水表的結(jié)構(gòu)及工作原理

1、水表的結(jié)構(gòu)和工作原理[知識(shí)講座]第二講水表的結(jié)構(gòu)和工作原理第一節(jié)旋翼式水表旋翼式水表是速度式水表的一種，是世界上用得最多的水表品種。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，速度式水表的定義為“安裝在封閉管道中，由一個(gè)動(dòng)力元件組成，并由水流速直接使其獲得運(yùn)動(dòng)的一種水表”。當(dāng)水流通過(guò)水表時(shí)，驅(qū)動(dòng)葉輪(旋翼或螺翼)旋轉(zhuǎn)，而水流的流速與葉輪的轉(zhuǎn)速成正比，因水流驅(qū)動(dòng)葉輪處噴口的截面積為常數(shù)，故葉輪的轉(zhuǎn)速與流量也成正比。通過(guò)葉輪軸上的聯(lián)動(dòng)部件與計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)相連接，使計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)累積

2、葉輪(旋翼或螺翼)的轉(zhuǎn)數(shù)，從而記下通過(guò)水表的水量。一、多流束水表多流(束)水表：水流通過(guò)水表時(shí)，有多束(股)水流從葉輪盒四周流人，驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)。這種水表的公稱口徑一般為15mm～150mm。旋翼多流束式水表由表殼、中罩、表玻璃、密封墊圈、計(jì)量機(jī)構(gòu)、計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)和濾水網(wǎng)等組成。水流沖擊葉輪后，葉輪開始轉(zhuǎn)動(dòng)，所轉(zhuǎn)圈數(shù)通過(guò)計(jì)數(shù)機(jī)構(gòu)累計(jì)，記錄顯示通過(guò)水表的水量。見圖21和22。圖2－l旋翼多流束水表的結(jié)構(gòu)示意圖1接管；2連接螺母；3接管密封墊圈；4

3、鉛封；5銅絲；6銷子；7O形密封墊圈；8葉輪計(jì)量機(jī)構(gòu)；9罩子；10蓋子；11罩子襯墊；12表殼；1碗狀濾絲網(wǎng)料一般采用鑄造鉛黃銅(ZcuZn40Pb2，見GB1176—1987)。表玻璃應(yīng)采用符合JBT8480—1996的鋼化玻璃。2計(jì)量機(jī)構(gòu)計(jì)量機(jī)構(gòu)主要由齒輪盒、葉輪盒、整體葉輪、頂尖、調(diào)節(jié)板等組成，見圖2—3。計(jì)量機(jī)構(gòu)是水表的“心臟”，它對(duì)水表的計(jì)量性能和耐用性起著關(guān)鍵的作用。圖2—3旋翼式水表計(jì)量機(jī)構(gòu)圖1齒輪盒：2整體葉輪；3葉輪盒

4、；4頂尖，5調(diào)節(jié)板(1)齒輪盒計(jì)數(shù)器置于齒輪盒中，與齒輪盒上部的內(nèi)孔相配合。齒輪盒下部有一凸臺(tái)，與葉輪盒相配合。齒輪盒在旋翼多流水表的機(jī)芯中，起著承下啟上的作用。為此，要求齒輪盒上部?jī)?nèi)孔與下部凸臺(tái)間應(yīng)有良好的同軸度。另外，齒輪盒外壁應(yīng)有定位線或底部有定位鍵，以保證與葉輪盒配合時(shí)的定位要求，從而確保性能的穩(wěn)定。旋翼式水表的齒輪盒底部一般均有三條左右的固定筋，其主要作用是，當(dāng)水表在大流量運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)葉輪旋轉(zhuǎn)起阻尼作用，以改善水表在大流量區(qū)域的

5、性能曲線。因?yàn)楫?dāng)很小的流量通過(guò)水表時(shí)，其流速很低，水流的動(dòng)能極小，不足以克服葉輪的慣性，故葉輪未轉(zhuǎn)動(dòng)。待稍加大流速，葉輪雖轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能準(zhǔn)確計(jì)量，故最小流量以下的流量范圍水表呈偏慢的現(xiàn)象。此后逐漸加大流速，水表向快的趨勢(shì)發(fā)展，如果沒有齒輪盒上的筋加以阻尼，則這種趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)下去，直至偏快10％～15％左右后(與有筋阻尼相比較)，其性能曲線才會(huì)趨向平穩(wěn)。水流從葉輪盒進(jìn)水孔流人后，一方面驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，另一方面水流本身呈螺旋形上升，并從葉輪盒出

6、水孔排出。在小流量時(shí)，因水流流速低，葉輪上平面與齒輪盒筋的間隙處的水流呈層流狀態(tài)，水的粘性作用占主要地位，齒輪盒上的筋對(duì)葉輪轉(zhuǎn)速無(wú)影響。當(dāng)流速大到一定程度時(shí)(一般為0.7m／s左右)，間隙處水流從層流過(guò)渡到湍流，造成齒輪盒若干條筋的下方產(chǎn)生旋渦，使葉輪轉(zhuǎn)速有所減低。同時(shí)，因流速增大，在葉輪盒內(nèi)呈螺旋上升的水流，有一部分沖到齒輪盒筋反射回來(lái)，其方向卻與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，故又使葉輪轉(zhuǎn)速降低，使水表不致于出現(xiàn)沒有齒輪盒筋那樣快10％～15％后