CN102435252A - 无扰动多路并行集成式民用水表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无扰动多路并行集成式民用水表，属于城市供水分户计量工程中、一种依靠分水器多路并行安放水表的现场配装方式上的创新。它一进多出、上下游双卡位限制单向水流扰动、多路并行集成化设计。它由集成模块表壳、机芯、机芯套、上游分隔止回装置和下游止回装置构成；模块表壳上面板设有多个水表基座，两侧面设有相对应的下游止回装置的基座，内腔设计有流体共用通道；若干机芯分别由机芯套固定在模块表壳基座上加压上游分隔止回装置形成计量的多个核心元件，两侧面基座装入下游止回装置即成一个完整系统的集合总承。与现有技术相比：本发明把现场散件配装法纳入工厂集约化生产和标准化管理范围，通过集成化设计和全面质量、精度控制生产；具备了占用空间小、工程费用少、现场施工量少，计量精准、质量可靠、无扰动的集成化优势。

Description

无扰动多路并行集成式民用水表

技术领域

本发明涉及一种城市供水民用小口径水表，尤其是一种城市供水对居民聚居区全部住户都要“出户计量”又没有足够空间进行安装的情况下，涉及计量部分的管网系统集成化设计，多路并行水表计量单元集成模块一体化的总承；它是由城市供水传统的“一进一出”单只水表在一条管线上计量模式，在向水表出户、集中安放过渡中、采用由分水器配装分户管多路并行的现场组装办法，向一个进水口入水、多个计量单元系统集成化设计、分别导出经过计量后的出水口、“一进多出”领域迈进的产物。是本人发明集成式水表之后又历经数年探索、求证、改进再度创造的一项技术。

背景技术

1998年国家计委和建设部出台的《城市供水管理办法》，做出了“城市供水应实行装表到户，抄表到户，计量收费”的规定，对我国供水行业的计量方式进行了市场化的规范。经过多年的推广实践，“水表出户，集中安放”的模式已成为设计实施“分户计量”的主流，占到了已经实施总量的90％以上。发明人也曾于2002、2005年就该类型施工设计模式专门设计了一种集成式水表，并申请了发明专利，专利号：200510044741.0。

“水表出户，集中安放”作为一种成熟的经验既体现了各地决策人的睿智，也暴露了城市供水“分户计量”政策在现有城市住房状况下所受到的限制和无奈。它的推广虽然缓解了出户水表无处落脚的工程难题，但是也相应的牺牲和冲击了技术标准的底线，产生了一些新的矛盾。有资料表明，由于受现场空间、地质和施工条件的限制，“水表出户、集中安放”的施工设计所采用的安装规范相对宽泛，施工中所贯彻的技术规范也经常受到干扰，难免出现一些“凑合”的现象。工程的外包等多层管理的形式使现场施工质量参差不齐，受人为、机件和现场设计等因素的影响，推诿、扯皮、工程质量难以保证。还有水表生产企业不断推陈出新的高精度水表设计，过分地强调了机台的始动流量，弱化了在线服役的整体性能，所谓“滴水计量”更加剧了工程整体计量精度的下降，使本来就不好分辨的供水计量矛盾更加复杂。

应当说，“水表出户，集中安放”的模式是好的，如果供水管网配置合理、表位得当、计量准确，既体现了用水公平合理、又减少了邻里纠纷，老百姓是举双手赞成的。但是，在“一户一表”改造的具体施工中所出现的人为的、客观的、技术的等方方面面的干扰因素把施工质量和水表质量搅在了一起，使得刚刚接触计量概念的用水户产生了质疑，其中水表的扰动现象让人们怀疑计量精度的矛盾更为突出。就水表而言，供水企业对水表的出厂精度要求非常严格，从反映介质动态方面讲瞬间灵敏度越高越好。但用水户讲的是计量的准确性，老百姓总爱和以前比，不用水时的水表指针前跑后颠、哆哆嗦嗦的现象让人看着就心烦。利益使然让供、用水双方在计量精度和准确度上投入了过多的情感和心计，让一个本来可以公平公正行使职责的法器陷入争议之中。

多年以来，我国民用小口径水表一般都采用机械表，靠水在其中流动产生的动能来带动齿轮运转，从而达到对用水的计量目的。换句话说，水流动的质量决定了计量的精度。因此，水表在出厂时就对表的方向、水平及表前的直管段作了约定，国家对水表的制造、安装都制定了严格的技术规范。尽管如此，因水压的波动及安装质量等所产生的水表的扰动仍然是客观存在的，只不过“一户一表”改造之前许多用户共用一只水表，表与表之间的距离长，表的静态时间少，各个取水点水压的波动是在水表下游管道之间内发生的，作用在水表上面的扰动现象也就不太频繁了。再说也很少有人关注它。

所谓扰动，是由管道内水的紊流和流速流向畸变造成的，一般机械水表在进水时是下进上出，推动叶轮的正转，如因扰动发生倒流时，则上进下出，推动叶轮反转。设计中，为了增强受力、克服惯性，对叶轮采取了特殊的设计，使作用在叶轮正反两侧的推力有很大的区别，有资料说明：如水表对正向流动的水做100％计量，发生反向流动时，由于流经顺序是反的，水表的流束冲击叶片的力没有了，叶片靠回流推动。流束冲击区变成汇集区之后，原来形成的推力变成了吸引力，靠近原来流束出口的小范围内，力的产生会形成四次方递减。所以，虽然两端的进水量相同，但反映在水表上的读数却相差巨大。

造成水表扰动的原因很多，其中压力的波动是不可避免的。“一户一表”分户管道大量增加、分户管上的取水点减少，它的频繁无序的开关增加了分水区域水表环节压力波动的频率。“水表出户”增加了表后水管的长度和高度，使反向流动的量能增大，也加大了扰动对水表计量值的影响。“集中安放”拉近了表位的距离，在干管水压力尚未能及时补进时总会有分户管的水卸压倒流释放，影响了相邻水表之间的正常运行。

另外，气囊、水锤的客观存在，也是产生水表扰动的重要原因。由于自来水的生产、管网的施工和运行不可避免地会使管道中溶入大量的气体，形成气囊。气体具行可流动、可变形、可扩散的特性，尤其是可压缩性很高，具有很强的动能，遇到管网内压力的波动，表后管道内的空间伸缩将会很大，因而也会使水表产生频繁的扰动。随着居民生活的改善，普遍安装了电的、太阳能的热水器，它的运行极易产生气囊，且位置高、管路长，再有受其混水阀质量和使用不当的影响，冷热水互串，也会使水表产生扰动的现象。

还有不可忽视的安装方式及安装质量的人为因素，也是造成水表扰动的重要原因。

民用水表的计量精度遭遇信任危机有历史的和技术等方面的原因，然而今天更多的是由“水表出户、集中安放”的施工设计和施工过程中细小瑕疵或者不经意造成的。水表出厂以后经历多道工序的流转最终到达用户的供水管线上，抛开出厂“抽检”的检测方式不提，其实它的合格证只是说明水表本身出厂时的检测精度、而不能证明安装到管道上后，整条供水管线的实际状态。换句话说，造成供水计量失准的原因很多，而供水企业却始终抱着水表的出厂合格证来说事，这是不严谨、也是对双方都不负责任的。以往大户表时代的传统做法在“一户一表”化小核算单位之后，也应该与时俱进根据相应的变化修正表务管理规程。供水企业在“一户一表”工程验收时，不能用仅为组件的一个部件的裸表出厂检验报告来取代整个工程质量报告，而应当向用水户出具一份入户端出水计量的精度验收合格文书，或者像本发明那样，可以直接保证水表出厂的检测精度不受现场施工影响的水表产品，来证明其供水管线计量精度的可信度。

总起来说，供水计量失准的原因是多元的，但用户质疑的焦点往往集中在最终的水价上，在共创和谐社会的今天，这一类的质疑不宜长期存留。面对现实，依靠科技进步，为市场提供一种技术性能可靠的供水计量器具已是当务之急。

无扰动多路并行集成式民用水表在“集中安放”方式的基础上利用“集成水路”的技术实现了由集中式到集成化的技术升华。它改变了多表群装粗放的现场配装方式，通过合理设计、精密组合，为水表创造了一个没有干扰的工作空间，成为集中安放、一进多出、能抵御多种干扰因素的运行安全的供水计量总成。本发明通过工厂集约化生产和标准化管理，使供水总承精度得到切实有效的保障。把粗放的现场施工变为精准的工厂化生产，不仅节省了大量的工程费用，还节省不可再生的有效空间。不仅会把测试精度保持到现场，还会把单一水表的机台测试精度延伸到供水计量的全过程。

集成式水表基本的设计理念提出已经很多年了，依靠这一理念所展开的“水表出户、集中安放”方式已经全面铺开。由于种种原因，目前它还在探索一些技术前沿的问题，没有拿出该理念的理想产品，但这个道理已深入人心，它的历史使命也远没有完成。因此，强化集成式水表抗扰动、多功能一体化，倡导节俭、高效，将是本次重大技术改进的目的。

发明内容

本发明的技术任务是：

针对上述“水表出户、集中安放”方案以及200510044741.0专利技术集成式水表的不足提供一种无扰动多路并行集成式民用水表。该无扰动多路并行集成式民用水表较前集成式水表更易于加工、安装及维护，测量灵敏度更高、适应性更强、精度不受现场安装和水流影响、限制产生逆流；它改现有技术中单个水表机台测试范围到水表壳接口、产品出厂合格证只是裸表机台测试值、不能证明安装质量的现状为：把单一水表的机台测试区域延伸到上、下游全程，把多路计量单元集成设计后的计量精度强化成系统总承的出厂和在线服役的计量精度，把水表扰动现象和由入户管道“水锤和气囊”造成的失准现象彻底解决掉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

无扰动多路并行集成式民用水表，由集成模块表壳、机芯、机芯套、上游分隔止回装置和下游止回装置构成。模块表壳上面板设有多个水表基座孔，两侧面设有相对应的下游止回装置的基座孔，内腔设计有流体的共用通道，一端设计有外接进水口；若干机芯分别由机芯套固定在模块表壳基座孔上形成计量的多个核心元件，每个计量元件的上游加压分隔止回装置伸入内腔流体共用通道、形成分隔后的单表上游部分；装置了计量元件后的模块其下游管路已然分别形成、装入与之对应的下游止回装置即成一个完整的计量部分，完成组装的模块其实就是一个“一进多出”系统的集合总承。

本发明的技术特点是：

模块的每个水表基座孔分别植入上游分隔止回装置和旋入机芯套，机芯放入机芯套内，套外加压表玻璃和表罩并打铅封。

模块的每个下游止回装置的基座孔内分别安装相应的下游止回装置。

模块的进水口配备有特制外螺纹活接头，活接头内有过滤网罩、外有排放杂质的螺栓。

机芯套为厚壁桶状、两端是外螺纹、中间有一圈凸起、凸起部位有适用板手旋转的卡口。

上游分隔止回装置由承压不锈钢壳体、止回阀瓣组成，壳体呈圆柱桶状、桶的上沿突出、固定在水表基座孔的底沿，壳体的底部设置有3个网格进水区，止回阀瓣由壳体内部固定于底部、常态下封闭进水区。

下游止回装置设计由变形阀体、止回阀瓣和模块侧面下游止回装置的基座组成。

各个部件安装到位整个总成是一种由一个支路管道管口进水、多个分户管口出水；每一路分户管都是上、下游双卡位限制单向水流动、水表计量区域常态闭合；的工作状态。

本发明和现有技术相比，具有以下突出的有益效果：

(1)本发明的集成式和“集中安放”方式相比直接效果是：表位占用空间只有它的四分之一，工程费用减少一半，现场施工量减少四分之三。

(2)集成式和“集中安放”方式相比前期效果是：水表出厂检测报告更具实质性，可以作为工程验收报告的计量精度报告使用。

(3)集成式和“集中安放”方式相比预期效果是：防冻性好、精度性能可靠、维修量小、可回收利用率高。

(4)杜绝了下游管道“水锤”和”气囊”对计量方面的影响。消除了供、用水双方相互的争议，计量数据更具备权威性。

附图说明

附图1是本发明无扰动多路并行集成式民用水表的轴测结构示意图；

附图2是图1所示无扰动多路并行集成式民用水表上游分隔止回装置示意图；

附图3是图1所示无扰动多路并行集成式民用水表下游止回装置示意图；

附图4是图1所示无扰动多路并行集成式民用水表上游进水口活接头示意图

具体实施方式

参照说明书附图对本发明的无扰动多路并行集成式民用水表作以下详细的说明。

如附图1、所示，本发明的无扰动多路并行集成式民用水表由表壳1、若干组机芯2、与机芯相对应的表玻璃3、表罩4、上游分隔止回装置5、机芯套6、下游止回装置基座孔7、流体共用通道8、下游止回装置9、水表基座孔10、上游进水口活接头11构成。

表壳1是精密铸造成型的中空壳体，其内腔是流体共用通道8、上板面设计有若干个水表基座孔10、两侧板面设计有相应个数的下游止回装置基座孔7、端面一面是进水口孔11。

上游分隔止回装置由承压不锈钢壳体和止回阀瓣组成，壳体呈圆柱桶状、止回阀瓣材质为pvc工程塑料。桶的上沿突出、固定在水表基座孔的底沿，壳体的底部设置有3个网格进水区，止回阀瓣由壳体内部固定于底部、常态下封闭进水区。

模块的每个水表基座孔分别植入上游分隔止回装置5和旋入机芯套6，机芯2放入机芯套6内，套外加压表玻璃3和表罩4并打铅封。

下游止回装置基座孔7装入下游止回装置9。

装入特制外螺纹活接头11。

组合成型的无扰动多路并行集成式民用水表总成，各个独立的分户计量单元上游由上游分隔止回装置作用与流体共用通道是常闭状态，下游由下游止回装置作用与入户管道是常闭状态，除有水流计量情况以外、计量部分均处于静止封闭中。

本发明的无扰动多路并行集成式民用水表除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (6)

1.无扰动多路并行集成式民用水表，由集成模块表壳、机芯、机芯套、上游分隔止回装置和下游止回装置构成；其特征在于：

模块表壳是精密铸造成型的中空壳体，其内腔是流体共用通道，上板面设计有若干个水表基座孔和流体共用通道垂直相通，两侧板面设计有相应个数的下游止回装置基座孔和水表基座孔90度角相通，一侧端面设计有进水口孔和流体共用通道相通；

若干机芯分别由机芯套固定在模块表壳水表基座孔上形成计量的多个核心元件，每个计量元件的上游加压分隔止回装置伸入内腔流体共用通道、形成分隔后的单表上游部分；

装置了计量元件后的模块其下游管路已然分别形成、装入与之对应的下游止回装置即成为一个完整的分户计量部分；

各个部件安装到位整个总成是一种：由一个支路管道管口进水、多个分户管口出水，每一路分户管都是上、下游双卡位限制单向水流扰动，水表计量区域常态闭锁的工作状态；它是由城市供水分户计量采用分水器“一进一出”单只水表在一条管线上、集中安放多路并行过渡中演化出的一种“一进多出”集成化设计形式，是水表安装由分散型到集中式再到集成化、由单表机台测试保证向全系统计量精度质量保证领域迈进的产物。

2.根据权利要求1所述的无扰动多路并行集成式民用水表，其特征在于模块表壳的进水口配备有特制外螺纹活接头，活接头内有过滤网罩。

3.根据权利要求1所述的无扰动多路并行集成式民用水表，其特征在于机芯套为厚壁圆柱桶状、桶内放置水表机芯、桶两端是外螺纹、中间有一圈凸起、凸起部位有适用板手旋转的卡口，两端外螺纹同是M80×2，它一端固定于模块水表基座孔内，一端植入机芯加压表玻璃和表罩并打铅封。

4.根据权利要求1所述的无扰动多路并行集成式民用水表，其特征在于上游分隔止回装置由承压不锈钢壳体、止回阀瓣组成，壳体呈圆柱桶状、桶的上沿突出、固定在水表基座孔的底沿，壳体的底部设置有3个网格进水区，止回阀瓣由壳体内部固定于底部、常态下封闭水表进水区。

5.根据权利要求1所述的无扰动多路并行集成式民用水表，其特征在于下游止回装置设计由变形阀体、止回阀瓣和模块侧面下游止回装置的基座组成，常态下封闭分户管道，防止分户管道水的倒流。

6.根据权利要求1所述的无扰动多路并行集成式民用水表，其特征在于组合成型的无扰动多路并行集成式民用水表采用：各个分户计量单元上游部分由上游分隔止回装置作用与流体共用通道是常闭状态，下游管路由下游止回装置作用与入户管道是常闭状态的双闭锁控制单向水流扰动保护办法，除了有水流计量情况以外、计量部分一直处于静止封闭中。

Images