对民用磁翻板液位计计量异常问题的探讨

 

随着生活水平的提高和技术的发展，我国对传统的居民供水系统进行了全面的改革。现阶段，城市中几乎所有家庭都实行“一户一表”制度。不仅方便了用水量的计量，而且避免了水费分摊纠纷事件。这对于我国城市供水系统来说实现了巨大的跨越。然而，在“一户一表”制度实施过程中，也出现了一些有待解决的问题。其中，zui重要、zui常见的问题是液位计容易出现计量异常。

 

1 磁翻板液位计应用概况

液位计，顾名思义，是用来测量水流量的仪表。主要有两种类型：容积式和速度式。现阶段，我国大部分磁翻板液位计都采用速度式。并且以旋翼式应用zui为泛。其工作原理可以概述为：水管中的水在流动使，会产生一定强度的动力。这种动力能够对位于液位计内的叶轮产生推动作用。叶轮在转动过程中，其上部连接的用来计数的部件会开始工作，将叶轮旋转的速度记录下来。通过叶轮的旋转速度，人们可以计算得到管内流经的水量。从磁翻板液位计的工作原理可以发现，当水管内水的流量越大，水的流速就会越大，叶轮旋转的速度就会越快。反过来说，如果液位计记录的叶轮转速越快，则说明用水量越大。旋翼式液位计根据水 流 速 大 致 上 可 以 划 分 为 两 类 ： 单 流 束 （ 公 称 口 径13mm~25mm）和多流束（公称口径 15mm~150mm）。根据其计量机构所处的环境大致上可以划分为干式和湿式两类。单流束旋翼式液位计在使用时，对于工作环境（例如水质和流场）的要求比较高。而多流束旋翼式液位计恰恰相反。虽然多流束液位计的使用范围更加宽广，但是这种较低工作要求也会带来弊端。经过较长时间的应用之后，其表盘的读数会变得模糊（仅针对湿式液位计）。因此在应用后期容易出现读数失误的现象。在使用过程中，磁翻板液位计的外壳及活动部件的材质为 ABS 材料，通常不会发生磨损或者损坏。容易出现这一问题的部位位于翼轮的轴尖、轴齿轮以及首个传动齿轮。试验数据表明，此类液位计出现较大误差的时刻通常是两个极端流量时刻。也就是说，当水流量极大或者极小时，液位计的计量误差会比较大（走字均变慢）。与此同时，此类液位计的使用寿命也较长，通常长达 10 年以上（即10 年以后液位计的计量误差能够保持在±4%之内）。但是经过实际应用发现与试验结构略有不符。一方面，磁翻板液位计的计量异常概率高于试验。常见的一种情况是当水流量较大时，液位计走字会加快。而当水流量较小时，液位计走字会减慢。另一方面，磁翻板液位计的使用寿命显著低于试验结果。应用磁翻板液位计的实践表明其使用年限远低于 10 年。有研究认为，这是制造工艺缺陷、环境条件较差导致的。

 

2 磁翻板液位计计量异常的原因分析

2.1 水压不稳定

水压不稳定是导致磁翻板液位计计量异常的常见原因。出现水压不稳定现象时，计量异常现象在两个用水极端表现较为明显。一方面，当水管内没有水流量时，液位计会出现缓慢走字的情况。另一方面，当水管内水流量较大时，液位计会出现“自转”现象。对这一原因的分析可以从两个角度考虑。首先，从管道内水的压力角度考虑。由于城市家庭用户存在集聚效应，使得液位计的安装也通常成片进行，并且液位计密度较大。这些密集排布的液位计间在不用水时存在某种水压平衡状态。当某一家庭开始用水时，由于水压出现波动，原来的平衡状态被打破。具体表现为用水瞬间叶轮出现反转现象，关水瞬间叶轮出现正转现象。从而导致计量略有异常。另外，从管道内气体的压力角度考虑。这是水压不稳定的根本原因。由于管道内不可避免会存在少量空气（例如供水中的空气，维修安装系统散入的空气等），而阀门开闭对于空气的影响是zui明显的。气压的变化，是管内水发生流动的根本原因。

 

2.2 安装不规范

液位计安装不规范，会直接影响到液位计功能的发挥。在实际应用中，这种安装不规范主要体现在液位计的布置上。由于实施“一户一表”制度，液位计的安装数量大幅增加。为了方便安装、抄表工作的开展，以及布置的美观性，通常安装人员通常会将一定范围内的所有液位计集中布置到一处。在安装时，一般会将 6~12 只液位计同时连接到一根管道上（直径介于 40mm~50mm 之间）。并且这些液位计的排布非常密集。这会增加液位计叶轮受到扰动的可能性，从而引起计量异常。

 

2.3 磁翻板液位计部件磨损

磁翻板液位计在使用过程中，有时会出现走字快于实际用水量或者不转的现象。从而导致液位计计数显著异常。但是在不用水时，液位计指针并不会发生转动。出现这种现象的主要原因就是部件磨损。一方面，在液位计的使用过程中，叶轮需要频繁的转动，与此同时发生的还有转轴顶尖和轴套之间的摩擦。作为液位计运行的重要部件，顶尖的磨损会对其工作效能产生非常重大的不利影响。由于这一部件起着支撑叶轮的重要作用，当其出现磨损，会对叶轮所处的位置产生影响。在这种情况下，叶轮由于缺少阻力会具有更大的转速。另一方面，经过长时间的使用，叶轮的位置会发生微量偏移。偏移后叶轮会更加接近叶轮外盒，从而在转动时受到外盒的阻力。在这种情况下，叶轮的转速会减慢。

 

3 磁翻板液位计计量异常问题的解决措施

3.1 安装单向止回阀

水压不稳定的现象是不可完全避免的。虽然通过排气等操作能够排除供水系统内部的部分空气，但是由于水中本身溶有空气，并且在使用阶段中因各种因素也会导致空气进入供水管，所以这种方法只能起到“扬汤止沸”的作用。为了避免水压不稳定造成的计量异常，安装单向止回阀是一个有效手段。安装位置应当位于液位计的前侧。安装止回阀后，能够有效地避免水倒流的现象。表前压力大时，液位计会发生正向转动。而当压力下降后，由于安装了止回阀，管内水并不会发生逆向转动。此时表后压力会增大。当表前压力再次增大时，在表后压力范围内，叶轮也不会再次发生转动。因此能够有效应对计量异常。

 

3.2 改善安装效果

针对安装不规范的问题，zui直接有效的解决措施就是改善安装效果。可以从以下两个方面进行。一方面，液位计安装位置以及安装流程应当严格按照规范要求进行。在安装前，安装人员首先应当对液位计安装的位置进行仔细清理。要保证安装位置干净无杂物。在清理时要注意避免杂质进入水管内部。在安装过程中，安装人员应当保证液位计处于正确位置。要保证其进出水口两侧的长度符合安装要求 （进水口侧长度不小于表径 10 倍，出水口侧长度不小于表径 5 倍）。另一方面，安装人员应当具备良好的工作素养。安装人员应当掌握必要的操作知识。这对于他们解决安装中的常见问题具有重要作用。例如，安装人员应当了解将下层液位计装在主水管后侧、将上层液位计装在主水管前侧更有利于保障计量效果。安装人员还应当掌握熟练的安装技能。这对于确保安装效果非常重要。

 

3.3 加强液位计质量和使用监管

一方面，应当加强液位计的质量监管。在选择液位计种类时，应当选择质量合格的产品。液位计的质量合格，其内部的部件的质量会更好。这能够保证液位计在较长一段时间内正常运行而不出现磨损。由于市场上液位计生产厂家众多，容易购买到质量不好的产品。因此，zui好是定点、定厂购买液位计。这样有利于保证液位计质量符合要求。另一方面，应当加强液位计的使用监管。在液位计工作期间，管理或者维修人员应当定期对其进行检查。从而及时发现液位计计量异常的问题，并进行处理。同时，为了保证其工作性能正常，要定期对液位计进行更换。不要等到液位计严重损坏时再进行更换。因为通常在出现严重损坏之前，液位计就会出现一定程度的计量异常现象。

 

4 结论

“一户一表”制度的实施，是我国供水系统的重要改革。虽然这一制度的实行在一定程度上弥补了传统方式的缺陷，但是也带来了新的问题。如果能有效地解决计量异常的问题，将实现供水系统发展的新的跨越。因此，应当逐渐深入研究这一问题，并不断在实践中进行完善。