水表測量誤差原理

2021-10-01 11:34:48 字數 1855 閱讀 9575

現在的物聯網智慧型水表,一般都是在原來的機械旋翼式水表的基礎上,加上電子取樣原件改裝而成的。在生產前,需要對機械旋翼式水表進行誤差測量,本文用於說明水表測量誤差的方法及原理。

在表盤上,可以看到,除了字輪及指標用於顯示水量以外,還會有「q3=」及「q3/q1=」或是「r=**」的字樣。其中,q3是指該表的常用流量,以中的q3=2.5m3/h為例,該值表示該錶的常用流量為2.5m3/h,也就是說每小時走水2.5立方公尺。而r或者q3/q1是指量程比(r=q3/q1),q1是指該表的最小流量。量程比r為常用流量q3與最小流量q1的比值,該比值越大,說明該錶可以測量的水速的範圍較寬,速度特別小的水流和速度特別大的水流都可以計量出來,就可以避免出現偷水的現象。

除了表盤上刻印的q3和r(q3/q1)以外,還有乙個比較重要的流量叫q2,q2是指分界流量,q2一般不會在表盤上刻印。分界流量q2理解起來比較費勁,據說與層流還有關係,不過就測誤差而言,不需了解太多。在《水表新標準》上這樣規定,q2/q1的比值,對於標稱口徑小於或等於50mm,且常用流量q3不超過16m3/h的水表,應為1.6;對標稱口徑大於50mm或常用流量q3超過16m3/h的水表,如果q3/q2值大於5,此值可為1.6、2.5、4或6.3。一般家用的水表大多為dn25、dn20或者dn15的,這些口徑都小於50mm,故q2/q1=1.6。

以中的表為例,q3=2.5m3/h,而r=q3/q1=80,可以得到q1=q3/80=0.03125m3/h,再根據q2/q1=1.6,可以推算出q2=1.6q1=1.6*0.03125m3/h=0.05m3/h。

知道了該錶的q1、q2及q3後,就可以對該錶的這三個流量點進行測量誤差了。為了提高生產效率,現在工廠裡的測量誤差裝置都用成電腦控制的測量裝置了。筆者沒有對該新裝置進行使用,只是使用了以前的手工測量臺對單個樣表進行了測試。因而,這裡只對手工測量臺原理進行介紹。

在使用時,先將水表夾緊到測試台上,並關閉k1(放水閘),開啟k2,使得高壓水通過水表。然後分別開啟k3和k4,讓高壓水從大流量計和小流量計中流過,直到大流量計和小流量計中看不到氣泡為止,表示排盡空氣,並關閉k3和k4。開啟k5和k6,將剛才排空氣流進去的水排乾淨後,關閉k5和k6,防止漏水。大小流量計中都有乙個浮標,k3和k4閥門開的越大,水流越快,則水流衝擊著浮標往上走,浮標對應的流量計上的刻度越大。對浮標的衝擊力和浮標的重力達到平衡,是整個測量裝置的核心原理。之所以分成大小流量計,是為了提高測量臺的流量測量範圍,比如,q3和q1的流速差別較大,不能用乙個流量計來表示,所以,一般在測q3的誤差時,選擇大流量計通道,而測q1的誤差時,選擇小流量計。

做好上面的準備工作後,記下當前的表底數,就可以開始測量誤差了。以q3=2.5m3/h為例,一般流量計上的單位都是l/h,將q3轉換下,q3=2.5m3/h=2500l/h。將大流量計閥門k3大小進行調節,觀察符標到2500刻度時,保持該閥門角度。然後就要盯著左邊的u型管的刻度線了,等到10l後,立即關閉k3。這樣也就是說實際流過表的水是10l,並且該水的速度是q3。再讀取現在的表底數,把當前表底數減去剛才測量前計下的表底數,就得到表測出來的值。有了該測量值和實際值(10l),我們很容易就計算出該表的測量誤差了。最後,要記得關閉k2,開啟k1排出管道剩餘水,開啟k5排出u型管的水,取下水表即可。

測量q2和q1的方法與測量q3的類似,根據流速大小,去選擇用大流量計還是小流量計就行。可以看到,測量臺的另乙個核心,就是u型管原理,根據u型管中水位高低,得到實際流水量。再與表測量值進行計算,得到誤差,然後根據誤差範圍是否滿足標準要求(一般要求誤差小於2%),若誤差太大,需要對機芯進行調節,多次測量,多次調節,直到滿足誤差要求。

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