教你认识水表

       测量水流量的仪表。 大多是水的累计流量测量。 一般分为容积式水表和速度式水表两类。前者的准确度较后者为高，但对水质要求高，水中含杂质时易被堵塞。 记录自来水用水量的仪表，装在水管上，当用户放水时，表上指针或字轮转动指出通过的水量。

　　从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。中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。1883年英殖民主义者在上海建立了第二个水厂，水表开始进入中国。随着一些沿海城市相继建造水厂，至20世纪年代，当时的上海光华机械厂(现上海光华仪表厂前身)等从国外进口部分零件生产水表。在相当长的时间里，英法日德等国家的水表一直占据着中国水表行业，这些不同品种、规格繁杂的水表，由于标准不一、零件不能互换，给以后自来水公司的水表维修带来了很大的困难。

  

水表

1949年解放后，随着城市供水事业的发展，中国的水表工业也相应地发展起来。从1955年起，上海、北京、天津、南京、武汉、广州等城市自来水公司先后开始生产水表。20世纪80年代初，水表行业在机械工业部上海市工业自动化仪表研究所组织下，根据当时水表国际标准ISO4046的要求，对小口径水表又推出了八位指针、整体叶轮的全国统一设计的水表。统一设计和水表零部件的塑料化，为组织水表专业化生产创造了有利的条件，大大推动中国水表工业进步与发展，满足了日益发展的城乡自来水工业的发展需求。20世纪90年代，中国的经济建设持续高速发展，水表行业也快速发展，企业数量和总产量都增加了一倍多，同时各种智能型水表、水表抄表系统等产品也开始兴起。准确的计量可以节约资源，请选择正规大厂生产的水表。

抄表系统

　　目前的抄表系统分无线方式和有线抄表方式两种。

　　有线方式有485传输方式和M-BUS传输方式两种。485传输方式的主要特点是四根线（两个电源线，两根信号线），需要区分线的极性；M-BUS传输方式的主要特点是两根线，既做电源又加载有信号，且两根线不分极性。

　　有线抄表按照技术实现的方式不同，可分为脉冲式（有源）、摄像头式（无源）、电阻式（无源）、光电式（无源）。从技术的可靠性、发展方向以及市场的占有率来讲，光电式是目前的主流方式。

　　直读表的含义是平时不供电，抄表时供电抄表。

1.计量等级高的水表

　　用计量等级高的水表，可使水表在包括微小流量在内的较大的流量范围内工作，也从根本上真正提高了水表灵敏度和计量能力。活塞式(又称容积式)水表的计量等级一般可达C级或D级，但对水质要求较高。

　　说明：国际上大多数国家要求使用达到计量等级B级以上的水表，国内行业里也有取消计量等级A级的水表的呼声。

　　再次拟定的水表新国际标准和国际建议中，还把基于电磁或电子原理工作的、用于测量水的流量计也包括在水表内。

  

2.远传户外抄读

　　和计算机物业管理相结合的水表

  

光电直读表

远传水表、集中抄表系统和二次仪表相配套的水表是有发展前途的，因为它改善了水表抄读方法，提高了信息化\数字化和自动化程度，减少了对使用水表的用户的打扰和治安方面的忧虑。国内部分地区实施一户一表时，也采用这种型式的水表。目前，主流产品主要有光电直读表、电阻式直读表、无线远传表、GPRS实时流量监测大表等多种形式。

3.预付费类水表

  

IC卡水表

　　预付费水表适用于“先付费后用水”原则下的管理系统。我国一些地区收水费难\水费欠账赖账现象严重，使用预付费类水表彻底改变了抄表和用水量的结算方式，避免激化矛盾，同时提高了水表产品的技术含量，一些自来水公司和物业管理公司对这种产品表示欢迎。预付费水表可以及及时合理地收取水费，减少水费流失，减轻劳动强度，避免因抄表活动而给用户带来的不方便和不安全感。典型的产品有IC卡水表(插卡式或感应式)、TM卡水表、代码交换式预付费水表等。

4.防倒流水表

　　目前的国内水表一般为单流向水表，大部分在逆向流动(又称倒流或反向流)时也可走动并使累计数减少，现有的水表铅封机构并无防止水表倒装功能，因此有引起计量纠纷和作弊的可能。防倒流水表通过在表入口处加装单向阀可将水表的连接接管与水管铅封在一起，防止了人为倒装水表而作弊的可能。双向计量水表的功能是，在逆向流动时水表的计数机构仍然是累加的并且符合计量准确度的要求。

  

说明：现行国家标准中对防倒流水表或双向计量水表并无详细的规定，只要求水表能”经受意外逆流并显示这逆流量”。

结构

传统水表

  

传统水表的结构

　　传统水表的内部结构从外向里可分为壳体、套筒、内芯三大件。壳体是生铁铸成的，水从进水口出来之后通过壳体的下部环形空间，这里叫做“下环室”。在这个环形空间的上面有“上环室”和出水口相通。套筒的底部有个带有小孔的过滤网，滤出水中的杂物。套筒侧面有上下两排圆孔，孔的位置恰好与壳体的上下环室对着，显然，下排是进水孔，上排是出水孔。特别值得注意的是，这两排孔都是沿圆的切线方向斜着打的。注意上下两排孔的方向相反。水从下排孔沿切线方向流进去，势必形成旋转的水流，这对于水表的工作是十分重要的。内芯分为上、中、下三层，从玻璃窗看到的是上层，只有指针和刻度盘。其实最关键的是下层，这里面有个塑料轮，轮边上有许多塑料叶片，叫做“叶轮”。

　　叶轮所处的位置正好在套管下层孔所形成的旋转流里，水流冲击轮周的叶片，产生转矩，使叶轮旋转起来。龙头开得越大，水流越急，叶轮就转得越快。

　　叶轮的轴垂直向上到达中层，轴上面有个小齿轮，用它和“十进制数齿轮”啮合，达到累计转数的目的。“十进制数齿轮”的作用是每当个位数齿轮转十圈，十位数齿轮就转一圈。换句话说，个位数齿轮转一圈，十位数齿轮就转十分之一圈。个位数齿轮是主动者，靠它来带动十位数齿轮。实际上每一级十进位用两对齿轮完成，以使转动方向一致，其中一对传动比是9:30，另一对是10:30，这两对串联在一起，总的传动比就是这两个的乘积，即0.099999，完全可以近似为0.1。照这样计算，如果要读七位数（小数点前读四位是黑刻度，小数点后读三位是红刻度），就得用12对齿轮。再加上别的一些用途，在这个中层小小的空间要挤进18根轴和34个齿轮，也可算是高密度安装了。这类水表凭借其简单价廉，能在潮湿环境里长期使用而无需维修，而且不用电源，停电也不影响工作的优点依然会长期服务。

　　读法

　　现在抄表到户居民使用的机械水表，表盘上一般有8个指针示值标盘。如图1所示，右侧四个红色指针示值标盘：×0.1、×0.01……都是小于1立方米的示值，因为自来水的计量单位是“立方米”，这些标盘一般不具实际指导意义，可以不用认读。左侧的四个黑色指针示值标盘×1、×10……是自来水计量和收费的依据，读者应该学会认读。

  

图1

再认指针

　　认读时首先要弄清四个黑色指针的单位和它们的进位关系。图1中四个黑色指针示值标盘按逆时针从上往下，依次是个位针(×1)、十位针(×10)、百位针(×100)、千位针(×1000)。×1的指针转一圈，×10的指针走一个字；×10的指针转一圈，×100的指针走一个字；×100的指针转一圈，×1000的指针走一个字。

　　认读要领认读水表时，要从高位指针向低位依次认读，即从×1000的指针示值标盘顺时针从下向上依次认读。特别需要注意：如果千位、百位、十位指针位置在两个数字之间时，要注意上下两个相邻指针与它的关联。像图2中所示，“×10”的十位指针在8与9之间，非常靠近9，是该读8还是读9，取决于×1的个位标盘指针是否到0。我们看到，个位指针是在0和9之间，也就是说还没有进位，所以十位指针应该读8，而不读9。如果个位指针也指向两个数字之间，要看旁边紧邻的红色×0.1标盘的指针是否过“5”，采取4舍5入的方法决定个位指针是否进位。如图3所示×0.1标盘指针没有过“5”，而个位指针在0与9之间，此时不应该进位，个位应该读“9”。

智能IC卡水表

　　智能IC卡水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。这与传统水表一般只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能相比，是一个很大的进步。智能IC卡水表除了可对用水量进行记录和电子显示外，还可以按照约定对用水量自动进行控制，并且自动完成阶梯水价的水费 计算，同时可以进行用水数据存储的功能。由于其

  

水表

数据传递和交易结算通过IC卡进行，因而可以实现由工作人员上门操表收费到用户自己去营业所交费的转变。IC卡交易系统还具有交易方便，计算准确，可利用银行进行结算的特点。IC 卡水表的外观与一般水表的外观基本相似，其安装过程也基本相同。IC卡水表的使用很简单，从用户的角度看，就时把IC卡卡片向水表里插一下。 IC 卡水表的工作过程一般如下：将含有金额的IC卡片插入水表中的IC卡读写器，经微机模块识别和下载金额后，阀门开启，用户可以正常用水。当用户用水时，水量采集装置开始对用水量进行采集，并转换成所需的电子信号供给微机模块进行计量，并在LCD显示模块上显示出来。当用户的用水金额下降到一定数值时，微机模块进行声音报警，提示用户应该去持卡交费购水。如超过用水金额，则微机模块会自动将电控阀门关闭，切断供水。直至用户插入已经交费的IC卡片重新开始开启阀门进行供水。

类型

1.按测量原理分

　　分为速度式水表和容积式水表。

　　（1）速度式水表：安装在封闭管道中，由一个运动元件组成，并由水流运动速度直接使其获得动力速度的水表。

　　典型的速度式水表有旋翼式水表、螺翼式水表。旋翼式水表中又有单流束水表和多流束水表。

  

螺翼式水表

　　（2）容积式水表：安装在管道中，由一些被逐次充满和排放流体的已知容积的容室和凭借流体驱动的机构组成的水表，或简称定量排放式水表。

　　容积式水表一般采用活塞式结构。

2.按计量等级分

　　按旧版标准，可分为A级表、B级表、C级表、D级表。

　　计量等级反映了水表的工作流量范围，尤其是小流量下的计量性能。按照从低到高的次序，一般分为A级表、B级表、C级表、D级表，其计量性能分别达到国家标准中规定的计量等级A，B，C，D等级的相应要求。

　　新版标准发布后，计量等级分类方法变得相当复杂，主要根据流量值与量程比等各项参数来确定。简单说来，量程越大，则计量等级越高。

3.按公称口径分

　　分为大口径水表、小口径水表。

　　按公称口径通常分为小口径水表和大口径水表。

　　公称口径50mm及以下的水表通常称为小口径水表，公称口径50mm以上的水表称为大口径水表。这二种水表有时又称为民用水表和工业用水表，同时这种分法也可以从水表的表壳连接形式区别开来，公称50mm及以下的水表用螺纹连接，50mm及以上的水表用法兰连接。但有些特殊类型的水表也有40mm用法兰连接的。

4.按用途分

　　分为民用水表和工业用水表。

5.按安装方向分

　　速度式水表可分为水平安装水表和立式安装水表。

　　按安装方向通常分为水平安装水表和立式安装水表（又称立式表），是指安装时其流向平行或垂直于水平面的水表，在水表的标度盘上用“H”代表水平安装、用“V”代表垂直安装。

　　容积式水表可于任何位置安装，不影响精度。

6.按介质的温度分

　　分为冷水水表和热水水表。

　　按介质温度可分为冷水水表和热水水表，水温30℃是其分界线

　　（1） 冷水水表：介质下限温度为0℃、上限温度为30℃的水表。

　　（2） 热水水表：介质下限温度为30℃、上限为90℃或130℃或180℃的水表。

　　各个国家的要求都有些微区别，有些国家冷水表上限可达50摄氏度。

7.按介质的压力分

　　分为普通水表和高压水表。

　　按使用的压力可分为普通水表和高压水表。在中国，普通水表的公称压力一般均为1MPa。高压水表是最大使用压力超过1MPa的各类水表，主要用于流经管道的油田地下注水及其他工业用水的测量。

  

容积式水表

8.水表的分类

　　按计数器是否浸入水中来区分，分为湿式水表、干式水表、液封水表。

　　（1） 湿式水表：计数器浸入水中的水表，其表玻璃承受水压，传感器与计数器的传动为齿轮联动，使用一段时间后水质的好坏会影响水表读数的清晰程度。

　　（2） 干式水表：计数器不浸入水中的水表，结构上传感器与计数器的室腔相隔离，水表表玻璃不受水压，传感器与计数器的传动一般用磁钢传动。

  

水表

　　（3） 液封水表：用于抄表的计数字轮或整个计数器全部用一定浓度的甘油等配制液体密封的水表，密封隔离的计数器内的清晰度不受外部水质的影响，其余结构性能与湿式水表相同。

9.按指示形式分类

　　分为模拟式、数字式、模拟数字组合式。

术语

　　速度式水表：安装在封闭管道中，由一个运动元件组成，并由水流运动速度直接使其获得动力速度的水表。

　　容积式水表：安装在管道中，由一些被逐次充满和排放流体的已知容积的容室和凭借流体驱动的机构组成的水表，或简称定量排放式水表。

　　过载流量（Q4）：要求水表在短时间内能符合最大允许误差要求，随后在额定工作条件下仍能保持计量特性的最大流量

　　常用流量（Q3）：额定工作条件下的最大流量。在此流量下，水表应正常工作并符合最大允许误差要求。

　　分界流量（Q2）：出现在常用流量Q3和最小流量Q1之间、将流量范围划分成各有特定最大允许误差的“高区”和“低区”两个区的流量。

  

水表

最小流量（Q1）：要求水表的示值符合最大允许误差的最低流量。　压力损失（Δp）：在给定的流量下，管道中存在水表所造成的水头损失。

节水水表

　　目前市场上共有三种类型的节水水表。

　　1、第一类型的防滴漏水表是用磁性材料组成的磁压敏元件为防滴漏机构，并将其置于水表入水口的表体内，当自来水向外以滴漏的形式向外流出水时，磁压敏机构就会间歇性地向水表供水，从而使水表计量，这种方式可使水表的始动流量小于0.5 L/H，但这种结构的水表，由于采用了磁柱做活塞，故而最怕水里的铁锈、铁质和泥砂等杂质，其磁柱最容易被水中的杂质卡住而不再具有防滴漏的功能；

　　2、第二类型的防滴漏水表是用小管或小孔将微小流量的自来水引到水表的叶轮盒上，并对准表芯的叶轮进行喷射，将微小流量的水动能集中在一点上去推动叶轮，从而使叶轮转动来达到对微小流量计量的目的，这种方式的水表可使始动流量达到2 L/H，但这种结构的水表由于将微小流量集中在一处对水表进行喷射，这样会造成水表的多计量，从而就会因为自来水管网的水压不稳而使水表产生较大的潜动（即在用户将水龙头全部关闭而不用水时，因管网水压不稳造成水表进行空转的现象），这种潜动一般可达192升/天（一个月即使不用水也会空走5m3～6m3的自来水），导致用户冤枉交水费，从而造成用户投诉和拒缴水费的现象发生，这种结构的另一个缺陷就是很容易被泥砂堵塞和卡死，过了一段时间(一般是三到五个月)后就失去防滴漏的作用；

　　3、第三类型是隔膜积分式防滴漏水表，它是在普通水表的表壳底部另做一个腔体，上部结构仍然与普通水表一样，其间用一个软隔膜将其密封的隔开，底部腔体与水表壳出水口相通，在出水口内有一个专门防滴漏机构，当自来水以滴漏的形式向外滴漏时，起初防滴漏机构仍然将水表的出水口封闭，向外滴出的水其实就是水表底部腔体中的水，当这个底部腔体的水（体积为36毫升）被滴漏完毕后，防滴漏机构就会被打开，从而向底部腔体补充排出的水，该腔体的水被补充完毕后，防滴漏机构在弹簧的作用下又将水表出水口密封，又进入下一个循环，在防滴漏机构打开向底部腔体补充水的过程是一个大于水表始动流量的过程，故水表就能进行计量。

水表系列

IC卡智能水表

不锈钢水表

远传式水表

旋翼式滴水计数水表

螺纹连接旋翼式水表

法兰连接旋翼式水表

水平螺翼式水表

可拆卸螺翼式水表

旋翼插入式水表