水表发展历程及新规新标准详细解读

冷水水表和热水水表水表的发展历史各种水表的型式新标准和新检定规程相关内容有关水表型式试验的相关内容水表相关技术文件JJG162-2009《冷水水表》JJG686-2006《热水表》GB/T778.1～3-2007《封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表》JB/T8802-1998《热水水表规范》(作废)CJ/T133-2007《IC卡冷水水表》(修订中)CJ/T224-2006《电子远传水表》内容目录水表历史水表结构和品种新老规程的主要区别计量要求和通用技术要求检定型式评价了解水表历史水表，顾名思义测量水的仪表。水表按测量系统来理解，已经有3000年历史了。开始是用计时的方法对带孔的壶形容器来分配水，以保证水的分配。了解水表历史水表历史Pitot（毕托）管仍是现代流量测量的重要方法基于能量守恒定律的差压式流量测量原理1730年法国发明了Pitot管静压口动压口了解水表历史1790年德国发明了Woltman（涡轮式）水表涡轮式水表仍是现代大口径水表的主要结构基于动量守恒定律的速度式流量测量原理了解水表历史19世纪伦敦供水系统采用了VenturiTube(文丘利管）文丘利管仍是现代流量测量的重要方法基于能量守恒定律的差压式流量测量原理了解水表历史1825年英国克路斯发明了平衡罐式水表，一种容积式水表了解水表历史1857年美国发明了Worthington活塞式水表了解水表历史OscillatingPistonMeter1884年美国NH纳什取得振动活塞式水表的专利了解水表历史NutatingDiscMeter1988年又取得了章动园盘式水表的专利我国水表历史中国的水表使用和生产较晚，1879年始建水厂，20世纪50年代前所用水表均从英法日德进口整机或用其部件生产。号称万国牌水表，规格繁杂、零部件不能通用。1955年起，上海、北京、天津、武汉、南京、广州等自来水公司开始生产水表。1958年，上海光华仪表厂将水表生产转移给宁波水表厂，从此宁波水表厂发展成为我国最大的水表厂。我国水表历史1965年，在原一机部四局的牵头领导下，由全国十余个单位组成全国水表统一设计工作组。1966年完成了DN15-50小口径多流束旋翼湿式水表系列设计。1967年完成DN80-150多流束旋翼湿式水表的设计。1973年，全国水表行业推荐上海自来水公司水表厂和宁波水表厂的水平螺翼式水表作为该系列水表的发展方向。此后20多年，全国统一设计产品一统天下。我国水表历史上世纪80年代，随着改革开放，国内水表行业与国外公司合作，引进先进技术，相继开发出旋翼干式水表、液封水表、可拆式水表等产品。水表国家标准和行业标准开始等效采用水表国际标准。民营企业的出现，使水表生产厂数量大增。水表质量提高很快，产量大幅增加，出口量大幅增加。我国水表历史据中国计量协会水表工作委员会2005年有关统计：国内水表生产厂约有300家年生产量为3000万台出口量约为1000万水表定义按OIMLR49-1：2006（E），水表是一种在测量条件下连续测量、记录和显示流经水表水体积的仪器。水表基本组成水表：指测量管道饮用水的仪表,至少由①测量传感器②计算器③指示装置三部分组成。这三部分可以合成整体，也可以分别安装。水表基本组成测量传感器指示装置计算器1-表盖；2-罩子；3-计数机构；4-叶轮计量机构；5-碗状滤丝网；6-表壳水表基本组成计数器外壳底盖测量元件美国容积式水表水表工作原理水表可以基于机械原理工作速度式水表旋翼式水表（单流束、多流束）螺翼式水表（水平螺翼、垂直螺翼）容积式水表旋转活塞式水表园盘式水表也可以基于电子或电磁原理工作电磁水表（中大口径水表）超声水表（中大口径水表）（射流水表）速度式水表叶轮转速ω∝平均轴向流速u水流驱动器齿轮计数器-体积计数多流束水表印度中国美国旋翼式多流束湿式水表多流束水表水流切向进入，推动叶片转动。在流动时，所有叶片同时与水接触，受力均匀。一些型号带有调节口进行再校准，补偿原型号准确度不够的缺陷。单流束水表小口径单流水表大口径单流水表单流束水表传感器本体只有一个进口和出口；当水流动时，叶片中只有一翼与水流接触。多流束水表与单流束水表比较多流束流阻较大寿命长部件多较贵对安装条件敏感小世界上采用最多的形式单流束有限流阻寿命短较经济对安装条件敏感常用于分表计量更多依赖于经验设计旋翼水表结构旋翼立式水表与水平旋翼式水表相同的机芯。计数器-干式水表/湿式水表湿式叶板与计数器直接传动干式叶板与计数器磁传液封水表液封机构水平螺翼式水表又称沃特曼水表翼轮旋转轴与水流方向平行可拆卸水平螺翼式水表部件通用性好传感器计数器整体化垂直螺翼式水表与水平螺翼式水表相比：省掉了蜗轮蜗杆流场要求低些压损大一些翼轮旋转轴与水流方向垂直涡轮式水表容积式水表常见型式:旋转活塞章动园盘其它型式:活动叶片椭圆齿轮三转子双转子旋转活塞式水表国内又称净水水表、直饮水水表旋转活塞式水表水流入一计量腔，推动活塞的运动。活塞沿一中枢轴转动。活塞由一外层橡胶的分隔板引导。安装在活塞上的驱动磁钢沿一与外界隔开的计量井外圈旋转，磁驱动给“下一个”封装在井内部的磁钢。这“下一个”磁钢驱动与计数齿轮链连接的转动曲柄，记录活塞旋转的圈数以计算体积累积值。旋转活塞式水表活塞旋转一周，排出定量的水。红色——进水，蓝色——待排的水，绿色——排水旋转活塞式水表旋转活塞式水表旋转活塞式水表旋转活塞式水表底部速度式水表vs.容积式水表比较速度式水表测量水流速加装了校准装置可有较好准确度水质不好时工作也可正常容积式水表测量水体积无需校准装置可达到高准确度对水质敏感PrecisionWaterimpurityLowHighLowHighVelocityVolumetric园盘式水表同轴水表又名单接口水表配合集合管使用高灵敏度水表高灵敏度水表，又称滴水计量水表，节水型水表等。此类水表只是降低了水表的始动流量，并未真正提高水表的计量能力。受到行业关注。尚存争议。无计量要求,且将灵敏区的误差由负转正增大压力损失长期性能稳定性不足高灵敏度水表水表的工作范围分为：死区、灵敏区、低区、高区、过载区高灵敏度水表目前国内高灵敏度水表主要为两种:射流原理在旋翼多流束水表结构基础上对过滤网和叶轮盒进行了改动，增设射流孔和单向阀（止回封板），原水表碗状过滤网改成一个桶状整流器，并在原叶轮盒进水口侧壁增设小孔。分流隔膜式原理在水表底部用软隔膜做了一个储水仓和在出水管增设了单向阀高灵敏度水表射流结构高灵敏度水表软隔膜结构冷水水表/热水水表冷水水表(T30、T50)热水水表(T70、T90、T130、T180)按外壳分类的水表铁壳水表：灰铸铁、球墨铸铁内表面加防护材料，灰铸铁按CJ266-2008规定将于2010年6月1日起停用。不锈钢外壳水表：铜壳水表：目前关注其铅含量问题，卫生标准有不合理性。塑壳水表：标准正在制定中，主要关注其长期老化耐候性。合金外壳水表：起步中，需提高抗氧化性能。带电子装置水表以机械式水表做基表，附加了电子装置的水表国内常见的为远传水表和预付费水表远传水表远传水表分二类瞬时发讯型直读型远传水表瞬时发讯传感器干簧管/双干簧管霍尔元件韦根传感器机械簧片无磁传感器光电传感器直读采用的方法数字式远传电阻编码码盘直读数码摄像预付费水表-IC卡水表接触式、插卡式（逻辑加密卡、CPU卡）预付费水表-IC卡水表非接触式感应式射频卡预付费水表-TM卡水表预付费水表-代码式水表全机械式预付费水表又称无源自控水表（国内有一家企业生产）复式水表俗称子母表复式水表组成和工作运行：复式水表由大水表、小水表和转换阀装置组成。在大流时，水表通常主要或全部流过水表的涡轮部件.。当流量下降至大表不能准确计量时，转换装置关闭，将水流导向小表。小表一般为多流束水表或容积式水表。大表一般为涡轮式水表。水的体积由一个计数器显示，或由大小水表计数值相加。复式水表高压、大流低压、小流电磁水表（电磁流量计）采用法拉第定律磁环产生磁场，并贯穿在流场中。导电流体流过管道时，产生电势信号，并由安装在流管壁上的电极测量得到。当流速增大时，电势正比例增大。MagneticFieldU=K·B·L·VU=感应电动势K=仪表常数B=磁场强度L=导体长度V=导体运动速度电磁水表（电磁流量计）电磁水表电磁流量计相同点：工作原理；不同点：执行标准、计量检定规程，计量技术指标表述方法电磁水表优点测量与过程压力和温度无关。口径可以很大(DN2to3000)无活动部件。无压力损失。无需整流器高准确度，重复性和长期稳定性。可测含固体杂质液体。缺点小口径相对较贵。需要供电测量管和电极积垢易导致误差超声水表无流动目前国内发展较快测量原理：时间差法国家计量检定规程的来历及作用国际接轨的需要主要依据：ａ）OIMLR49-1：2006ｂ）OIMLR49-2：2006ｃ）GB/T778.1-2007（等同采用ISO4064-1：2005）ｄ）GB/T778.3-2007（等同采用ISO4064-3：2005）ｅ）OIMLＤ11：2004ｆ）国家有关的计量法律法规OIML－国际法制计量组织是以政府名义参加的国际组织我国是成员国主要协调各国计量法律法规的制定发布各种国际建议（Ｒ）和国际文件（Ｄ）国家计量检定规程的性质是国家的计量技术法规与标准相比，具有优先执行效力是计量器具检定和型式评价的主要技术依据由国家质检总局发布新规程体现的特点科学技术的进步国际接轨全球化后普遍适用原则体现了欧洲发达国家的技术主导思想意识新规程替代旧规程JJG162-2009《冷水水表》替代了JJG162-1985《水表及其试验装置》（水表部分）JJG258-1988《水平螺翼式水表》JJG585-1989《高压水表》JJG162-2009未包括热水表的内容。这一点与国家标准GB/T778-2007有区别。热水表现行有效检定规程为JJG686-2006《热水表》。规程适用水表范围基于机械原理工作的水表基于电子或电磁原理工作的水表新老规程特性流量的变化新规程老规程或国标最小流量Q1分界流量Q2常用流量Q3过载流量Q4最小流量Qmin或qmin分界流量Qt或qt常用流量Qn或qp过载流量Qmax或qsQ4=1.25Q3qs=2qpQ2=1.6Q1(2.546.3)qt=(1.52.546.3)qmin根据计量等级和口径范围特性流量的变化原流量点低区高区qminqtqpqs新流量点低区高区限区Q1Q2Q3Q4特性流量的变化原流量点低区高区0.050.22.55新流量点低区高区限区0.050.0845以原计量等级B级DN20水表为例特性流量的变化影响低区缩小带来的影响流速越低则雷诺数越小，测量越困难Re—雷诺数，u—流速，D—管道直径ν—流体运动粘度，ρ—流体密度η—流体动力粘度uDuDReQ3值选择Q3值从GB/T321的R5系列数中选择11.62.546.3101625406310016025040063010001600250040006300以上值的单位为m3/h,并可以按系列向更高或更低值方向扩展。水表公称口径与常用流量Q3没有必然的数值对应关系。计量性能表达的变化相同点（大部分水表）准确度等级为2级最大允许误差分区表达，即高区为±2%、低区±5%。不同点水表原规程和96版标准用计量等级A、B、C、D来表达，比较简洁但覆盖的参数面较少，计量等级只是流量范围表达方式不同;新规程中把这些计量等级都归入准确度等级2级的水表，同时需标明常用流量Q3与最小流量比值Q3/Q1和分界流量与最小流量比值Q2/Q1值。Q3大于或等于100m3/h时增加准确度等级1级