标签: 物联网水表

现在的物联网智能水表，一般都是在原来的机械旋翼式水表的基础上，加上电子采样原件改装而成的。在生产前，需要对机械旋翼式水表进行误差测量，本文用于说明水表测量误差的方法及原理。 在表盘上，可以看到，除了字轮及指针用于显示水量以外，还会有 “ Q3=** ”及“ Q3/Q1=** ”或是“ R=** ”的字样。其中， Q3 是指该表的常用流量，以图片中的 Q3=2.5M^3/h 为例，该值表示该表的常用流量为 2.5M^3/h ，也就是说每小时走水 2.5 立方米。而 R 或者 Q3/Q1 是指量程比（ R=Q3/Q1 ）， Q1 是指该表的最小流量。量程比 R 为常用流量 Q3 与最小流量 Q1 的比值，该比值越大，说明该表可以测量的水速的范围较宽，速度特别小的水流和速度特别大的水流都可以计量出来，就可以避免出现偷水的现象。 除了表盘上刻印的 Q3 和 R （ Q3/Q1 ）以外，还有一个比较重要的流量叫 Q2 ， Q2 是指分界流量， Q2 一般不会在表盘上刻印。分界流量 Q2 理解起来比较费劲，据说与层流还有关系，不过就测误差而言，不需了解太多。在《水表新标准》上这样规定， Q2/Q1 的比值，对于标称口径小于或等于 50mm ，且常用流量 Q3 不超过 16M^3/h 的水表，应为 1.6 ；对标称口径大于 50mm 或常用流量 Q3 超过 16M^3/h 的水表，如果 Q3/Q2 值大于 5 ，此值可为 1.6 、 2.5 、 4 或 6.3 。一般家用的水表大多为 DN25 、 DN20 或者 DN15 的，这些口径都小于 50mm ，故 Q2/Q1=1.6 。 以图片中的表为例， Q3=2.5M^3/h ，而 R=Q3/Q1=80 ，可以得到 Q1=Q3/80=0.03125M^3/h ，再根据 Q2/Q1=1.6 ，可以推算出 Q2=1.6Q1=1.6*0.03125M^3/h=0.05M^3/h 。 知道了该表的 Q1 、 Q2 及 Q3 后，就可以对该表的这三个流量点进行测量误差了。为了提高生产效率，现在工厂里的测量误差装置都用成电脑控制的测量设备了。笔者没有对该新设备进行使用，只是使用了以前的手工测量台对单个样表进行了测试。因而，这里只对手工测量台原理进行介绍。 在使用时，先将水表夹紧到测试台上，并关闭 K1 （放水闸），打开 K2 ，使得高压水通过水表。然后分别打开 K3 和 K4 ，让高压水从大流量计和小流量计中流过，直到大流量计和小流量计中看不到气泡为止，表示排尽空气，并关闭 K3 和 K4 。打开 k5 和 K6 ，将刚才排空气流进去的水排干净后，关闭 K5 和 K6 ，防止漏水。大小流量计中都有一个浮标， K3 和 K4 阀门开的越大，水流越快，则水流冲击着浮标往上走，浮标对应的流量计上的刻度越大。对浮标的冲击力和浮标的重力达到平衡，是整个测量装置的核心原理。之所以分成大小流量计，是为了提高测量台的流量测量范围，比如， Q3 和 Q1 的流速差别较大，不能用一个流量计来表示，所以，一般在测 Q3 的误差时，选择大流量计通道，而测 Q1 的误差时，选择小流量计。 做好上面的准备工作后，记下当前的表底数，就可以开始测量误差了。以 Q3=2.5M^3/h 为例，一般流量计上的单位都是 L/h ，将 Q3 转换下， Q3=2.5M^3/h=2500L/h 。将大流量计阀门 K3 大小进行调节，观察符标到 2500 刻度时，保持该阀门角度。然后就要盯着左边的 U 型管的刻度线了，等到 10L 后，立即关闭 K3 。这样也就是说实际流过表的水是 10L ，并且该水的速度是 Q3 。再读取现在的表底数，把当前表底数减去刚才测量前计下的表底数，就得到表测出来的值。有了该测量值和实际值（ 10L ），我们很容易就计算出该表的测量误差了。最后，要记得关闭 K2 ，打开 K1 排出管道剩余水，打开 K5 排出 U 型管的水，取下水表即可。 测量 Q2 和 Q1 的方法与测量 Q3 的类似，根据流速大小，去选择用大流量计还是小流量计就行。可以看到，测量台的另一个核心，就是 U 型管原理，根据 U 型管中水位高低，得到实际流水量。再与表测量值进行计算，得到误差，然后根据误差范围是否满足标准要求（一般要求误差小于 2% ），若误差太大，需要对机芯进行调节，多次测量，多次调节，直到满足误差要求。 若从事水表生产行业的朋友，想了解有关水表测量误差的方法与原理，可以参考上面我总结的内容。 下载视频