對民用磁翻板液位計計量異常問題的探討

 

隨著生活水平的提高和技術的發展，我國對傳統的居民供水系統進行了全面的改革。現階段，城市中幾乎所有家庭都實行“一戶一表”制度。不僅方便了用水量的計量，而且避免了水費分攤糾紛事件。這對于我國城市供水系統來說實現了巨大的跨越。然而，在“一戶一表”制度實施過程中，也出現了一些有待解決的問題。其中，zui重要、zui常見的問題是液位計容易出現計量異常。

 

1 磁翻板液位計應用概況

液位計，顧名思義，是用來測量水流量的儀表。主要有兩種類型：容積式和速度式。現階段，我國大部分磁翻板液位計都采用速度式。并且以旋翼式應用zui為泛。其工作原理可以概述為：水管中的水在流動使，會產生一定強度的動力。這種動力能夠對位于液位計內的葉輪產生推動作用。葉輪在轉動過程中，其上部連接的用來計數的部件會開始工作，將葉輪旋轉的速度記錄下來。通過葉輪的旋轉速度，人們可以計算得到管內流經的水量。從磁翻板液位計的工作原理可以發現，當水管內水的流量越大，水的流速就會越大，葉輪旋轉的速度就會越快。反過來說，如果液位計記錄的葉輪轉速越快，則說明用水量越大。旋翼式液位計根據水 流 速 大 致 上 可 以 劃 分 為 兩 類 ： 單 流 束 （ 公 稱 口 徑13mm~25mm）和多流束（公稱口徑 15mm~150mm）。根據其計量機構所處的環境大致上可以劃分為干式和濕式兩類。單流束旋翼式液位計在使用時，對于工作環境（例如水質和流場）的要求比較高。而多流束旋翼式液位計恰恰相反。雖然多流束液位計的使用范圍更加寬廣，但是這種較低工作要求也會帶來弊端。經過較長時間的應用之后，其表盤的讀數會變得模糊（僅針對濕式液位計）。因此在應用后期容易出現讀數失誤的現象。在使用過程中，磁翻板液位計的外殼及活動部件的材質為 ABS 材料，通常不會發生磨損或者損壞。容易出現這一問題的部位位于翼輪的軸尖、軸齒輪以及首個傳動齒輪。試驗數據表明，此類液位計出現較大誤差的時刻通常是兩個極端流量時刻。也就是說，當水流量極大或者極小時，液位計的計量誤差會比較大（走字均變慢）。與此同時，此類液位計的使用壽命也較長，通常長達 10 年以上（即10 年以后液位計的計量誤差能夠保持在±4%之內）。但是經過實際應用發現與試驗結構略有不符。一方面，磁翻板液位計的計量異常概率高于試驗。常見的一種情況是當水流量較大時，液位計走字會加快。而當水流量較小時，液位計走字會減慢。另一方面，磁翻板液位計的使用壽命顯著低于試驗結果。應用磁翻板液位計的實踐表明其使用年限遠低于 10 年。有研究認為，這是制造工藝缺陷、環境條件較差導致的。

 

2 磁翻板液位計計量異常的原因分析

2.1 水壓不穩定

水壓不穩定是導致磁翻板液位計計量異常的常見原因。出現水壓不穩定現象時，計量異常現象在兩個用水極端表現較為明顯。一方面，當水管內沒有水流量時，液位計會出現緩慢走字的情況。另一方面，當水管內水流量較大時，液位計會出現“自轉”現象。對這一原因的分析可以從兩個角度考慮。首先，從管道內水的壓力角度考慮。由于城市家庭用戶存在集聚效應，使得液位計的安裝也通常成片進行，并且液位計密度較大。這些密集排布的液位計間在不用水時存在某種水壓平衡狀態。當某一家庭開始用水時，由于水壓出現波動，原來的平衡狀態被打破。具體表現為用水瞬間葉輪出現反轉現象，關水瞬間葉輪出現正轉現象。從而導致計量略有異常。另外，從管道內氣體的壓力角度考慮。這是水壓不穩定的根本原因。由于管道內不可避免會存在少量空氣（例如供水中的空氣，維修安裝系統散入的空氣等），而閥門開閉對于空氣的影響是zui明顯的。氣壓的變化，是管內水發生流動的根本原因。

 

2.2 安裝不規范

液位計安裝不規范，會直接影響到液位計功能的發揮。在實際應用中，這種安裝不規范主要體現在液位計的布置上。由于實施“一戶一表”制度，液位計的安裝數量大幅增加。為了方便安裝、抄表工作的開展，以及布置的美觀性，通常安裝人員通常會將一定范圍內的所有液位計集中布置到一處。在安裝時，一般會將 6~12 只液位計同時連接到一根管道上（直徑介于 40mm~50mm 之間）。并且這些液位計的排布非常密集。這會增加液位計葉輪受到擾動的可能性，從而引起計量異常。

 

2.3 磁翻板液位計部件磨損

磁翻板液位計在使用過程中，有時會出現走字快于實際用水量或者不轉的現象。從而導致液位計計數顯著異常。但是在不用水時，液位計指針并不會發生轉動。出現這種現象的主要原因就是部件磨損。一方面，在液位計的使用過程中，葉輪需要頻繁的轉動，與此同時發生的還有轉軸頂尖和軸套之間的摩擦。作為液位計運行的重要部件，頂尖的磨損會對其工作效能產生非常重大的不利影響。由于這一部件起著支撐葉輪的重要作用，當其出現磨損，會對葉輪所處的位置產生影響。在這種情況下，葉輪由于缺少阻力會具有更大的轉速。另一方面，經過長時間的使用，葉輪的位置會發生微量偏移。偏移后葉輪會更加接近葉輪外盒，從而在轉動時受到外盒的阻力。在這種情況下，葉輪的轉速會減慢。

 

3 磁翻板液位計計量異常問題的解決措施

3.1 安裝單向止回閥

水壓不穩定的現象是不可完全避免的。雖然通過排氣等操作能夠排除供水系統內部的部分空氣，但是由于水中本身溶有空氣，并且在使用階段中因各種因素也會導致空氣進入供水管，所以這種方法只能起到“揚湯止沸”的作用。為了避免水壓不穩定造成的計量異常，安裝單向止回閥是一個有效手段。安裝位置應當位于液位計的前側。安裝止回閥后，能夠有效地避免水倒流的現象。表前壓力大時，液位計會發生正向轉動。而當壓力下降后，由于安裝了止回閥，管內水并不會發生逆向轉動。此時表后壓力會增大。當表前壓力再次增大時，在表后壓力范圍內，葉輪也不會再次發生轉動。因此能夠有效應對計量異常。

 

3.2 改善安裝效果

針對安裝不規范的問題，zui直接有效的解決措施就是改善安裝效果。可以從以下兩個方面進行。一方面，液位計安裝位置以及安裝流程應當嚴格按照規范要求進行。在安裝前，安裝人員首先應當對液位計安裝的位置進行仔細清理。要保證安裝位置干凈無雜物。在清理時要注意避免雜質進入水管內部。在安裝過程中，安裝人員應當保證液位計處于正確位置。要保證其進出水口兩側的長度符合安裝要求 （進水口側長度不小于表徑 10 倍，出水口側長度不小于表徑 5 倍）。另一方面，安裝人員應當具備良好的工作素養。安裝人員應當掌握必要的操作知識。這對于他們解決安裝中的常見問題具有重要作用。例如，安裝人員應當了解將下層液位計裝在主水管后側、將上層液位計裝在主水管前側更有利于保障計量效果。安裝人員還應當掌握熟練的安裝技能。這對于確保安裝效果非常重要。

 

3.3 加強液位計質量和使用監管

一方面，應當加強液位計的質量監管。在選擇液位計種類時，應當選擇質量合格的產品。液位計的質量合格，其內部的部件的質量會更好。這能夠保證液位計在較長一段時間內正常運行而不出現磨損。由于市場上液位計生產廠家眾多，容易購買到質量不好的產品。因此，zui好是定點、定廠購買液位計。這樣有利于保證液位計質量符合要求。另一方面，應當加強液位計的使用監管。在液位計工作期間，管理或者維修人員應當定期對其進行檢查。從而及時發現液位計計量異常的問題，并進行處理。同時，為了保證其工作性能正常，要定期對液位計進行更換。不要等到液位計嚴重損壞時再進行更換。因為通常在出現嚴重損壞之前，液位計就會出現一定程度的計量異常現象。

 

4 結論

“一戶一表”制度的實施，是我國供水系統的重要改革。雖然這一制度的實行在一定程度上彌補了傳統方式的缺陷，但是也帶來了新的問題。如果能有效地解決計量異常的問題，將實現供水系統發展的新的跨越。因此，應當逐漸深入研究這一問題，并不斷在實踐中進行完善。