)的凈水水表產(chǎn)品為代表，水表內(nèi)通徑一般為8,15和20mm。容積式水表修理調(diào)試較復(fù)雜、

對(duì)水質(zhì)要求較高，在我國(guó)尚未大范圍使用。

圖2—19為旋轉(zhuǎn)活塞式水表的結(jié)構(gòu)展開(kāi)圖。圖2—20是旋轉(zhuǎn)活塞式水表計(jì)量機(jī)構(gòu)的示意

圖。在水壓作用下，水從下部進(jìn)水口進(jìn)入測(cè)量室內(nèi)，推動(dòng)旋轉(zhuǎn)活塞7環(huán)繞測(cè)量室3的中心軸

作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)水從活塞內(nèi)空處及活塞與測(cè)量室壁面所形成的空處流向上部出水口排出，

在活塞旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，由轉(zhuǎn)動(dòng)軸4和撥叉5與計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)相連接,所以只要記下活塞旋轉(zhuǎn)的次數(shù),

就可積算出流過(guò)水表的體積。

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圖2—19活塞容積式水表結(jié)構(gòu)展開(kāi)圖

「防塵套；2-連接螺母；3-接管：4-接管密封墊圈：5-夾緊機(jī)構(gòu)；6-傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；7-軸；

8-濾水網(wǎng)；9-上表殼；10-銅銷；11-表蓋；12-計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)；13-蓋板組件；14-活塞；15-計(jì)量

機(jī)構(gòu)；16-下表殼

圖2-20容積式水表計(jì)量結(jié)構(gòu)示意圖

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1-軸；2-蓋板；3-測(cè)量室；4-轉(zhuǎn)動(dòng)軸；5-撥叉；6-襯套；7-活塞，8-隔板；9-0形密封

圈；10-濾水網(wǎng)；11-止回套

二、性能特點(diǎn)

1誤差特性

容積式水表的誤差特性是指水表的示值誤差E與流量之間的關(guān)系。容積式水表的誤差特

性曲線見(jiàn)圖2-21。其特征為：在流量小時(shí)，誤差急劇偏負(fù)；隨著流量的增加，誤差曲線逐

漸向正向移動(dòng)，并相對(duì)平穩(wěn)；當(dāng)流量很大時(shí)，誤差曲線又向負(fù)方向偏移。

圖2-21容積式水表誤差特性圖

曲線特征為：整條誤差曲線呈拋物線狀：在小流量時(shí)，誤差急劇偏負(fù)；隨著流量的增加,

誤差曲線逐漸向正向移動(dòng)，并在0.2

qp~0.3qp流量區(qū)域內(nèi)達(dá)到正誤差峰值；當(dāng)流量繼續(xù)增大時(shí)，誤差曲線又向負(fù)方向偏移。

引起這種變化的原因是容積式流量計(jì)存在一定的漏流（或稱滑流），即部分水量未經(jīng)計(jì)量室計(jì)

量而通過(guò)水表測(cè)量元件與殼體之間的間隙直接從水表入口流向出口。漏流在水表示值上并未

反映出來(lái)，引起水表走字偏慢。漏流與間隙寬度的三次方成正比，與水表進(jìn)出口的壓力差成

正比，而壓力差與流量的平方值成正比。

容積式水表的計(jì)量等級(jí)較高，一般可達(dá)到C級(jí)或D級(jí)，其對(duì)應(yīng)的流量范圍可參看附錄D。

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2壓力損失

容積式水表的壓力損失在其過(guò)載流量下不超過(guò)0.lMPa?

3耐壓強(qiáng)度

容積式水表應(yīng)能承受水壓1.6MPa、持續(xù)15min和水壓2.OMPa、持續(xù)Imin的壓力試驗(yàn)。

4對(duì)材料、介質(zhì)、安裝的要求

容積式水表對(duì)水質(zhì)要求較高，磨損比旋翼式水表大，因此要求容積式水表所用的工程塑

料衛(wèi)生和強(qiáng)度方面要更可靠。國(guó)內(nèi)容積式水表的機(jī)芯材料一般采用PS聚苯乙烯等材料。

容積式水表如果遇到流過(guò)的水有雜質(zhì)，會(huì)卡住活塞或圓盤，供水隨之停止。水質(zhì)的好壞

同時(shí)直接影響容積式水表的使用壽命。隨著使用時(shí)間，由于磨損后的間隙增大，泄漏量增大,

容積式水表的計(jì)量性能朝偏慢的方向變化。

除流向外，容積式水表對(duì)表的安裝方位、讀數(shù)度盤的朝向、表前表后的直管段均無(wú)要求。

5容積式水表與旋翼式水表的性能比較

相對(duì)于旋翼式水表，容積式水表計(jì)量等級(jí)高、靈敏度好是其優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)水質(zhì)的要求很高,

結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、制造維修較難，成本高。詳見(jiàn)第六章水表選用一節(jié)。

第四節(jié)智能水表

智能水表主要分遠(yuǎn)傳水表和預(yù)付費(fèi)水表二大類，其共同特點(diǎn)是測(cè)水流的傳感器仍用普通

水表的容積式或速度式的機(jī)械傳感器，通過(guò)在水表的度盤指針或齒輪組的某個(gè)位置安裝傳感

元件，或直接制成含明確電參數(shù)的指示字輪，將原水表的機(jī)械讀數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)數(shù)據(jù)，然后

進(jìn)行采集、傳輸和貯存，并按結(jié)算交易方式的要求自動(dòng)或人工進(jìn)行控制。

預(yù)付費(fèi)水表是瞬時(shí)型遠(yuǎn)傳水表與電子控制裝置的組合，目前主要用于居民住宅。預(yù)付費(fèi)

水表的設(shè)計(jì)是在水表基表上加裝了電子附加裝置和控制閥，要求用戶先預(yù)付一定的費(fèi)用或購(gòu)

置一定數(shù)量的水量，輸入后才可正常用水，至購(gòu)水量或費(fèi)用值用盡時(shí)控制閥會(huì)關(guān)閉或提示性

關(guān)閉，免去了上門抄表所帶來(lái)的不便。預(yù)付費(fèi)水表在相當(dāng)程度上改變了國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的抄表結(jié)算

方式，也配合了國(guó)家建設(shè)部推行的“一戶一表”政策的實(shí)施，受到一些自來(lái)水公司用戶和物

業(yè)管理的歡迎。