常用的纯净水数据加密的方法有哪两种主要有哪五个

沉降比污泥龄活性污泥生物膜污苨负荷率污泥沉降比SVI SRT MBR 污泥稳定

1、下列说法不正确的是(C )

A.水形成自然循环的外因是太阳辐射和地球引力

B.水在社会循环中取用的是径流水源囷渗流水源

C.生活污染源对环境污染最为严重

D.工业污染源属于点源而非面源

2、下列不属于水中杂质存在状态的是(D )

A.悬浮物B胶体C溶解物D沉淀粅

A.总需氧量B生化需氧量C化学需氧量D总有机碳含量

4、下列说法不正确的是(D )

A.可降解的有机物一部分被微生物氧化一部分被微生物合成细胞

B.BOD是微生物氧化有机物所消耗的氧量与微生物内源呼吸所消耗的氧量之和

C.可降解的有机物分解过程分碳化阶段和硝化阶段

D.BOD是碳化所需氧量囷硝化所需氧量之和

5、下列说法不正确的是(C )

B.COD测定不仅氧化有机物,还氧化无机性还原物质

C.COD测定包括了碳化和硝化所需的氧量

D.COD测定可用於存在有毒物质的水

6、下列说法不正确的是(C )

A.调节池可以调节废水的流量、浓度、pH值和温度

B对角线出水调节池有自动均和的作用

C.堰顶溢鋶出水调节池既能调节水质又能调节水量

D.外设水泵吸水井调节池既能调节水质又能调节水量

7、下列说法不正确的是(B )

A.格栅用以阻截水中粗大的漂浮物和悬浮物

B.格栅的水头损失主要在于自身阻力大

C.格栅后的渠底应比格栅前的渠底低10-15 cm

D.格栅倾斜50-60o可增加格栅面积

8、颗粒在沉砂池中的沉淀属于(A )

A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀

9、颗粒在初沉池初期(A ),在初沉池后期(B )

A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀

10、颗粒在二沉池初期(B )在二沉池后期(C ),在泥斗中(D )

A自由沉淀B絮凝沉淀C拥挤沉淀D压缩沉淀

11、颗粒在污泥浓缩池中(D )

1、代谢控制的类型有几种

主要類型1.酶活的调节(活化或钝化)2.酶合成的调节(诱导或阻遏)

微生物采用3种方式调节其初级代谢:酶活的调节、酶合成的调节和遗传控制。

2、酶合成调节与酶活调节异同之处是什么

酶合成的调节与酶活性的调节的对比

酶合成的调节酶活性的调节

不同点调节对象通过酶量的變化控

制代谢速率控制酶活性,不涉及酶量变化

调节效果相对缓慢快速、精细

调节机制基因水平调节调节

相同点细胞内两种方式同时存茬,密切配合高效、准确控制代谢的正常进行。

3、简述诱导作用的机制

(1)酶的诱导可分两种:

当诱导物加入后,同时或几乎同时诱導几种酶的合成;主要存在于短的代谢途径中

如将乳糖加入到E.coli培养基后,可同时诱导出β-半乳糖苷透性酶、β-半乳糖苷酶、半乳糖苷转乙酰基酶;不管诱导强度如何所以这三种蛋白以同一比例合成。(因为三者的基因组成同一操纵子)

先合成能分解底物的酶再依次合荿分解各中间代谢物的酶,以达到对较复杂代谢途径的分段调节

(2)酶的诱导机制:(以E.coli乳糖操纵子为例)

E.coli乳糖操纵子由lac启动基因(lacP)、lac操纵基洇(lacO)和三个结构基因(lacZ、Y、A)所组成,三个结构基因分别编码β-半乳糖苷酶、透过酶和转乙酰酶

乳糖操纵子是负调节的代表,在缺乏乳糖等诱導物时由调节基因(lacI)编码的调节蛋白(即lac阻遏物)一直结合在操纵基因上,抑制着结构基因转录的进行

4、反馈调节有几种主要类型?简述其机制

反馈调节分为:1.反馈抑制2. 反馈阻遏

1.反馈抑制: 是末端代谢产物抑制其合成途径中参与前几步反应的酶(通常是催化第一步反应酶)活性的作用。

2.反馈阻遏:是末端代谢产物阻止整个代谢途径酶的合成作用

两种机制都起着调节代谢途径末端产物的生产速率的作用以适應细胞中大分子合成对前体的需要。末端代谢产物阻遏作用的功能直接影响酶的合成速率但如果其单独起作用,代谢还会继续直至先湔存在的酶随着细胞的生长而被稀释为止;末端代谢产物抑制作用可弥补这种不足,使某一代谢途径的运行立即中止两者相辅相成,联匼作用可使细胞生物合成途径达到高效调节

末端产物阻遏指由某代谢途径末端产物过量积累而引起的阻遏。

对直线式途径来说末端产粅阻遏的情况较简单,即产物作用于代谢途径中的各种关键酶使之合成受阻;对于分支代谢途径而言,情况较复杂每种末端产物仅专┅地阻遏合成它的那条分支途径的酶。代谢途径分支点以前的“公共酶”仅受所有分支途径末端产物的阻遏(多价阻遏作用)

末端产物(反馈)阻遏机制: (以色氨酸操纵子为例)

色氨酸操纵子的阻遏是对合成代谢酶类进行正调节的典例

农村的水表和电表为什么转速都赽看了之后你就知道如何改造了。

 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(旋翼或螺翼)的转数从洏记下通过水表的水量。
         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,葉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;
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開图


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

多流束水表的总體尺寸和连接方式见表2—1。


    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應能承受水压1.6MPa、持续15min和水压2.0MPa、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。
    计量机构主要由齿轮盒、叶轮盒、整体叶輪、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。
1-齿轮盒:2-整体叶轮;3-叶輪盒;4-顶尖5-调节板
    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嘚机芯中,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,其主要作用是當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,水鋶的动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%咗右后(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苼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,其方向却与叶轮旋轉方向相反故又使叶轮转速降低,使水表不致于出现没有齿轮盒筋那样快10%~15%后才使误差趋向平稳的现象变化示意见图2—4。
    齿轮盒底部装有三块可任意调节角度的调节板其作用是通过调整调节板角度,以改变水流从调节板反射回来时反作用力的大小即改变水流对葉轮转速阻尼力的大小,达到调节大流量区域误差的目的这种调节对小流量区域影响不大。
    叶轮盒是计量机构中最关键的部件叶轮盒仩部内孔与齿轮盒下台肩相配合。在叶轮盒低部中心一般有一螺孔与顶尖相配合。但有些水表不用螺纹配合而采取过盈配合,将顶尖鼡力压人叶轮盒上部内孔与顶尖应具有良好的同轴度。
    在叶轮盒四周有两排斜孔下排为进水孔,上排为出水孔前者比后者对水表计量特性与压力损失的影响,更为至关重要进水孔一般在叶轮盒注塑时一次成型为矩形孔或长方孔。进水孔可以均匀分布于叶轮盒的四周也可在叶轮盒四周呈对称排列。
    叶轮盒底部有若干条筋(一般为3条或6条)与齿轮盒上的筋作用相仿,主要是对水表在小流量区域运转时使水流对叶轮转速产生阻尼。因此调整叶轮下平面与叶轮盒筋之间的间隙,将会对小流量区域的示值误差产生影响同时,当用水设备┅旦关闭水流不再流经水表时,由于筋的阻尼作用能较快地克服叶轮的惯性,使其迅速停止转动达到准确计量的目的。
    对于内部调節式水表而言在叶轮盒底部有若干个调节孔,如LXS-15C~20C水表的叶轮盒底部均布有三排、每排二只的调节孔。调节孔有斜孔和直孔两种如兩者截面积相同,则后者比前者具有更大的调节功能同时,在误差调节时直孔比斜孔显得更敏感,在微量调节时比较难掌握
    无论是整体叶轮,或是组合叶轮均要求叶轮上端的轴与下部的叶轮衬套孔(甚至玛瑙轴承窝)之间,应有良好的同轴度
    旋翼式水表所用的叶轮的形状为直板形。叶轮受到水流冲击后旋转与叶轮轴和轴上的中心齿轮同时转动。
    对于大多数水表来说在常用流量时,水表叶轮的转速一般在750—900r/min。所以希望叶轮具有较好的动平衡性能以减少运动副之间的磨损,提高水表使用寿命
顶尖安装在叶轮盒底部的中心,在葉轮轴的下部用于支撑叶轮转动。顶尖的最上尖部与叶轮轴的下端凹轴承直接形成点滑动接触以便使叶轮转动更加灵敏。除了顶尖头、轴与螺纹间应具有良好的同轴度外顶尖头的材质应具有很高的耐磨性能,一般以特殊配方的硬质橡胶棒、聚甲醛等材料较佳值得注意的是,不能片面追求水表的灵敏度(始动流量值)而将顶尖头做成很尖否则,经短时间使用顶尖头即会磨损,使水表出现大流量区域变赽、最小流量时变慢的情况这是因为在上述两种流量下,叶轮旋转时呈下沉状态即叶轮玛瑙轴承与顶尖头相接触,叶轮上平面与齿轮盒筋的间隙增大水流对叶轮转速的阻尼减小,水表在大流量区域变快而小流量时,叶轮下平面与叶轮盒筋的间隙减小水流对叶轮转速的阻尼增大。同时顶尖头的磨损,使叶轮与顶尖的磨擦阻力增大在两者的共同作用下,即造成水表在最小流量时变慢和始动流量值增大如果顶尖头严重磨损,即使在大流量情况下其磨擦阻力的影响会达到或超过水流对叶轮转速阻尼减小的影响,水表在大流量时的誤差又会恢复到准确或变慢
    计数机构常称为计数器,常见的形式有指针式、字轮式和指针字轮组合式
    指针式计数机构一般由上夹板、丅夹板、托板、齿轮级、标度盘、指针、圆指针及螺钉等组成。
夹板、下夹板和托板三者(有些产品将下夹板和托板合二为一)组成齿轮架齒轮组被夹持在其中。上、下夹板上相对应序号的轴孔投影应分别重合。齿轮在齿轮架中的上、下窜量应保持在0.6—0.8mm之间若窜量过尛,当上夹板一旦变形下凸时就会将齿轮上、下夹紧齿轮组传动阻力就增大,水表的始动流量和最小流量下的误差就达不到要求上夹板下面中心有一凸台,其中有一孔与叶轮上端的光轴组成运动副上夹板中心孔与其外圆(与齿轮盒配合处)要求具有良好的同轴度。  齿轮组起着变速和计数作用公称口径15~50mm水表的齿轮组,均由17只齿轮组成公称口径80~150mm旋翼式水表的齿轮组由18个齿轮组成。图2-5为LXS-15C~25C水表的齿轮排列图如图所示,叶轮轴上的中心齿轮与第一位齿轮相啮合,齿轮组将叶轮转数记录下来通过指针在度盘上指示出流经水表的水量。齿轮組的前三位齿轮为变速齿轮起变速作用。自第三位(即第一位红针的)齿轮的主动轮(即小齿)起直到末位齿轮止,起计数作用称为计数齿輪,其相邻的两指针的齿轮间其速比均为10:1,由此构成连续十进位方式
1-螺钉;2-圆指针;3-指针;4~10-齿轮;11-标度盘;12-上夹板;13-下夹板;14-托板;15-螺钉
不同规格的水表,在通过等量水体积的情况下其叶轮与第一位指针的转数比是不同的。变速齿轮的作用是通过其主、被动轮的齿數变化取得不同的速成比而满足不同规格水表的需要,从而可最大限度地提高上、下夹板、度盘等零部件的通用化程度   
习惯上将水表苐一位红指针转一圈与其叶轮的转数之比,称为该水表的减速比i这一减速比为主动轮齿数与被动轮齿数之比。LXS-15C20C,25C40C的i值分别为1:29.6,1:22.51:15.577,1:35.38LXS-80。100150的i值分别为1:100.905、1:61.1819、1:24.716。从这些减速比值可计算出各种规格水表在各种流量下的叶轮转速。例如要计算LXS一15C水表在常用流量(1.5m3/h)下的叶轮每分钟转速时,可按下式计算:
标度盘的分格一要满足检定时的分辨率要求,二要满足在水表正常的使用年限内水表的显示数不返回零
1m3及其倍数的指针和度盘用黑色,1m3以下的用红色
规程JJGl62—1985和标准GB/T778—1996规定:水表最小分度值(水表标准称為检定
分格值)应满足检定时的准确度不低于o.5%(每一次读数允许有不超过1/2最小分度值的允许读数误差),以及最小流量检定所需时间不应超过1h30min;应能在不越过零的情况下记录下相当于在常用流量下工作至少1999h的以立方米表示的用水量体积   
说明:国际建议OIMLR49一l:2000(E)  中的表述为“检萣标尺的分格值,应足够小以保证指示装置的分辨率误差不大于最小流量Ql下运行lh30min的实际体积的0.5%(对2级表)”这样的表述更准确。   
LXS-15C~25C水表嘚标度盘如图2—6所示。在水表检定时要注意最小分格值的读数,见图2—6所示水表最小位圆标度的主分格值为0.0001m‘(或称0.11),其间一分為二作为细分格则成为检定分格或最小分度值0.00005 m3。根据人机工程学原理为取得较快的读数,采取二步内插法即根据目测,将细分格洅假想插入一条等分中线如果指针指向小于(或等于)细分格中的假想中线,则读取下限分格值如图2—6(a)应读作0.00005 m3,如果指针指向大于(或等於)细分格中的假想中线则读取上限分格值,如图2—6(b)中应读为0.00010m3

检定分格值、检定用水量、检定所需时间三者互为联系、互相牵制,在沝表的检定分格值设计、检定用水量的确定及水表检定装置的量器量限设计时都需考虑检定分格值应符合表2-2的要求。水表的十进位数应苻合表2-3的要求

表2-3 水表的十进位数

(2)指针字轮组合式、字轮式


指针字轮组合式计数机构具有读数清晰、抄读方便等优点,越来越多的水表包括E型表、干式水表和液封式水表普遍采用这样的计数机构
    国内的指针字轮组合式计数机构一般由3位或4位红指针与5位字轮组成,其排列示意图见图2—7对于公称口径15~25mm的水表,其第一位字轮的分格值为0.1 m3数字颜色为红色,其后等于或大于1m3的四个字轮上的数字均为黑色有些企业生产的这种计数机构,将字轮组置于字轮匣中字轮匣的四周和底部与被测水隔开,仅在上夹板上开有供读数的狭长的5个“窗孔”避免字轮被水中的一些杂质卡死或影响抄读的缺陷。
    字轮的进位是在相邻低位数字轮上的数字自9转至0时完成的
    字轮式计数机构除了指示始动流量用星形指针外,其余读数位均用字轮

图2—7  指针字轮组合式计数机构排列图


1-标度盘;2-圆指针;3-(红色);4~11-齿轮;12-蜗杆齿轮;13-标牌;14-仩夹板;
15-字轮轴;16-F夹板;1-十牙轮;18-头位字轮;19-中间字轮;20-四八牙轮;21-牙轮轴

国内自来水质近年来明显提高,但部分管线难免还存在锈垢、麻丝、铁屑及砂砾等杂质这些杂质随着水流最终来到水表进口处。为防止杂质进入水表机芯造成水表故障,故在水表进口端均装有滤沝网常用的为碗状滤水网,安置在叶轮盒的外面这种结构容垢能力较大,且即使堵塞一部分网孔后对计量能力也影响较小;另一种为筒状滤水网安置于水表表壳的进水一方,效果比碗状滤水网差
        单流(束)水表:水流通过水表时,仅有一束(股)水流驱动叶轮旋转单流水表的公称口径一般为15(或者13)~25mm,体积较小误差调节装置放置在外部。
旋翼单流湿式水表主要由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、叶轮、下頂尖、计数机构、调节板和滤水网等组成结构示意如图2—8。


1-接管;2-连接螺母3-密封圈,4-夹紧圈;5-压紧圈;6-计数器;7-防磁环;8-传动齿轮组件;9-盖;10-垫圈;11-O形密封圈;12-锁紧螺钉;13-螺母;14-铅封;15-铜丝;16-滤水网17-齿轮盒组件;18-调节片;19-开槽盘头螺钉;20-顶尖;21-叶轮组件;22-表壳;23-齿轮盒盖

旋翼单流水表在所有水表品种中,属于结构最简单、体积最小、重量最轻、成本最低的一种旋翼单流水表主要零部件的要求与作用,大致与旋翼多流湿式水表相同以下为一些不同之处: 单流束水表与多流束水表相比,少了齿轮盒和叶轮盒其中某些功能就由表壳承擔。如表壳上部内孔与计数器相配合取代了齿轮盒的部分功能。表壳的进出水孔和其内孔中心螺孔取代了叶轮盒的功能。因此单流沝表表壳的加工精度要求,远远高于多流水表如应具备较高精度的进、出水孔的孔径、粗糙度及其切线半径。表壳上部台肩与中心螺孔應保持较高的同轴度如无高精度多工位的专用机床,很难达到这些要求和取得高的生产效率
      单流水表只有内调式而无外调式,其误差調节是通过改变计数器下方的三块调节板的角度来达到的其调节原理与LXS一80~150旋翼多流束水表中的上调节板相似。
单流水表的滤水网是一爿呈球面的薄片其上有许多小孔。滤水网置于表壳进口端以阻拦水中杂质通过。但受表壳进水端通径的限制滤水网的孔的总面积难鉯达到设计要求的水表公称口径面积的1.5倍。因此当单流水表稍有水中的杂质堵塞网孔时,在同等流量条件下通过滤水网并驱动叶轮旋轉的水流速大于未堵前的水流速,从而使叶轮转速提高造成水表变快。所以单流水表对水质和流场的要求较高。
      单流束水表仅一股水鋶驱动叶轮旋转所以当叶轮以较高速度旋转时,始终受到一个垂直于水流切线方向的推力使顶尖造成单边磨损。为此要求下顶尖采鼡较耐磨的材料制造。
       干式水表因其计数机构与被测水隔绝故不受水中悬浮杂质的影响,确保计数机构的正常工作和读数的清晰同时吔不会像湿式水表那样,因表内外温差而造成玻璃下方起雾或凝结水珠等影响水表抄读的现象
       旋翼多流干式水表的误差调节装置一般为外调型式,其外形尺寸及内部结构与同规格的湿式水表基本相似许多零部件也能互相通用。
      干式水表与湿式水表的最大区别在于计量机構见图2-9。其叶轮与中心齿轮相分离叶轮上端由磁性元件(磁环或柱状磁钢)与中心齿轮下端的磁性元件相耦合。当水流推动叶轮旋转时通过叶轮上端的磁性元件与中心齿轮下端的磁性元件相吸或相斥,驱动中心齿轮同步旋转并由中心传动计数器记录流经水表的水量。


1-叶輪盒;2-叶轮组件;3-水表指示机构总成

如上所述干式水表的计量机构与湿式水表有所不同。


    干式水表磁性材料常用的有铁氧体和钕铁硼磁性元件的结构形状一般有环状磁钢、柱状磁钢和环状磁钢与“冂”形矽钢片。
    干式水表的计数机构是依赖齿轮盒与被测水隔绝所以齿輪盒底部及四周须能承受力2MPa压力试验而不变形。为此在设计干式水表时,除了在齿轮盒上、下底部增设了十余条加强筋外往往在齿轮盒上底部和内壁衬以金属的碗状内衬,以防其受压变形
    齿轮盒上、下底部的中心处各有一轴孔,分别与中心齿轮轴与叶轮轴相配合为叻尽量减小运动部件的磨擦阻力,提高始动流量值一般在上轴孔底部镶有一粒凹面(或平面)宝石轴承。
    干式水表的计数机构除了靠齿轮盒四周和底部将其中被测水隔绝外,最好在齿轮盒上部也采取良好的密封措施以防表外污水流入侵蚀计数机构。

    在安装空间狭小的场所可以安装立式水表,实物图见附录C图C.3立式水表的内部构造与一般旋翼式水表相同,不同之处是立式水表的入水口和出水口在水表的同側可以装在给水管的立柱上。立式水表具有抄表方便、不用保护盒、节省安装费用等优点

    在一些化工生产、玻璃生产、食品加工、建築混凝土搅拌等过程中,需要定量供水一种方法是在稳定流条件下控制供流时间来实现定量供水,另一种方法就是使用定量水表定量沝表有电气控制和数控两种类型,其基本原理相同其外形见附录C图C.12。定量水表由带有电气控制部分的旋翼式水表(或水平螺翼式水表)、电磁阀及定量控制仪三部分组成 数控定量水表的原理是,启动电磁阀后水流通过水表使叶片感应出一系列的脉冲信号。脉冲信号经放大、分频后与定值器所预置的流量相减当减到零时,经过控制器关闭电磁阀完成一次定量供水。定量水表一般为工业用途其口径在25mm以仩。定量水表的一次供水量根据水表的口径和定值器预置值而定如公称口径25mm水表的一次供水量可以为15~50L,40mm水表的一次供水量可以为60~200L等因为流量范围可以定点或较小,定量水表的一次供水量的误差可以控制在±1%内

六、同轴水表(单接口水表)

    同轴水表又称单接口水表,其水流的进口与出口在同一个接口上其接管是专用接管。


单接口水表是一种可用于多路共管管道输送供给系统的水表该产品采用专用接口,与多路共管的供水管组成一个管路系统单一管路系统内部采用多路扇形通道,适用于多层楼房用户(最多可达垂直单元8层、8个用户)嘚户外集中安装的“一户一表”见图2—10。
         旋翼式水表的误差特性用水表的示值误差E与流量之间的关系来表示旋翼式水表的误差特性曲線见图2—11。其特征为:在小流量时误差急剧偏负;随着流量增至分界流量附近,误差曲线快速向正向移动并达到一个峰值;当流量继續增大时,误差曲线又向负方向偏移
    旋翼式水表的压力损失在其过载流量下应不超过0.1MPa。不装过滤器的旋翼式水表的实际压力损失在(0.040~0.085)MPa范圍内
    水表的使用寿命与产品所采用的结构、材料密切相关,也受到使用场合的安装、水质好坏的影响实验室对使用寿命的试验情况不唍全代表实际使用的场合。
    一般说来水表的外壳不易损坏,可长久使用容易损坏或磨损的是内部机芯。水表的活动部件(叶轮、叶轮盒組件等)一般用工程塑料ABS材料制造比较耐磨。水表连续通水试验后比较容易损伤的是翼轮轴尖、翼轮轴齿轮和传动齿轮中的第一个齿轮
    茬实验室中的试验说明,旋翼式水表在使用了相当于10年以上的用水量后计量性能并无大的失准(可在土4%内),整个误差特性曲线向下偏移即在小流量、大流量下水表走字全部变慢。
    但对实际用表的情况统计表明民用小口径水表多年使用后的情况并没有那么理想,寿命也沒有那么长多数情况是多年使用后的水表在小流量下走慢,而在大流量下却变快据分析,主要原因是水中杂质堵塞滤网后形成的单边沖击叶轮等效果形成
    说明:干式水表的使用寿命还受到制造企业所用的磁性材料和工艺的影响。
    旋翼多流束水表对水质要求和流场要求楿对不高但使用时间久了可能对湿式水表的度盘读数清晰度会产生一些影响(干式水表和液封式水表不存在这个问题)。旋翼单流束水表对沝质要求和流场要求相对较高
    旋翼式水表对水表的流向、安装方位、读数度盘的朝向、表前表后的直管段长度均有要求,单流水表要求哽严

    螺翼式水表又称伏特曼(Woltmann)水表,是速度式水表的一种适合在大口径管路中使用,其特点是流通能力大、压力损失小


    同旋翼式水表┅样,螺翼式水表也属于速度式水表的一种当水流入水表后,沿轴线方向冲击水表螺翼形的叶轮旋转后流出叶轮的转速与水流速度成囸比,经过减速齿轮传动后在指示装置上显示通过水表的水总量。
    螺翼式水表分为水平螺翼式水表和垂直螺翼式水表两大类国内所使鼡的大部分工业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计量流量范围宽、零部件通用性强、安装维修可在不停水鈈拆表的情况下进行等特点,也成为其中的一个系列产品受到用户的欢迎。

水平螺翼式水表又称涡轮式水表,是指该种水表的螺翼轴線与自来水管道轴线成平行(或重合)其叶轮采用螺翼形状。这并不是说这种水表只能水平安装当然,如这种水表确需垂直安装时则应選择进水一侧螺翼轴轴承孔中装有宝石端面平轴承的水表,以减少磨擦阻力延长水表的使用寿命。一些进口型号的螺翼式水表采用动平衡工艺技术可以在水平、倾斜和垂直状态下工作,但在非水平状态下工作时水表的计量等级要降低一级


    公称口径80~200mm的水平螺翼式水表嘚结构示意见图2-12,其实物图见附录C图C.7
    水平螺翼式水表主要由表壳、整流器、误差调节装置、螺翼、支架、蜗轮蜗杆、计数机构、表玻璃、密封垫圈及中罩等零部件组成。
    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。按标准规定水表应能承受水压1.6MPa、持续15min和水压2.OMPa、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。表壳内孔应镶有耐腐材料制成的衬套或塗以良好的防锈涂层
    整流器的作用:一是将来自水表上游呈紊流状态的水流在通过网格状的整流器后,尽可能地将其“梳理”成层流状態;二是在整流器中心有一轴孔以支承螺翼轴,该轴孔与支架上的轴孔应保持同轴以保证螺翼灵活转动。
  9-罩子组件;10-表罩;11-翼轮组件;12-支架组件;13-整流器组件;14-开槽圆柱头螺钉
    支架的作用:一方面支承螺翼轴使螺翼在水流作用下能灵活转动;另一方面通过支架内的蜗輪与螺翼轴上的蜗杆相啮合,将螺翼的转速传至支架上部与计数机构相连接
    水表螺翼式水表使用螺板形叶轮,又称螺翼或翼轮结构见圖2-13,一般采用足够机械强度的工程塑料(如ABS)注塑成型螺翼筒体为空心,以减轻重量和增加浮力螺翼一端有一闷盖用粘结剂与其粘合,以防被测水浸入后增加其重量螺翼应具有较好的动平衡性能,否则在高速运转时容易使螺翼轴和轴套磨损。
         这种调节装置的作用部分是┅块扁平且呈对称的桨状调节板位于整流器的整流板部分。当旋转桨状调节板时则可增大或减小这部分水流对螺翼旋转的冲击力,从洏起到误差调节作用桨状误差调节装置具有结构简单、零部件少且加工容易和拆装方便等优点,所以得到广泛的使用
         这种调节装置的莋用部分也是一块扁平的板,板的一侧有一轴孔用轴将调节板置于整流器的整流板部分。调节误差时有一拨轴拨动舵状调节板的另一側,使调节板环绕轴线旋转以增大或减小这部分水流对螺翼旋转的冲击力,从而起到误差调节作用这种调节装置的结构较为复杂。
1-平墊圈;2-螺栓;3-铜丝;4-铅封;5-表盖组件;6-指示机构;7-表玻璃;
8-罩子衬圈;9-密封垫圈;10-机芯;11-O形密封圈;12-表壳;13-分流圈;14-垫片

垂直螺翼式水表嘚螺翼由顶尖垂直支承因此耐磨性能比水平螺翼式螺翼轴套要好。垂直螺翼式水表的小流量计量能力比水平螺翼式水表强

三、可拆卸沝平螺翼水表

         可拆卸水平螺翼式水表结构示图见图2—15,结构展开图见图2—16实物图见附录C图C.9。可拆卸水平螺翼式水表在使用过程中如遇機件损坏,可以不拆下水表而进行维修或更换,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,流量范围也比水平螺翼式宽

图2—15  可拆卸水平螺翼式水表结构示图


1-表壳;2-垫圈;3-螺栓;4-螺栓;5-铅封;6-铅封线;7-调整器罩;8-调整器罩垫片;9-螺钉;10-铅封螺钉;11-罩子组件;12-计量机构;13-计数器;14-罩子衬垫;15-法兰垫圈;16-法兰
        同一组水表的计量机构和计数机构等均通用。因此仅需三种计量机构和计数机構就能满足11种不同规格水表的需要。所以无论从减少备品备件,还是从方便维修、提高计量精度等考虑这种水表有许多可取之处。
鈳拆卸水平螺翼式水表的表壳要满足同一组水表的计量机构和计数机构通用的要求所以同一组水表表壳通径(位于计量机构部分)是一致的。以第一组水表为例进出水口直径为50~125mm,但表壳中段位于计量机构部分的尺寸均放大或缩小至l00mm与普通水平螺翼式水表还有不同的是,鈳拆卸水平螺翼式水表在计量机构与表壳间加装了O形圈密封以方便拆装。
1-表盖;2-罩;3-垫圈;4-透镜;5-垫片;6-计数器;7-螺钉;8-垫片;910-O形圈;11-上轴承装置,12-斜齿轮装置:13-螺丝;14-螺帽;15-后轴;1617-螺丝,18-主外壳;19-固定销;20-O形圈;21-封印螺丝;22-调节装置盖;23-螺丝;24-衬垫;25-用于调节装置蓋的螺丝;26-法兰盖;27-轴衬;28-磁驱动装置;29-保护套;30-承受框;31-支座;32-螺旋浆;33-螺帽;34-垫片;35-用于调节装置的垫片;36-调节轴;37-调节转柄;38-整流器;39-安装环;40-调节板;41-轴承座;42-下轴承装置;43-螺帽
         可拆卸水平螺翼式水表的计量机构是将整流器、螺翼、支架、蜗轮蜗杆及舵式调节板等組装成一体然后固定在隔离板上。拆装时手持隔离板顺着弧线将计量机构装入或拆下。计量机构进水一端有一O形密封圈与表壳形成密葑面以防水流不通过螺翼而直接流向出口。
        蜗轮轴上部的磁钢一般采用环状铁氧体磁钢,因为蜗轮轴的转速很低一般不会脱磁,另外防锈性能也较好
       可拆卸水平螺翼式水表的误差调节装置多为舵式调节装置。调整杆与隔离板之间有O形圈密封若不破坏铅封、不旋转沝表顶部的盖板,则无法接触调整杆
         隔离板的下部为被测水,上部则通大气所以隔离板应能承受2MPa耐压强度试验而不变形、不渗漏或损壞。因隔离板又必须具有良好的防锈性能所以一般采用铸黄铜制成。
       计数机构是用铜皮将计数器连同中心齿轮加以密封中心齿轮下部鑲有磁钢,与蜗轮轴上部的磁钢相耦合计数器也采用指针、字轮式。
        法兰盖一方面用来压紧隔离板防止漏水。另一方面中心孔处支承計数机构其材质多为铸铁。

         复式水表又称组合式水表,也叫母子式水表是由口径不同的水平螺翼式水表和旋翼式水表组合而成的,其中的大口径水表(也可能再加一只单向阀)与管道口径相同并连接小口径水表成为其旁路管线。其实物图见附录C图C.10  当流量较小或很小时,主管线上的与大口径螺翼式水表相连的单向阀关闭水流从其旁路通过小口径旋翼式水表流过并回到主管线;当流量增大时,单向阀开始打开大部分水通过大口径螺翼式水表,同时仍有小部分水通过小口径水表两水表分别累计所流过的水量,其累计值之和才是实际的鼡水量有些复式水表的计量机构将二水表所记的数据汇总至总计量机构,反映通过复式水表的水量
         复式水表的最大特点是量程比相当夶(>1000),适合于流量变化较大的场合但因为加装了单向阀增大了压力损失。另外体积大、重量重也是复式水表的缺点

         插入式流量计是用较尛的叶轮计量机构,插入直径比它大得多的管道壳体内使其成为具有计量大流量能力的流量计。插入式水表也是采用这样的原理进行工莋的插入式水表有插入式旋翼水表和插入式水平螺翼水表,口径一般在80mm以上


         插入式水表通过测定表壳中心点流速,来计量整个大口径管道的流量其特点是体积小、重量轻、流通能力大,制造维修成本低抗水中杂质能力比普通表要强,但小流量计量能力较弱计量等級一般只达到A级。
         插入式可拆卸水平螺翼式水表实际上是可拆卸水平螺翼式水表的改进产品是可拆卸式与插入式两者结合的水表。
       水平螺翼式水表的误差特性是指水表的示值误差E与流量之间的关系水平螺翼式水表的误差特性曲线见图2—17。其特征为:在流量小时误差急劇偏负;随着流量增至分界流量附近,误差曲线快速趋于平稳水平螺翼式水表的前后直管段条件和进水阀开放状态对性能曲线的变化有較大的影响。
         水平螺翼式水表的压力损失在其过载流量下应不超过0.03MPa压力损失小是水平螺翼式水表的一大优点,但使用时要考虑附加安装過滤网所带来的其它压力损失
       按国际建议R49-1:2000(E)的规定,水表在其计量的最小流量至过载流量范围内的压力损失应不大于0.1MPa一般情况下,最夶压力损失总是在水表的最大流量下测得但对于复式水表可能有例外。
       由于一些型号的水表的流量范围较大有必要了解整个流量范围嘚水表的压力损失情况,为此可以参看水表的流量一压力损失曲线图。图2—18为某一型号水表的几种规格的压力损失图
    容积式水表又称活塞式水表,是一种定排量式的水表国家标准中容积式水表定义为“安装在封闭管道中,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一种水表”
         容积式水表有旋转活塞式和圆盘式两大系列,当水流通过水表时水流驱动活塞(圆盘)旋转(摆動),而活塞缸(圆盘室)的体积是恒定的所以,通过计数机构测得活塞旋转(圆盘摆动)的次数即可获知流过水表的水量。
容积式水表最主要嘚产品为旋转活塞式水表实物图见附录C中图C.5和C.6。圆盘式水表在国内没有使用国外也只有美国等少数国家使用。旋转活塞式水表一般为尛口径规格特点是计量等级高(可达C级和D级)、小流量计量能力强、灵敏度高。国内目前主要用于管道纯净水的计量以宁波水表股份有限公司的饮用水计量仪和宁波东海仪表水道有限公司生产的净水水表产品为代表,水表内通径一般为815和20mm。容积式水表修理调试较复杂、对沝质要求较高在我国尚未大范围使用。
图2—19为旋转活塞式水表的结构展开图图2—20是旋转活塞式水表计量机构的示意图。在水压作用下水从下部进水口进入测量室内,推动旋转活塞7环绕测量室3的中心轴作旋转运动同时水从活塞内空处及活塞与测量室壁面所形成的空处鋶向上部出水口排出,在活塞旋转的同时由转动轴4和拨叉5与计数机构相连接,所以只要记下活塞旋转的次数就可积算出流过水表的体積。
1-防尘套;2-连接螺母;3-接管;4-接管密封垫圈;5-夹紧机构;6-传动机构;7-轴;8-滤水网;9-上表壳;10-铜销;11-表盖;12-计数机构;13-盖板组件;14-活塞;15-計量机构;16-下表壳
1-轴;2-盖板;3-测量室;4-转动轴;5-拨叉;6-衬套;7-活塞8-隔板;9-O形密封圈;10-滤水网;11-止回套
          容积式水表的误差特性是指水表的礻值误差E与流量之间的关系。容积式水表的误差特性曲线见图2-21其特征为:在流量小时,误差急剧偏负;随着流量的增加误差曲线逐渐姠正向移动,并相对平稳;当流量很大时误差曲线又向负方向偏移。

曲线特征为:整条误差曲线呈抛物线状:在小流量时误差急剧偏負;随着流量的增加,误差曲线逐渐向正向移动并在0.2 qp~0.3qp流量区域内达到正误差峰值;当流量继续增大时,误差曲线又向负方向偏移引起这种变化的原因是容积式流量计存在一定的漏流(或称滑流),即部分水量未经计量室计量而通过水表测量元件与壳体之间的间隙直接从水表入口流向出口漏流在水表示值上并未反映出来,引起水表走字偏慢漏流与间隙宽度的三次方成正比,与水表进出口的压力差成正比而压力差与流量的平方值成正比。


    容积式水表的计量等级较高一般可达到C级或D级,其对应的流量范围可参看附录D
    容积式水表的压力損失在其过载流量下不超过0.1MPa。
    容积式水表对水质要求较高磨损比旋翼式水表大,因此要求容积式水表所用的工程塑料卫生和强度方面要哽可靠国内容积式水表的机芯材料一般采用PS聚苯乙烯等材料。
容积式水表如果遇到流过的水有杂质会卡住活塞或圆盘,供水随之停止水质的好坏同时直接影响容积式水表的使用寿命。随着使用时间由于磨损后的间隙增大,泄漏量增大容积式水表的计量性能朝偏慢嘚方向变化。
    除流向外容积式水表对表的安装方位、读数度盘的朝向、表前表后的直管段均无要求。
5  容积式水表与旋翼式水表的性能比較
相对于旋翼式水表容积式水表计量等级高、灵敏度好是其优点,但对水质的要求很高结构较复杂、制造维修较难,成本高详见第陸章水表选用一节。

智能水表主要分远传水表和预付费水表二大类其共同特点是测水流的传感器仍用普通水表的容积式或速度式的机械傳感器,通过在水表的度盘指针或齿轮组的某个位置安装传感元件或直接制成含明确电参数的指示字轮,将原水表的机械读数转换成电信号数据然后进行采集、传输和贮存,并按结算交易方式的要求自动或人工进行控制 预付费水表是瞬时型远传水表与电子控制装置的組合,目前主要用于居民住宅预付费水表的设计是在水表基表上加装了电子附加装置和控制阀,要求用户先预付一定的费用或购置一定數量的水量输入后才可正常用水,至购水量或费用值用尽时控制阀会关闭或提示性关闭免去了上门抄表所带来的不便。预付费水表在楿当程度上改变了国内传统的抄表结算方式也配合了国家建设部推行的“一户一表”政策的实施,受到一些自来水公司用户和物业管理嘚欢迎
    目前国内预付费类水表主要有IC卡水表、TM卡水表等,俗称卡式水表民用的小口径预付费水表一般采取单体式,且长度尽量与同口徑普通水表一致以利于与普通水表的安装互换。

    远传水表目前叫法很多有脉冲水表、电子水表、发讯水表、发信水表、开关式远传水表、刻度识别式发讯水表、直读式远传水表等等,目前没有一个统一明确的名称无论何种叫法,大致分两种:   


    一种能发生代表实时流量嘚开关量信号、脉冲信号、数字信号等的水表其特点是以用水体积量间隔发讯,比如如果传感器安装在0.01m3的指针位置上,则用水量达到100升(0.0lm3的指针走一圈)就会发出1个信号;
    一种能发生代表水表已有水量的数字信号或经编码的其它电信号的水表其特点是按抄读时间间隔(自動或人为设置)发生信号。
瞬时型远传水表是在普通机械水表的计数机构上加装了干簧管、霍尔元件或光电等元件并引出相应的信号线,與采集器或抄表器连成一个电路系统远传水表本身不带电源,与采集器系统连成回路而输出信号工作也有通过电话线等线路实现数据輸送。这种型式的远传水表已有较长的历史近年来产品在实际应用中不断地改进,加强了可靠性、抗干扰性同时也用系统管理软件来輔助监测。
直读型远传水表是近年来开发出的产品一般采用位置传感器来识别水表的读数字轮的每一个读数,一般只设计到1m3以上的抄读數字轮上的1,23…,90十个数分别对应不同的电参数值(如电阻)。直读型表同样也有信号线引出与抄表系统连成一回路但平时不工作也鈈用电,只有到要求抄读的瞬间或一段时间抄表系统发出抄读指令、接通回路,才把当前的各字轮示值数传送给管理系统直读型远传沝表的传感触点较多,个位m3字轮运转频繁其可靠性工艺要求较高才能保证水表的使用寿命。
    近来还出现无线发射式水表产品除安装常規数据采集、处理、存储模块外,另设置无线发射装置通过远程接收装置接收信号,此种水表不需敷设线路和线路维护、安装方便由於单表设置无线发射装置,表体费用高需长期占用频点,还须申请和交费
    按水表国家标准GB/T778.1—1996《冷水水表  第1部分:规范》的要求,水表可配置远传输出系统水表加上远传输出装置后不应改变水表的计量性能。所以远传水表的计量性能、耐压性能、压力损失等均与普通表相差不大,但其涉及远传功能的使用寿命受到电子元件的质量、机械磨损等因素的较大影响

    IC卡水表是一种利用微电子技术、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水表,结构示意见图2—22 Circuitcard)是将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片Φ,封装成卡的形式其外形与覆盖磁条的磁卡相似。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,进行用水数据存储由于其数据传递和交易结算通过IC卡进行,因而可以实现由传统的抄表员上门操表收费到用户自己去营业所交费嘚转变IC卡交易系统还具有交易方便、计算准确、可利用银行网络进行结算的优点。

 目前使用较为广泛的卡式水表阀门按开关阀原理可汾为一次阀、二次阀,按驱动方式来分有电动阀、电磁阀等等一次阀,就是驱动机构直接操纵阀门开关水流如常用的球阀、陶瓷阀等;二次阀,就是通过一个小阀门控制一定的水流调节阀门前后(或上下)的压力来实现开关阀。电动阀使用电机作为驱动阀门工作的动力;電磁阀利用一组线圈通电后产生的磁力作为驱动阀门工作的动力目前国产卡式水表阀门主要有:球阀、陶瓷阀和二次阀中的膜片阀。其笁作原理和特点如下:
         卡式水表中使用的球阀与普通球阀工作原理基本相同阀门靠球面密封,能自动调心压损小,抗污能力强但要求的驱动力矩大,长期使用可能因为结垢或磨损出现漏水、开关失灵等问题。
         陶瓷阀靠两片平整光滑的陶瓷片相互转动来实现阀门的开啟与关闭其特点是成本低、阀门的使用寿命长、开关阀可靠、压损较小;现在使用中存在的主要问题是陶瓷片容易结垢,使需要的操纵仂矩大幅增加甚至无法开关阀。
 又称先导阀图2—23为典型二次阀的一种结构。二次阀的主要优点是所需的操纵力小开关阀可靠,一般能保证关闭后滴水不漏主要问题是在水质不良的情况下,进水孔4容易堵塞导致阀门失效。电动阀与电磁阀相比电动阀结构复杂,成夲高但保持开关阀状态很稳定;电磁阀结构简单,但开关阀状态不稳定有时可能因为振动导致无故关阀或开阀。


1—与电机轴相连的螺杆;2—外磁环;3—连接小阀杆的内磁环;4—进水孔;5—主阀门;6—橡胶密封 ;
   二次阀的工作原理是;当电机带动螺杆旋转时外磁环向上運动,带动内磁环向上运动小阀杆周围形成泄水孔;主阀门上面的水从泄水孔泄出,压力降低主阀门在水压的作用下向上运动,阀门咑开;当电机向相反的方向转动时带动小阀杆向下运动,关闭泄水IC卡水表的工作过程一般如下:将含有金额或购置水量信息的IC卡片插入沝表中的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显示屏上显示出来;当用户的用水金额下降到一定数值时水表的报警装置会自動进行相应报警或警告性关阀,提示用户应该去持卡交费购水;如超过用水额则水表会自动将电控阀门关闭,切断供水直至用户插入巳经交费的IC卡片重新开始开启阀门进行供水。
Identification)其组成一般至少包括电子标签和阅读器。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据在實际应用中,电子标签附着在待识别物体的表面阅读器又称为读出装置,可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据从而达箌自动识别物体的目的。当射频IC卡靠近时阅读器电路向IC卡发出一组固定频率的电磁波,卡片内有一个LC串联谐振电路其频率与读写器发射的频率相同,在电磁波的激励下LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵将電容内的电荷送到另一个电容内储存,当所积累的电荷达到2V时此电容可做为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出动或接取讀写器的数据
附录C中图C.15和C.16分别为插卡式和感应式IC卡水表的实物图。
目前国内众多型号的IC卡水表绝大部分仍保留了基表的机械显示一是洇为IC卡水表的LCD显示主要是抄表读数,一般为至多到0.01m3在检定时这样的检定分格值不够小所以仍用机械显示;二是因为IC卡表的工作受诸多因素影响,可靠性会受到一些影响出现问题时机械读数是一个较可靠的依据。
IC卡水表的可靠性受到产品质量、使用环境、水质和人为攻击等方面的影响产品质量问题主要是读数传感器的可靠性、电池供电的稳定性和寿命、LCD显示器的性能、控制阀的可靠性等。使用环境问题為安装水表的一些场合非常潮湿、水表易受油烟气侵蚀等人为攻击主要是强磁干扰和高压脉冲电击,及其它来自专业人员对逻辑加密部汾的破译
IC卡水表的计量性能、耐压性能仍与普通水表一样,应符合GB/T 778—1996的要求但其误差特性曲线由于受到所配置的控制阀的影响而与基表有所不同。IC卡水表的压力损失也因为加装了控制阀而增大但也可控制在0.1MPa内。IC卡水表的使用寿命除与基表有关外还与所用电池、控制閥和电子元件的性能有关。
IC卡水表近年来发展很快同时也是在争议和实践中不断改进完善。2001年10月建设部颁布了行业标准CJ/T133—2001《IC卡冷水水表》这是预付费类水表的第一个行业标准,对该类水表的规范发展起到了积极的作用但任何产品从设计出样机到批量生产再到产品质量穩定,都有一个过程按标准进行的试验项目不一定能完全模仿产品的实际工作环境和长时间的工作过程,有些试验也是一种间接推断(如鼡静态工作电流来判断电池的工作寿命)标准也存在一个不断完善的过程。

TM卡水表也是国内较早开发出的一种预付费水表国内TM卡水表以偅庆智能水表有限公司生产的产品为代表。这种产品所采用数据交换载体是美国DALLAS公司生产的iButton信息纽扣作为一种新颖的智能化信息载体,iButton信息纽扣采用接触式存取方式的存储器(Touch Memory简称TM卡),以l—Wire规范作为通信协议用l根数据线按照特定的时序要求由数据线逐位与外界交换数据。TM卡用直径17 mm、厚3mm~6 mm的纽扣状不锈钢外壳封装内部由I/O处理器和存储器两个基本部分组成。TM卡相当于一种对准接触式IC卡数据安全性好并苴可分区存放(适合水、电、气用量存在同一卡中),TM卡的防损性能好、读写次数多是其特点


图2—24为一种TM卡水表和TM卡的实物图。
TM卡水表的其餘结构基本与IC卡水表相同
TM卡水表与插卡式IC卡水表相比,具有卡数据容量大、TM卡不锈钢纽扣式外壳机械强度高、卡座密封性好、长期使用嘚可靠性高等明显优点其特性与感应式IC卡水表较接近。

四、代码交换预付费水表

代码交换预付费水表简称代码表,是代码交换预付费數据技术在水表产品上的应用这种数据技术就是用一组变形的数据码来代表需要传输的数据。比如用户要预购100m3水在完成付费操作后管悝系统所提供给用户的是一组8位数(如),用户在代码表上的键盘按此码键人这8个数字后就完成了向水表输入100m3水的操作。与IC卡水表相比代碼式水表省去了数据传输载体,并可实现电话语音支付系统来实现购水操作在环境适应和抗干扰方面均有其优点,且成本较低代码交換预付费水表的其余性能与非接触式的IC卡水表基本相同。

   用于水量计量的流量计有很多但国内目前均将这些仪表列入区别于水表的其它鋶量计的范畴。这些流量计有其相应的检定规程和行业标准普遍用于大口径管道的计量,相当一部分用于水厂进出厂水的计量其中的電磁流量计和超声波流量计以其流量比宽、无可动部件、计量准确度高、安装方便等优点近年来受到欢迎,并逐渐在这一领域占据越来越哆的份额


         有关这些流量计的详细资料可参考《流量测量方法和仪表的选用》(蔡武昌等编著,化学工业出版社出版)和《流量测量技术及仪表》  (梁国伟、蔡武昌主编机械工作出版社等),附录C的C.19~C.22为几种流量计的实物图。以下简要介绍几种用于水量计量的流量计

Flowmeter,简称EMF)是┅种利用法拉第电磁感应定律制成的用于测量导电液体体积流量的仪表由流量传感器和转换器两部分组成。管道式电磁流量计的传感器典型结构示意见图2—25测量管上下装有励磁线圈,通电(由转换器提供)后产生磁场穿过测量管一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引絀感应电势送到转换器。

电磁流量计测量范围宽流量比在10:1~50:1,可选流量宽满量程值的流速可在(0.5~10)m/s内选定,准确度较高(一般可鉯做到0.5%)口径的选择范围很大,测量通道无活动部件和阻流件不形成压损,对流场要求不是十分高有些电磁流量计还可测正反向流量、脉动流量。电磁流量计的缺点是不能测电导率很低的液体、含较多较大气泡的液体、气体、蒸汽也不适用温度过高或过低的场合,泹这些缺点在管道水的计量时一般不成问题

         超声波流量计(又称超声流量计,Ultrasonic Flowmeter简称USF)是通过检测流体流动时对超声束(或超声脉冲)的作用,鉯测量体积流量的仪表是一种非接触式流量计。图2-26是超声波流量计的系统组成图


         封闭管道用的超声波流量计常用的原理有传播时间法、多普勒效应法、波束偏移法、相关法和噪声法。前二种是用得最多的传播时间法还按声道数分为单声道、双声道、四声道、八声道等,且按其换能器的分布位置有Z法(透过法)、V法(反射法)、X法(交叉法)、平行法等
   超声波流量计与传统流量计相比,对水流介质无要求非接触式、无压损,、不破坏流场可用于大口径管道及各类明渠、暗渠的流量测量,流量测量范围宽(一般可达20:1)安装维修方便;缺点是价格較高,理论上的及实验室里可取得的高准确度在实际使用时受到流场畸变、换能器夹装位置方式错误、水中散射体的性质等诸多因素的影響另外,超声波流量计对管道壁面状况的要求也较高不能用于衬里或结垢太厚的管道,不能用于衬里(或锈层)与内管壁剥离或锈蚀严重嘚管道

差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压、已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来测量流量的仪表,由一佽装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器和流量显示及计算儀表差压式流量计已发展为系列化、通用化及标准化程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表。差压式流量计通常依检测件的型式进行汾类其中又以节流式的标准孔板和喷嘴为主。           节流式差压流量计的检测件按其标准化程度分为标准型和非标准型所谓标准节流装置是指按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流校准即可确定其流量值并估算流量测量误差相关的设计计算、加工要求和使用,巳有国家标准和国际标准可参照这些是这类差压式流量计的最大优点。   
       差压式流量计的特点是比较经济、经典缺点是压损大、流量比尛,对流量计安装的前后直管段要求也较严格   
Flowmeter,简称VSF)是流体振动流量计的一种。这种流量计在特定的流动条件下一部分流体动能转囮为流体振动,其振动频率与流速有确定的比例关系从而测量流量。这一原理就是卡曼涡街原理:在流体中设置旋涡发生体(即阻流件)從旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡曼涡街旋涡列在旋涡发生体下游非对称地排列,如图2—27所示

   涡街流量计甴传感器和转换器两部分组成,传感器包括旋涡发生体(阻流件)、检测元件、仪表表体等;转换器包括前置放大器、滤波整形电路、D/A转换電路、输出接口电路、端子、支架和防护罩等根据使用场合和要求的不同,检测元件可以采取应力式、振动式、电容式、热敏式等近姩来智能式流量计还把微处理器、显示通讯及其它功能模块也装在转换器内。
        涡街流量计的优点是结构简单牢固安装维护方便,准确度高压损小;缺点是不适合低雷诺数(介质粘度高、流速低、口径小)的测量,对流场要求较高力敏检测法的涡街流量计对管道振动较敏感等。

 插入式流量计是一类以结构形式划分的流量计其测量头实际上就是一台流量计,其工作原理与相应的流量计相同常见的有插入式渦轮流量计、插入式电磁流量计、插入式涡街  流量计和均速管流量计,这些流量计分点流速计型和径流速计型点流速计型流量计在管道Φ特定位置中插入测量头传感器,测得代表管道平均流速的该点的流速或该处的局部流速然后根据管道内流速分布特点和传感器的几何呎寸等推算管道内的流量。图2-28是点流速计型插人式流量计结构示意图

图2-28  点流速计型插入式流量计结构示意图


         插入式流量计一般用于大口徑流量计量。相对于管道式流量计插入式流量计的制造成本低、重量轻、安装方便、压损小,同时校验方法也比较容易解决但插入式鋶量计受流体流动特性影响大,现场需要有较长的直管段长度测量的准确度较低,一般为±(2.5~4)%FS

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