水表的檢測設(shè)備包括水表檢定裝置、耐壓臺(tái)、差壓計(jì)、加速磨損試驗(yàn)裝置和通用量具等。智能水表的檢測根據(jù)其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能增加相應(yīng)的檢測工具。
第一節(jié) 水表檢定裝置
水表檢定裝置又稱水表試驗(yàn)裝置或水表校表臺(tái)，屬液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的一種。水表檢定裝置的主要組成有標(biāo)準(zhǔn)器(一般為工作量器)、試驗(yàn)管段、夾緊器、瞬時(shí)流量指示計(jì)、夾表器、換向器(大口徑水表裝置配用)等。全性能測試型的水表檢定裝置可以進(jìn)行水表的示值誤差試驗(yàn)、壓力損失試驗(yàn)、始動(dòng)流量試驗(yàn)和密封性試驗(yàn)。
一、水表檢定裝置分類
1 分類
(1)按標(biāo)準(zhǔn)器形式
水表檢定裝置可分為容積式、稱量式和標(biāo)準(zhǔn)表式。目前我國絕大多數(shù)的冷水水表的檢定
裝置為容積式，少部分用標(biāo)準(zhǔn)表式；而熱水水表檢定裝置考慮到安全性和介質(zhì)密度變化，采用稱量法和標(biāo)準(zhǔn)表法的居多。
(2)按管徑覆蓋范圍
水表檢定裝置一般劃分為DN(15～25)，DN(15～50)，DN(80～200)。與管徑覆蓋范圍配套的裝置整體尺寸、標(biāo)準(zhǔn)器和瞬時(shí)流量計(jì)的配置等有相應(yīng)的不同，其中DN80以上的裝置還需配置換向器。
(3)按用途
一般分為性能測試型、生產(chǎn)校驗(yàn)型和串聯(lián)校驗(yàn)型。
(4)按功能
分為附加定值裝置(到設(shè)定水位時(shí)自動(dòng)關(guān)閉進(jìn)水閥)的檢定裝置，全電腦自動(dòng)校驗(yàn)型(這同時(shí)要求水表有電信號輸出，或用適當(dāng)?shù)膫鞲衅髯x取水表讀數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)器可以是有電信號輸出的衡器或工作量器)，雙表比對型裝置等。
水表檢定裝置產(chǎn)品常見分類見表5—1。
表5-1 幾種常用水表檢定裝置的情況
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規(guī)格準(zhǔn)確度等級 |
裝置型式 |
適用口徑 |
壓力表溫度計(jì) |
直管段、取壓孔 |
標(biāo)準(zhǔn)器 |
換向器 |
流量范圍瞬時(shí)流量指示計(jì) |
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容積法15～25
0.2級 |
性能測試型 |
15
20
25 |
有 |
上下游≥15D有取壓孔 |
工作量器 量限配置一般為10，20，50（40），100L |
一般無 |
4～7000 L／h
一般用LZB型－15，25，50三臺(tái)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì) |
|
生產(chǎn)校驗(yàn)型 |
15
20
25 |
有或無 |
上游≥5D
下游≥2D
無取壓孔 |
工作量器 量限配置一般為10，20，50（40），100L |
一般無 |
4～7000 L／h
一般用LZB型－15，25，50三臺(tái)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì) | |
|
容積法15～50
0.2級 |
性能測試型 |
15
20
25
（32）
40
50 |
有 |
上下游≥15D有取壓孔 |
工作量器 量限配置一般為10，20，50，300（500）L |
一般無 |
4～30000 L／h
一般用LZB型－15，25，50，80四臺(tái)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì) |
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生產(chǎn)校驗(yàn)型 |
15
20
25
（32）
40
50 |
有或無 |
上游≥5D
下游≥2D
無取壓孔 |
工作量器 量限配置一般為10，20，50，300（500）L |
一般無 |
4～30000 L／h
一般用LZB型－15，25，50，80四臺(tái)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì) | |
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容積法80～200
0.2級 |
性能測試型 |
80
100
150
200 |
有 |
上下游≥15D有取壓孔 |
工作量器 量限配置一般為200，500，1000，2000，5000（10000）L |
有 |
4～250m3／h
一般用LZB型－80，100，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)和分流式轉(zhuǎn)子流量計(jì)或電磁流量計(jì)等 |
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生產(chǎn)校驗(yàn)型 |
80
100
150
200 |
有或無 |
上游≥5D
下游≥2D
無取壓孔 |
工作量器 量限配置一般為200，500，1000，2000，5000（10000）L |
有 |
4～250m3／h
一般用LZB型－80，100，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)和分流式轉(zhuǎn)子流量計(jì)或電磁流量計(jì)等 | |
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比較法
80～200
80～100
150～200
0.2級、05級 |
生產(chǎn)校驗(yàn)型 |
80
100
150
200 |
有或無 |
上游≥5D
下游≥2D
無取壓孔 |
標(biāo)準(zhǔn)表選擇流量范圍匹配的渦輪流量計(jì)等，定流量點(diǎn)準(zhǔn)確度可達(dá)到0.2% |
無 |
標(biāo)準(zhǔn)表顯示 |
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容積法15～25
0.2級 |
串聯(lián)型 |
15
20
25 |
有或無 |
未明確要求 |
同容積法 |
無 |
同容積法 |
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稱量法規(guī)格分類同上0.2級 |
其它分類情況同容積法 |
電子衡器或其它衡器 |
其它分類情況同容積法 | ||||
2 容積法水表檢定裝置的常見型式
(1)全性能測試型
用于水表全性能測試的檢定裝置，包括有進(jìn)水口壓力表、溫度計(jì)、試驗(yàn)段上下游不短于15D(D為水表的公稱直徑)的直管段、直管段上的取壓孔，還有一些將耐壓試驗(yàn)用的活塞機(jī)構(gòu)也附加裝在這類水表檢定裝置上，行業(yè)里俗稱“性能測試型”或“長臺(tái)位”，適合于水表定型試驗(yàn)單位、水表檢定站、水表生產(chǎn)企業(yè)檢驗(yàn)科室、研究部門用。典型的裝置產(chǎn)品示意圖見圖5—1，實(shí)物圖見附錄C圖C．17。
圖5—1 水表檢定裝置示意圖
1— 穩(wěn)壓容器;2—裝置進(jìn)水閥；3—試驗(yàn)段;4—流量調(diào)節(jié)閥;5—瞬時(shí)流量指示計(jì)；
6—工作量器
(2)生產(chǎn)調(diào)校型
用于水表調(diào)校的水表檢定裝置，與前一種裝置相比可能省去了壓力表、溫度計(jì)、取壓孔，其壓力、水溫參數(shù)在其它位置抄讀，上下游直管段也較短(一般只滿足上游直管段長度大于5D、下游大于2D的要求)，行業(yè)里俗稱“生產(chǎn)型”或“短臺(tái)位”，裝置結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、操作方便，適合水表生產(chǎn)企業(yè)校表車間用。
(3)組合串聯(lián)型
用于水表成組試驗(yàn)的水表串聯(lián)檢定裝置，也是近年來水表生產(chǎn)企業(yè)和水表檢定站選用的試驗(yàn)裝置，主要用于水表小流量點(diǎn)的校驗(yàn)，提高檢定和校表的工作效率。行業(yè)里簡稱其為“串聯(lián)臺(tái)”。典型的裝置產(chǎn)品見圖5—2。由于串聯(lián)式水表檢定裝置的試驗(yàn)段是緊湊式的，被檢水表的上下游直管段長度一般不能滿足水表的使用安裝要求，所以這類裝置一般不適合在水表的較大流量下進(jìn)行檢定工作。串聯(lián)臺(tái)的檢定結(jié)果與所配套的穩(wěn)壓系統(tǒng)有密切的關(guān)系，也與被試水表的臺(tái)位位置有關(guān)，但目前尚未能就這種具體的影響給出一個(gè)通用的具體的修正方法。一般認(rèn)為，在用高位水塔進(jìn)行穩(wěn)壓和供水的條件下使用這種裝置進(jìn)行水表的檢定較為可靠。有些企業(yè)還配用真空泵來快速排除管道系統(tǒng)內(nèi)的空氣、保證檢定結(jié)果的可靠。
圖5-2 串聯(lián)式帶耐壓水表檢定裝置產(chǎn)品圖
（4）帶換向器的裝置
帶換向器的水表檢定裝置更接近于靜態(tài)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，一般用于試驗(yàn)口徑80mm及以上的大口徑水表檢定裝置，見圖5—3。
圖5—3 大口徑水表檢定裝置
1—穩(wěn)壓罐；2—液位計(jì)；3—出水閥；4—水溫計(jì)；5—壓力表；6、8—轉(zhuǎn)盤；7、9—試驗(yàn)管；10—試驗(yàn)段托架；11—夾緊器；
12—回水管路；13—流量調(diào)節(jié)閥；14—瞬時(shí)流量指示計(jì)；15—換向器；16—工作量器
(5)標(biāo)準(zhǔn)表法裝置
標(biāo)準(zhǔn)表法水表檢定裝置，又稱比較法水表檢定裝置。其小口徑裝置所用的標(biāo)準(zhǔn)表一般為重復(fù)性較好并經(jīng)定點(diǎn)校驗(yàn)修正的同類型水表，有的也用渦輪流量計(jì)和腰輪流量計(jì)；大口徑標(biāo)準(zhǔn)表法裝置一般用流量范圍和流量點(diǎn)相匹配的流量計(jì)，如渦輪流量傳感器、電磁流量計(jì)等。
標(biāo)準(zhǔn)表法水表檢定裝置一般用于生產(chǎn)校表和現(xiàn)場檢定，其特點(diǎn)是裝置緊湊，工作效率高，操作簡便，耗水少。標(biāo)準(zhǔn)表法水表檢定裝置的準(zhǔn)確度等級比容積式水表檢定裝置低一個(gè)等級，一般為0．5級。如果能對自動(dòng)被檢水表和標(biāo)準(zhǔn)采取自動(dòng)信號采集(如光電脈沖采集)或讀數(shù)的裝置，則較容易實(shí)現(xiàn)檢定的自動(dòng)化。用于生產(chǎn)校表的標(biāo)準(zhǔn)表法裝置可在串聯(lián)試驗(yàn)管道中的一個(gè)臺(tái)位上安裝標(biāo)準(zhǔn)表?，F(xiàn)場檢定用的標(biāo)準(zhǔn)表法裝置一般為便攜式，實(shí)物如附錄C圖C．18所示。
二、裝置的結(jié)構(gòu)組成
檢定水表的方法最基本的是收集法，即將流過水表的水集中到標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)讀數(shù)并計(jì)算比較。水表檢定裝置是根據(jù)水表的準(zhǔn)確度等級、流量范圍和安裝特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的專用水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。水表檢定裝置的檢定按JJGl64—2000《液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》的要求和規(guī)定進(jìn)行。說明：該規(guī)程以靜態(tài)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為代表規(guī)定技術(shù)要求和檢定方法。
水表檢定裝置的主要結(jié)構(gòu)組成如下。
1 標(biāo)準(zhǔn)器
容積法水表檢定裝置的標(biāo)準(zhǔn)器為三等工作量器，準(zhǔn)確度在(0．05～0．1)%，一般為縮頸式結(jié)構(gòu)。對工作量器一般可按JJG259—1989《標(biāo)準(zhǔn)金屬量器》進(jìn)行標(biāo)定或檢定。量器采用縮頸式結(jié)構(gòu)是為了提高量器中的水容積的計(jì)數(shù)分辨率。為增加量器的量限，較多的還采用了葫蘆型或隔板型，以減少量器數(shù)量和占地面積。較早的還有直筒式水表檢定裝置，準(zhǔn)確度較低為0．5級，裝置累積誤差限為±0．5％，量器為直筒式，按照檢定規(guī)程的規(guī)定只用于維修校驗(yàn)，但目前一些時(shí)間較長的水表生產(chǎn)企業(yè)仍保留部分這樣的設(shè)備用于校表。圖5—4為各種標(biāo)準(zhǔn)容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5—4 各種標(biāo)準(zhǔn)容器的結(jié)構(gòu)示意圖
標(biāo)準(zhǔn)表法水表檢定裝置采用準(zhǔn)確度較高的標(biāo)準(zhǔn)表，如渦輪流量傳感器、電磁流量計(jì)等，重復(fù)性好的水表也可以做標(biāo)準(zhǔn)表(一般定點(diǎn)標(biāo)定)。
稱量法水表檢定裝置是用衡器作為標(biāo)準(zhǔn)器。一般的衡器現(xiàn)在可以選用電子衡器。這樣的裝置有量器少、占地面積小、量限設(shè)定范圍大、可提高小流量點(diǎn)下的檢定效率的優(yōu)點(diǎn)。電子衡器有電信號輸出，有利于實(shí)現(xiàn)檢定工作自動(dòng)化。
2 換向器
在水表公稱口徑大于或等于80mm時(shí)，水表檢定裝置應(yīng)加裝換向器。換向裝置一般采用氣動(dòng)閥或電磁閥，試驗(yàn)在水表起止讀數(shù)時(shí)，同步切換水流，使通過水表的流量在試驗(yàn)期間始終恒定在選定的流量值上，防止試驗(yàn)過程中，由于開啟和關(guān)閉閥門造成流量變化所引起的誤、差。換向器的工作過程可見圖5—5。對大口徑水表檢定裝置，大部分情況并不安裝計(jì)時(shí)傳感器，且在到達(dá)水表起始整數(shù)位的瞬時(shí)就換向。這樣A和B兩點(diǎn)就是開始切換水流和同步讀數(shù)的時(shí)刻，試驗(yàn)時(shí)間為AB所代表的時(shí)間長度。說明：對水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，計(jì)時(shí)傳感器一般安裝在換向器行程的幾何中點(diǎn)附近，這樣其計(jì)時(shí)時(shí)刻就為A1和B1，試驗(yàn)時(shí)間為A1B1長，這是比較合適的。如果A至A2的換進(jìn)流量變化能抵消B至B2換出流量變化，或者換向過程A至A2，B至B2非常短，則這樣換向開啟和關(guān)閉閥門造成流量變化所引起的誤差就小。因此設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)，應(yīng)使行程差盡量小(一般控制在20ms內(nèi))、行程時(shí)間盡量短。
換向器一般分開式換向器與閉式換向器。開式換向器一般用適當(dāng)行程的擋板或?qū)Я鬈囇b置，承接試驗(yàn)管道出口的水流換向，特點(diǎn)是不與試驗(yàn)管道直接聯(lián)接，避免換向過程中的沖擊振動(dòng)對試驗(yàn)管道中的儀表產(chǎn)生影響，但體積較大。閉式換向器結(jié)構(gòu)緊湊，一般采用活塞結(jié)構(gòu)，直接與試驗(yàn)管道出口端法蘭相連，換向工作時(shí)的振動(dòng)對試驗(yàn)管道有一定影響，可以通過安裝擾性接頭等措施來減弱這種影響。
圖5—5 換向器工作過程
3 瞬時(shí)流量指示計(jì)
水表檢定裝置上配用的瞬時(shí)流量指示計(jì)按國家檢定規(guī)程和國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，其示值誤差應(yīng)小于實(shí)際值的土2．5％。水表的流量范圍在流量計(jì)中是比較寬的。考慮了瞬時(shí)流量計(jì)的流量范圍、組合數(shù)量、安裝體積的小巧緊湊、價(jià)格、指示值的直觀性、是否用電源等因素，國內(nèi)一般采用玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)作為水表檢定裝置的瞬時(shí)流量指示計(jì)。
用透明管道的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)還可以觀察水中是否含有氣泡。用其它流量計(jì)作瞬時(shí)流量指示的還應(yīng)在裝置的試驗(yàn)管道系統(tǒng)某個(gè)位置安裝一透明管或透視窗。
玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要測量元件為垂直安裝的錐形玻璃管及在其內(nèi)部上下浮動(dòng)的轉(zhuǎn)子 (又稱浮子)。轉(zhuǎn)子流量計(jì)又稱變面積式流量計(jì)或恒差壓流量計(jì)，當(dāng)水流自下而上流經(jīng)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的錐形玻璃管時(shí)，在轉(zhuǎn)子的上下產(chǎn)生差壓，當(dāng)轉(zhuǎn)子上升到與實(shí)際流量相對應(yīng)的高度時(shí)，該差壓值與轉(zhuǎn)子的重量、浮力相平衡?！ぎ?dāng)流量增大或減小時(shí)，轉(zhuǎn)子就，往上或下移動(dòng)，其與錐形管之間的環(huán)形面積(即流通面積)變大或變小，調(diào)整差壓值，達(dá)到新的平衡。因此，流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量與轉(zhuǎn)子的高度存在對應(yīng)關(guān)系。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的準(zhǔn)確度由標(biāo)定裝置準(zhǔn)確度、讀數(shù)分辨率、錐形管錐度、介質(zhì)狀態(tài)參數(shù)等因數(shù)決定。對于氣體介質(zhì)的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，應(yīng)按流量計(jì)進(jìn)口處的氣體溫度、壓力、介質(zhì)密度來換算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的實(shí)際值。對于介質(zhì)為水的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，其準(zhǔn)確度與水的密度和粘度有關(guān)，而水的溫度變化會(huì)引起這二個(gè)參數(shù)的變化。不過在許多測量要求不高的場合，省去對轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)口處的溫度測量和相應(yīng)的示值修正，簡化了測量工作，也未對實(shí)際結(jié)果產(chǎn)生影響。
轉(zhuǎn)子流量計(jì)的形狀可能多種多樣，其示值讀數(shù)要注意一個(gè)原則，即應(yīng)讀取轉(zhuǎn)子面積最大處所對應(yīng)的刻度。圖5—6為幾種典型的轉(zhuǎn)子形狀及讀數(shù)位置圖。
圖5—6 轉(zhuǎn)子形狀及讀數(shù)位置
轉(zhuǎn)子流量計(jì)的示值誤差及準(zhǔn)確度一般采用引用誤差，即用滿量程值誤差(％FS)來表示。這類儀表在接近滿量程的部分，其實(shí)際誤差較小、準(zhǔn)確度較高，而在量程的較低區(qū)域，儀表的實(shí)際準(zhǔn)確度較低。轉(zhuǎn)子流量計(jì)的檢定按jjG257—1994《轉(zhuǎn)子流量計(jì)檢定規(guī)程》進(jìn)行檢定。水表檢定裝置配套使用的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)是一種專用流量計(jì)，其流量點(diǎn)的選取和標(biāo)定均按各種規(guī)格的水表的特性流量點(diǎn)，其誤差計(jì)算按相對誤差進(jìn)行計(jì)算。盡管如此，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的準(zhǔn)確度等級在低量程部分受分辨力影響增大，加上不對水溫因素影響舉行修正，因此在全部流量范圍和溫度范圍(水表的介質(zhì)工作溫度范圍為0～30℃)達(dá)到相對誤差在2．5％內(nèi)的要求是不容易達(dá)到的。這樣，對水表的始動(dòng)流量的測量有時(shí)并不可靠，所以，水表檢定規(guī)程規(guī)定，可用二等玻璃量器和秒表進(jìn)行準(zhǔn)確的始動(dòng)流量測試。
說明：如果在水表檢定裝置上對所安裝使用的玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)時(shí)，也同樣要考慮這些因素和裝置穩(wěn)壓系統(tǒng)所帶來的測量不確定度。
大口徑水表檢定裝置所用的大流量瞬時(shí)流量指示計(jì)還可用分流孔板式玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、旋渦流量計(jì)等。
4 試驗(yàn)段和夾表器
水表檢定裝置的試驗(yàn)段是按水表的整體長度和連接方式而設(shè)計(jì)的。
有些水表檢定裝置為了更換不同管徑試驗(yàn)管道的方便(尤其是口徑80mm以上的裝置)，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，將這些管道全部安置在一個(gè)轉(zhuǎn)盤上，通過小電機(jī)或手工舉行更換。
水表檢定裝置的夾表器裝置一般采用單缸活塞機(jī)構(gòu)，行程長度一般在(50～200)mm,
可采用液動(dòng)或氣動(dòng)。
5 始動(dòng)流量試驗(yàn)裝置
一般情況下，水表的始動(dòng)流皇試驗(yàn)可在水表檢定裝置上利用其玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行，由于轉(zhuǎn)子流量計(jì)在量程下限的實(shí)際相對誤差的局限性，也可用二等玻璃量瓶和秒表進(jìn)行測試。
說明：水表國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T778—1996已取消了始動(dòng)流量試驗(yàn)項(xiàng)目，但國內(nèi)許多水表生產(chǎn)企業(yè)和自來水公司對水表的始動(dòng)流量指標(biāo)仍比較關(guān)心，在產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)仍保留對始動(dòng)流量的測試。
6 壓力損失試驗(yàn)裝置
壓力損失試驗(yàn)裝置的組成與省略了標(biāo)準(zhǔn)器的水表檢定裝置基本相同，所以一般也不做單獨(dú)的壓力損失試驗(yàn)裝置。在配置了穩(wěn)定的供水系統(tǒng)、合適準(zhǔn)確度和量程范圍的差壓計(jì)后，壓力損失試驗(yàn)就可在水表檢定裝置上進(jìn)行。國內(nèi)使用雙波紋差壓計(jì)較多，準(zhǔn)確度為1．0級，量程有40kPa，100kPa，160kPa等，可根據(jù)被測水表的壓力損失大致范圍進(jìn)行選用。
一些單位在水表檢定裝置的上下游直管段的取壓孔上安裝二臺(tái)壓力表，分別讀取試驗(yàn)時(shí)水表的上游壓力和下游壓力，繼而計(jì)算出壓力損失值，這種方法不可靠，一是由于水源的壓力波動(dòng)和水表運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力波動(dòng)使得要同時(shí)讀取上下游的壓力表值比較困難，二是因?yàn)閴毫Ρ淼牧砍毯头直媛蔬_(dá)不到測量壓力損失的準(zhǔn)確度要求。
在水表國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T778．3—1996和國家檢定規(guī)程上，在測量壓力損失時(shí)，對取壓孔相對于被試水表的位置和取壓孔的規(guī)格尺寸都有具體的規(guī)定要求，詳見圖5—7和5—8。
圖5—7 壓力損失試驗(yàn)測量段示意圖
注：P1和P2表示取壓口平面。L≥15DN，L1≥10DN，L2≥5DN。DN水表公稱口徑
圖5-8 水表壓損測壓孔圖
三、管路穩(wěn)壓系統(tǒng)
水表的示值誤差應(yīng)該在流量穩(wěn)定的條件下進(jìn)行測量。穩(wěn)壓水源是保證這種穩(wěn)定的重要條件，國內(nèi)目前主要用水塔(又稱高位水箱)穩(wěn)壓法和容器穩(wěn)壓法。
水塔穩(wěn)壓法，是一種高位恒水頭的方法。一定高度和容積的高位水箱可以保證試驗(yàn)所需的壓力和流量。水箱一般采用溢流結(jié)構(gòu)，以保持水箱的水面平穩(wěn)和液位高度的恒定，從而保證供水壓力和流量的穩(wěn)定。圖5—9是一種典型的水塔穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)示意圖。水塔法的優(yōu)點(diǎn)是水壓穩(wěn)，比較經(jīng)典，試驗(yàn)時(shí)各管道互不干擾，但最大流速較小、相對造價(jià)高，在城市中還受到高建筑物的有關(guān)限制。
圖5—9 水塔穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)示意圖
1—水池；2—溢流管；—水泵；4—上水管；5—溢流水箱；6—出水閥；7—試驗(yàn)管道；8—被檢水表；9—流量調(diào)節(jié)閥；10—換向器；11，12—工作量器；13，14—底閥
穩(wěn)壓容器法是許多中小企業(yè)、檢定站等單位采用的穩(wěn)壓型式。圖5—10是容器穩(wěn)壓法水表檢定裝置系統(tǒng)示意圖。穩(wěn)壓罐由阻尼結(jié)構(gòu)、罐體、水位管、壓力表、進(jìn)出水管和閥組成。穩(wěn)壓罐下部為進(jìn)出水，上部為壓縮空氣。用由水泵或自來水源的水流，經(jīng)阻尼網(wǎng)和罐體上部的自氣部分的緩沖，消除了水流的脈動(dòng)，從而達(dá)到穩(wěn)壓和穩(wěn)流的效果。穩(wěn)壓罐的設(shè)計(jì)、制造。
圖5-10 容器穩(wěn)壓法水表檢定裝置系統(tǒng)示意圖
1— 穩(wěn)壓容器；2—壓力表；3—液位管；4—裝置進(jìn)水閥；5—夾緊器；6—串聯(lián)試驗(yàn)段；7一流量調(diào)節(jié)閥，
8—瞬時(shí)流量指示計(jì)；9—工作量器；10—容器排污閥；11—水泵，12—水池或水箱
使用應(yīng)注意幾點(diǎn)：a)通常工作壓力下的氣水容積比大體一定，一般為1：2—1：3左右，罐內(nèi)水面和出水管的距離應(yīng)大于10倍的出水管直徑；b)穩(wěn)壓罐的進(jìn)出水管的設(shè)置應(yīng)有足夠距離，盡可能地防止進(jìn)水的動(dòng)能干擾出水壓力的穩(wěn)定；c)若多臺(tái)水表檢定裝置合用一只穩(wěn)壓罐合用一只罐，則穩(wěn)壓罐的容積和進(jìn)水管應(yīng)足夠大，以保證多臺(tái)裝置同時(shí)在最大流量下使用時(shí)能夠達(dá)到流量及其穩(wěn)定性要求，并在各出水口分別設(shè)置限流孔板，以消除各裝置在操作時(shí)所引起的相互間壓力干擾，防止和減少由此而造成的誤差，在國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局公布的水表生產(chǎn)必備條件中也有這方面的要求；d)多層阻尼孑L的孔徑和數(shù)量，應(yīng)盡可能防止直通，這樣有利于減小水流動(dòng)能的沖擊干擾；e)罐體的壁厚應(yīng)保證在工作壓力下的安全性，穩(wěn)壓罐總體的設(shè)計(jì)和安裝應(yīng)考慮便于維修和清洗。
變頻設(shè)備也可以用于穩(wěn)壓系統(tǒng)，并有節(jié)能的效果。通過監(jiān)測和反饋試驗(yàn)系統(tǒng)中的流量、壓力或轉(zhuǎn)速變化，由變頻器自動(dòng)或手工調(diào)節(jié)供電的頻率，使系統(tǒng)的穩(wěn)壓效果達(dá)到理想的程度。
第二節(jié) 水表耐壓試驗(yàn)設(shè)備
水表的耐壓試驗(yàn)設(shè)備通常稱為水表耐壓臺(tái)，是用于水壓強(qiáng)度試驗(yàn)(又稱壓力試驗(yàn))和密封性試驗(yàn)的裝置，也是對濕式水表的鋼化玻璃和水表外殼的性能檢驗(yàn)裝置。水表的耐壓試驗(yàn)設(shè)備主要由夾緊裝置、增壓機(jī)構(gòu)、壓力顯示儀表、計(jì)時(shí)器、控制閥等組成。耐壓試驗(yàn)設(shè)備有時(shí)與水表檢定裝置(單臺(tái)式或串聯(lián)式)合二為一，方便操作，節(jié)省試驗(yàn)裝置數(shù)量和占地面積。
夾表裝置分立式和臥式兩種，一般采用液壓傳動(dòng)。
增壓機(jī)構(gòu)是利用液體不易壓縮的性質(zhì)和靜壓力的傳遞原理，采用增壓活塞缸，為裝置提，供試驗(yàn)所需的壓力，其工作原理由圖5—11所示。增壓機(jī)構(gòu)也有用電動(dòng)泵或手搖泵的。對于小口徑水表，由于試驗(yàn)系統(tǒng)本身體積較小，直接用電動(dòng)試壓泵引起的壓力脈動(dòng)較大，不宜使用。
1—增壓泵；2—壓力表； 1—增壓機(jī)構(gòu)；2—控制閥；
3—試驗(yàn)水表；4—夾緊機(jī)構(gòu)； 3—夾緊四通閥；4—試驗(yàn)水表；
5—電磁閥；6—控制閥 5—夾緊缸；6—壓力表
圖5—11 耐壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖
試驗(yàn)段端接頭一般可換，以適應(yīng)不同口徑和長度的水表。
壓力指示儀表一般采用準(zhǔn)確度為1級或1．5級、測量范圍0～2．5MPa、度盤直徑規(guī)格在Y100以上的壓力表，用來指示試驗(yàn)壓力和反映試驗(yàn)系統(tǒng)或被試水表的泄露狀況。對高壓水表，其管路系統(tǒng)的承壓能力和壓力表的是量程應(yīng)達(dá)到高壓水表公稱壓力的2倍以上。
計(jì)時(shí)器用來指示試驗(yàn)時(shí)間，一般可用機(jī)械秒表或電子秒表。
第三節(jié) 水表加速磨損試驗(yàn)裝置
水表加速磨損試驗(yàn)裝置由供水系統(tǒng)、管道系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。供水系統(tǒng)由水源、水泵等組成。管道系統(tǒng)由截止閥、夾緊裝置、連接管道、溫度計(jì)、壓力表、流量調(diào)節(jié)閥和瞬時(shí)流量指示計(jì)等組成。被測水表可采用串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混合方式?？刂葡到y(tǒng)包括持續(xù)時(shí)間控制裝置、流量止通閥、周期計(jì)數(shù)器和計(jì)時(shí)器等，主要為斷續(xù)流量試驗(yàn)服務(wù)，用來記錄試驗(yàn)時(shí)間、開關(guān)閥試驗(yàn)周期數(shù)和總的排水量。
對公稱流量大于或等于50mm的水表，試驗(yàn)裝置只需考慮連續(xù)流量試驗(yàn)。對公稱口徑不大于40mm的水表，試驗(yàn)要進(jìn)行連續(xù)流量試驗(yàn)和斷續(xù)流量試驗(yàn)。
斷續(xù)流量試驗(yàn)時(shí)，要進(jìn)行100 000個(gè)周期的通水與停水，單個(gè)周期的試驗(yàn)過程由圖5—12表示。每個(gè)周期的通和停由專門的止通閥控制，規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定，閥門開啟和關(guān)閉的時(shí)間不得少于1s，以防止產(chǎn)生水錘現(xiàn)象，并盡可能地模擬水表在實(shí)際使用過程中的情況。國內(nèi)一般用電磁閥或電磁氣閥較多，部分開閉閥動(dòng)作過快，不符合要求。
圖5—12 斷續(xù)流量試驗(yàn)過程示意圖
斷續(xù)流量試驗(yàn)的裝置在設(shè)計(jì)和使用時(shí)，其試驗(yàn)管路一般設(shè)計(jì)成雙排、且兩路的通水和停水交叉進(jìn)行，這樣可以保證流量的穩(wěn)定、使水泵的工況恒定正常。
大口徑水表的加速磨損試驗(yàn)耗水或耗電比較大，考慮到經(jīng)濟(jì)性，除了在加速磨損試驗(yàn)裝置上試驗(yàn)外，也有在合適的水表使用場所進(jìn)行安裝試驗(yàn)的做法，如安裝在供水系統(tǒng)的進(jìn)水或出水管路上，而總的試驗(yàn)水排放量仍按標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的要求。
第四節(jié) 熱水水表檢定裝置
國內(nèi)在相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)無專門型號的使用熱水介質(zhì)的熱水水表檢定裝置，自1998年國內(nèi)興起熱量表(又稱熱能表)以來，才開始研究制造或引進(jìn)相應(yīng)的熱水水表試驗(yàn)裝置。北京市計(jì)量測試所在國內(nèi)率先引進(jìn)德國MEINEIKE公司的設(shè)備。圖5—13為該套熱水水表試驗(yàn)裝置的實(shí)物圖。
圖5-13 熱水水表檢定裝置實(shí)物圖
熱水水表檢定裝置由水池、加熱器、水泵、消氣裝置、試驗(yàn)段、標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)、電子衡器、和操作系統(tǒng)所組成，水箱、試驗(yàn)管道和衡器筒都用保溫材料覆蓋以保證試驗(yàn)水溫的穩(wěn)定和節(jié)約能耗。試驗(yàn)管道(15～50)mm，試驗(yàn)流量范圍在(0.03～15)m3/h，實(shí)際試驗(yàn)溫度控制在(30～95)℃范圍。
第五節(jié) 其它檢測設(shè)備工具
一、定型鑒定的檢測設(shè)備
不帶電子裝置的水表的定型鑒定項(xiàng)目一般為外觀檢查、壓力試驗(yàn)、測量誤差試驗(yàn)、壓力損失試驗(yàn)和加速磨損試驗(yàn)。所用的設(shè)備除了試驗(yàn)管帶測壓孔的水表檢定裝置和耐壓臺(tái)外，還需要差壓計(jì)和水表加速磨損裝置。差壓計(jì)的量程根據(jù)水表的技術(shù)要求而定，一般有160 kPa、100(適用于壓損要求不超過0．1MPa的水表)和40 kPa(適用于壓損不超過0．03MPa水平螺翼式水表)，準(zhǔn)確度為1．0級。
帶電子裝置水表(主要是預(yù)付費(fèi)水表類的智能水表、帶信號輸出和附加裝置的水表)的試驗(yàn)設(shè)備還需要電參數(shù)測試儀表、電控閥試驗(yàn)設(shè)備、卡座試驗(yàn)裝置、電磁兼容性試驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、電壓調(diào)壓器、拉力器、磁性干擾器等。
二、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的檢測設(shè)備
一般來說，水表產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所需的檢測設(shè)備與定型鑒定是相同的，但產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)督檢查往往有針對性，尤其是對劣質(zhì)水表所可能偷工減料的部件和環(huán)節(jié)，需要另外增加一些檢測設(shè)備，如對零部件材料質(zhì)量等的分析檢測。
三、生產(chǎn)工藝過程的檢測設(shè)備
生產(chǎn)工藝過程中需對各零部件的加工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，對裝配質(zhì)量進(jìn)行控制。根據(jù)水表的生產(chǎn)工藝，需要的檢測工具有：通用或?qū)Ｓ昧烤?、天平、環(huán)規(guī)塞規(guī)(檢查水表接口螺紋和連接接頭、接管螺紋)、齒輪跳動(dòng)儀(檢查齒輪加工質(zhì)量)、葉輪跳動(dòng)儀、投影儀(檢查上下夾板加工質(zhì)量)、萬能工具顯微鏡、橡膠硬度計(jì)(檢查密封圈的質(zhì)量)等。用于測量IC卡水表和抄表系統(tǒng)還需要電參數(shù)儀表和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)等測試工具。用于整機(jī)試驗(yàn)的設(shè)備也可用于水表部分相關(guān)部件的檢測，如檢測水表玻璃的耐壓臺(tái)、檢測齒輪材料的耐磨性的加速磨損裝置、檢測裝配調(diào)校性能的水表檢定裝置。對磁鋼充磁的控制和對材料(水表所用的銅、工程塑料等)的分析還需專門的檢測分析設(shè)備。
![[知識講座] 第五講 水表的檢測設(shè)備二維碼](http://www.yzsmyzz.com/api/qrcode.png.php?auth=http://www.yzsmyzz.com/api/task.js.php?moduleid=28&html=show&itemid=44&page=1&refresh=0.6345216045743478.js)
