水表结构知识讲座

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1、[知识讲座]第二讲水表的结构和工作原理来源：  作者：詹志杰[特约嘉宾]  发布时间：2006-4-20     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(

2、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；

3、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

4、方式   　　　mm 公称口径长度宽度高度连接方式LL1BH小口径15259165100109螺纹20299195100111253452251041173235423010411740373245127153大口径50 280127174法兰80 370252276100 370272280150 500365400    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，使表壳内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

5、、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。   表壳材料一般采用灰铸铁(HTl50，见GB9436—1988)或铸造铅黄铜(ZcuZn40Pb2，见GBll76—1987)。中罩材料一般采用铸造铅黄铜(ZcuZn40Pb2，见GB1176—1987)。表玻璃应采用符合JB/T8480—1996的钢化玻璃。2 计量机构   计量机构主要由齿轮盒、叶轮盒、整体叶轮、顶尖、调节板等组成，见图2—3。计量机构是水表的“心脏”，它对水表的计量性能和耐用性起着关键的作用。 图2—3 旋翼式水表计量机构图1-齿轮盒：2-整

6、体叶轮；3-叶轮盒；4-顶尖，5-调节板    (1)齿轮盒   计数器置于齿轮盒中，与齿轮盒上部的内孔相配合。齿轮盒下部有一凸台，与叶轮盒相配合。齿轮盒在旋翼多流水表的机芯中，起着承下启上的作用。为此，要求齿轮盒上部内孔与下部凸台间应有良好的同轴度。另外，齿轮盒外壁应有定位线或底部有定位键，以保证与叶轮盒配合时的定位要求，从而确保性能的稳定。   旋翼式水表的齿轮盒底部一般均有三条左右的固定筋，其主要作用是，当水表在大流量运转时，对叶轮旋转起阻尼作用，以改善水表在大流量区域的性能曲线。因为当很小的流量通过水表时，其流速很低，水流的动

7、能极小，不足以克服叶轮的惯性，故叶轮未转动。待稍加大流速，叶轮虽转动，但不能准确计量，故最小流量以下的流量范围水表呈偏慢的现象。此后逐渐加大流速，水表向快的趋势发展，如果没有齿轮盒上的筋加以阻尼，则这种趋势将会持续下去，直至偏快10％～15％左右后(与有筋阻尼相比较)，其性能曲线才会趋向平稳。   水流从叶轮盒进水孔流人后，一方面驱动叶轮旋转，另一方面水流本身呈螺旋形上升，并从叶轮盒出水孔排出。在小流量时，因水流流速低，叶轮上平面与齿轮盒筋的间隙处的水流呈层流状态，水的粘性作用占主要地位，齿轮盒上的筋对叶轮转速无影响。当流速大到一定程

8、度时(一般为0.7m／s左右)，间隙处水流从层流过渡到湍流，造成齿轮盒若干条筋的下方产生旋涡，使叶轮转速有所减低。同时，因流速增大，在叶轮盒内呈螺旋上升的水流，有一部分冲到齿轮盒筋反射回来，其方向却与叶轮旋转方向相反，故