摘要：為了提高水表的計量精度，減少水量計量損失，寬量程、高靈敏度等新型大口徑水表將逐步推廣應用，這是水表技術發展應用的必然趨勢。本文通過對幾種新型大口徑水表計量性能對比分析、綜合評價，并利用實例證明新型大口徑水表選型與應用是否合理對發揮新型水表作用的影響程度，提出了合理選型與配表原則。
    關鍵詞：大口徑水表；新型水表；選型與應用
 
     0   引言
    目前，水表根據原理、結構、用途不同，有各種各樣的形式，在市場上流通的大口徑水表（以下特指DN50及以上的水表）主要可以分為兩大類，一類為機械水表，如WP水平螺翼式、復式水表、WS垂直螺翼式和WPD寬量程水表等，另一類為電子水表，如電磁水表、超聲水表、遠傳水表等。而每種水表各有特點，也各有優缺點，大口徑水表又不同與小口徑水表逐漸集中于少量品種，而是向更多的功能型轉化，水表生產廠的設計理念分化也使同種水表的功能差異擴大。然而，也存在著因選擇不合理、應用不正確等原因，最終導致不能較好發揮新型水表的有效作用，也產生了一些負面效應和不良影響。所以，對于水司等使用單位來說，如何確保合理選擇、科學應用變得非常重要，應根據自身的特點，在調查分析、綜合對比的基礎上逐步提高、不斷完善，形成水表選型與應用管理有效機制，達到利益最大化。
 
    1 水表的流量范圍
    我們用圖1來描述水表的計量誤差隨流量變化的情況，可以看到，隨著流經水表的流量由小到大的變化過程，水表的計量誤差也隨著發生變化。水表生產廠家常用5個流量點標定水表的技術參數：始動流量Qd、最小流量Q1、分界流量Q2、常用流量Q3、過載流量Q4。根據這5個流量點可以把水表的計量誤差劃分5個區域。
水表計量誤差隨流量變化示意圖
始動流量Qd 最小流量Q1 分界流量Q2 常用流量Q3 過載流量Q4
--------- + --------- + -------- + --------- + --------- + ---→流量
計量死區 |誤差不確定區| ≤±5%區 |      ≤±2%區       | 誤差不確定區
圖1
    根據國標GB/T778-2007對流量范圍的界定，流量范圍是指由最小流量Q1和過載流量Q4所限定的范圍，在此范圍內水表的示值不得產生超過最大允許誤差的誤差。該范圍由分界流量Q2分割成“高區”和“低區”兩個區。
 
    2  新型水表性能對比分析
    2.1 特性流量參數對比
    根據產品說明書上的理論參數，結合水表檢測室開展的試驗結果（實際參
數），對幾種新型水表的特性流量參數對比如下表：
  表1：DN50水表                  單位：m³/h

水表型號	始動流量	最小流量	分界流量	常用流量	過載流量	實測結果
WP水平	一般	0.45	3.0	15	30	符合要求
WS垂直	非常好	0.35	3.0	15	30	符合要求
母子表	非常好	0.03	0.12	15	30	符合要求
ＷＰＤ寬	較好	0.30	0.7	50	90	符合要求

水表型號	始動流量	最小流量	分界流量	常用流量	過載流量	實測結果
WP水平	一般	1.2	8.0	40	80	符合要求
WS垂直	非常好	0.4	8.0	40	80	符合要求
母子表	非常好	0.05	0.20	40	80	符合要求
ＷＰＤ寬	較好	0.5	0.8	120	200	符合要求

 
    2.2 性價綜合對比
    以DN50口徑水表為例，對幾種型號水表的優缺點、性價比等情況綜合對比如下：
表3：綜合評價對比表

評價項目	WP水平	WS垂直	復式水表	ＷＰＤ寬
產品價格	200元	700元	1000元	1400元
周檢方式	一般自行檢修	一般自行檢修	需要委托送檢	需要委托送檢
檢修費用	較低	較低	較高	較高
安裝長度	200/280毫米	200/280毫米	280毫米	200毫米
壓力損失	較小	一般	較大	一般
量程范圍	一般	較大	最大	特大
生產廠家	寧波	寧波/福州	寧波	寧波/福州
市場占有	普遍使用	逐漸推廣	較多使用	逐漸推廣
優點	結構簡單，成本低，流通能力大，壓損小。	始動流量較小，中小流量計量性能較好。	量程范圍非常大，既有好的大流量性能，又有優越的小流量性能。	量程范圍較大，葉輪均衡受力，采用動平衡原理，沒有接觸磨損，能夠高速運轉而不破壞。
缺點	單點調節，流量大時會引起葉輪傾斜旋轉而造成偏心磨損或破壞，無法允許長時間在大流量下運行，小流量性能稍差。	大流量性能稍差，壓損較大。	采購價格高，委托送檢費用大，檢修不方便，壓損較大，流量轉換閥容易損壞。	引進國外技術，采購價格高，委托送檢費用大，檢修不方便。
適用范圍	一般適用于中小流量為主，流量波動不大，要求壓損小的場所。以消防表、考核表等為主。	適用于小流量為主，而且流量波動較大，對壓損要求不高的場所。以一般企業、事業單位和經營商店等為主。	適用于管道流量變化特別大，且無規定用水規律，時大時小，計量要求高的場所。以農村總表、醫院、小型企業等為主。	適用于大流量為主，而且集中流量較大，要求壓損較小的場所。以大型學校、工業企業及總管區域內貿易結算等為主。

    3 新型水表應用實例分析
    3.1 新型水表之一：復式水表
    復式水表又稱子母表，它是由大水表、小水表和轉換裝置組成的水表，水流根據流量的大小自動流過小水表或大水表，或同時流過兩水表。水表的讀數由兩個獨立的計算器給出，或者由一個計算器將兩個水表上的數值相加后給出。
由于目前沒有實現子母水表的實時遠傳監控，所以對在裝子母水表應用效果分析只能根據水表抄見水量來分析，選取部分代表性用戶的母子水表為對象，進行對比分析情況如下表：

規格型號	大表表計水量（m3）	小表表計水量（m3）	大表與小表水量比值	合理性判斷
DN50/15	33834	2144	15.8	不合理
	715	1746	0.4	合理
DN80/20	69499	4088	17.2	不合理
	12405	3679	3.4	合理
DN100/20	28320	910	31.1	不合理
	33626	21769	1.5	合理

    上表說明：根據子母水表的性能特點及自身優勢，結合實際使用情況進行分析，可以看出有些地方使用子母水表是明顯不合理的，因為當大表表計水量與小表表計水量的比值大于一定數值時，子母水表的優勢就不存在，類似這種情況完全可以使用普通水表或其他型號水表替換。而當比值小于一定數值時，也有可能會存在口徑過大、大表故障導致小表過載等情況，所以必須通過加強分析，盡量避免不合理現象。
    對于復式表，其優勢應是在其小流量情況下，換句話講是其小表發揮主要作用，小表使用的時間相對大表要長，如果大小表同時使用時間差不多，則不如直接用普通的同口徑水表，基于此一分析，故判斷合理性時，可簡單地用大、小表水量之比來分析，或者分析其大、小表各自應占總水量的比例范圍，從中我們可以分析其使用是否合理，故我們可以根據其大、小表的常用流量來分析，下表是對各口徑復式表的一個簡單分析依據：

復式表規格	DN50/15	DN80/20	DN100/20	DN150/40
大表常用流量	15m3/h	40m3/h	60m3/h	150m3/h
小表常用流量	1.5 m3/h	2.5m3/h	2.5m3/h	10m3/h
大、小表流量比	10	16	24	15
大、小表 水量比標準	應低于10	應低于16	應低于24	應低于15

    3.2 新型水表之二：WPD寬量程水表
    根據對在用WPD水表實現遠傳監測的采集數據進行統計分析，結合水表的口徑、特性流量及用水量情況，從而判斷應用效果，選取部分代表性的重要用戶水表，以24小時為分析周期，分別統計不同流量區間范圍所占的運行時間比例，從而準確判斷水表的型號、口徑與該用戶的實際用水情況是否匹配、合理，以09年7月份的月平均小時水量數據為例，分析如下：
                表6：部分代表性用戶合理性分析              單位：%

代表用戶	在裝型號	小于Q1	Q1-Q2	Q2-Q3	Q3-Q4	大于Q4	合理性判斷
大昌祥 印染	WPD水表 DN５０	0	5	50	45	0	型號、口徑都不太合理，建議調整為DN80的WP水平水表。
震元制藥	WPD水表 DN１００	0	90	10	0	0	型號不太合理，建議調整為DN100的WP水平水表。
有機硅	WPD水表 DN５０	0	10	90	０	0	型號合理，暫時不用調整。

    上表說明：
    1、Q1—最小流量；Q2—分界流量；Q3—常用流量；Q4—過載流量；
    2、水表的最佳流量范圍要求一般處在Q2—Q3之間最為合理，計量誤差區間為±2%；
    3、在裝WPD寬量程水表應用效果不太理想，沒有完全發揮新型水表的作用，
    有些地方使用得當，但是有些地方沒有必要使用，使用普通水表就可以滿足計量要求，存在不經濟現象。
 
    4 選型及配表原則
    4.1 多品種原則
    由于每一管網上用戶的實際用水情況差異較大，每一種水表的性能差異也不一樣，因而要做到盡量按實際用水的瞬時流量和累計水量來選擇水表。如管網有長期中流量的用WP水平螺翼式水表，沒有特別大流量而長期中小流量的可用WS垂直螺翼式水表，既有大流量又有長期特小流量的用子母水表，有特大流量的可用WPD寬量程水表等等。
    4.2 動態管理原則
    每一個用戶水表的用水情況是在變化的，如早期用水量少時可用WS垂直螺翼式水表，當用水量增加到一定程度可考慮更換成WP水平螺翼式或WPD寬量程水表等。隨著水表遠傳監控技術的發展和推廣，可以實現即時準確地獲得水表的各個時段的實際用水量和用水變化規律，方便實現水表選型應用的動態管理，有效解決“大表小流量”、“小表大流量”及“從頭到尾使用一種水表”等不合理配表問題。
    4.3 經濟合理原則
    水表實際運行時段的平均流量和最大瞬時流量不超過水表的常用流量和過載流量，水表運行時段的最佳流量點應處在分界流量與常用流量之間，如果幾種型號水表同時可用的情況下，應優先選擇綜合成本相對較低的型號。科學、經濟選型，就是要使水表的計量特性誤差曲線與用戶的用水特性曲線相匹配，以達到優化計量的目的。
    4.4 集中采購原則
    大口徑水表數量相對較少，集中在少量廠家采購，有利于水表管理與升級換代，采購使用品牌產品也有利于提高性價比、使用效果等。
 
    5   結語
    通過對幾種新型水表應用效果分析，可以看出總體情況有好有差，主要還是選型、配表方面存在一些問題，沒有經過詳細、準確的數據分析，直接選用新型水表，導致使用不當，造成不經濟、不合理現象。在安裝使用前需要準確、綜合分析工況條件，做到產出效益要大于投入成本，即經濟合理、科學有效，避免盲目推廣。
    總體而言，占水司水表總數1—2%的大口徑水表承擔著50—60%的售水量計量，其水表計量效率的高低將直接影響整個水司的產銷差率水平，也就意味著僅需花費1%的精力即可達到50%以上的效果。為此，可以看出科學合理地選擇大口徑水表是非常重要的，尤其是新型水表，應當成為水司日常營銷管理的核心內容，應該從設計、安裝、使用、調整等管理環節上落實，做到層層把關，最終確保新型大口徑水表選擇及應用的科學合理、經濟有效，發揮新型水表的有效作用。
 
 
參考文獻
1 國家質量監督檢驗檢疫總局.冷水水表國家計量檢定規程（JJG162-2009）.北京：中國計量出版社，2009
2 國家質量監督檢驗檢疫總局. 封閉滿管道中水流量的測量飲用冷水水表和熱水水表國家標準（GB/T778-2007）.北京：中國標準出版社，2007
3 張建忠，楊雷等，淺談對C級水表的應用研究，城鎮供水，2009，02：40-43
4 詹志杰，水表技術手冊，中國計量出版社
 
 
作者簡介
1、林海光：紹興市自來水有限公司水表檢測所水表檢測班組組長，工程師，畢業于中國計量學院。聯系電話：0575-88656715，通訊地址：紹興市延安東路155號，郵政編碼312000。