水表原理课件

亲爱的各位领导、各位同事，晚上好！

湘潭京湘供水2010年第一次学习

水表篇

水表的结构原理和

安装规范介绍湘潭县水表计量检定站张迎乐

一、水表的含义及发展历史

二、水表的分类

三、水表的计量原理与构造

四、水表的材质

五、水表的组成图

六、如何看水表读数

七、水表的流量与选型

八、水表的安装要求与维护

九、智能水表的安装规范

十、水表的使用寿命

十一、目前水表行业所面临的困难

一、水表的含义及发展历史

1、水表的作用

●水表是用

来记录流经

自来水管道中

水量的一种计

量器具●

2.水表的发展简史

1825年英国的克路斯发明了真正具有仪表特征的平衡罐式水表以来，水表的发展已有近二百年的历史。期间，水表的结构先后出现了往复式单活塞式水表、旋转活塞式水表、圆盘式水表、旋翼式水表和螺翼式水表等形式。

上述水表的工作原理和基本结构仍被各水表制造企业沿用至今，但在设计、工艺和选材等方面不断进步，使之提高了水表的计量性能和可靠性，也降低了制造成本。

我国的水表使用和生产起步较晚。

1879年，李鸿章为操办海军，在旅顺口创建了我国第一家水厂。从此，水表开始进入我国。到1883年英殖民主义者在上海建立了第二个水厂。但还是没有生产水表。

直到20世纪30年代，上海光华机械厂（现在的上海光华仪表厂）从国外进口零部件开始组装水表。

60年代，国家才投资建设，开始自主研究生产制造属于我国产权的水表。由于品种繁杂，质量低下，不能互换，严重影响了水表的维修和发展。于是， 65年国家组织各部门成立工作组进行统一设计，规范了水表的设计形式和技术参数，从而结束了“万国牌”状态。

3.水表标准

以前，我国没有水表执行标准，就按照国际标准ISO4064执行，直到1985年才第一次起草发布《水表及其试验装置检定规程》JJG162-1985，一直沿用到2007年，在2007年发布了新的《冷水水表检定规程》JJG162-2007，由于存在实施过程中很多地方无法达到要求，故2009年4月8日的国家质量技术监督检疫总局又重新发布新标准JJG162-2009《冷水水表检定规程》，于2010年4月30日实施，在2010年12月31日前为过渡期，2011年1月1日全部按照新标准执行。

二、水表的分类：

速度式水表容积式水表

水表的分类：

1、按设计原理可分为速度式、容积式和螺翼式水；

我们公司使用的是速度式水表，以下我们主要学习速度式水表

A、容积式水表

B、螺翼式水表

C、速度式水表

容积式水表主要用于纯净水计量。

我们公司的水表都采用螺翼式和速度式两种机芯（80、100、150、200的为螺翼式）。

速度式水表可分为：

A、单流束水表

特点:

水流从一个方向流进机芯，冲击叶轮旋转，容易

造成此类叶轮机芯偏心磨

损，缩短水表使用寿命，

且灵敏度低。

速度式水表可分为：

B、多流束水表

特点：

水流从各个方向流入机芯，冲击叶轮旋转，就

不会造成叶轮偏心磨损。

灵敏度高，使用寿命长等

优点。

2、水表按计量等级可分为A、B、C、D四个等级。

其中A级最低，D级最高，

由于A级表精确度和灵敏度低，现已淘汰目前我们公司使用的表都是B级表。

在JJG162-2009《冷水水表检定规程》新标准中，作了新的定义：水表计量等级重新分为1级和2级，1级最高。

如水表上未标明计量等级的都为2级。

3、水表按口径和用途可分为：

小口径水表 15-25mm 民用水表大口径水表 32-300mm 工业用水表

4、按安装方式可分为：水平安装水表立式安装水表

水平安装式水表垂直安装式水表

5、按使用介质的温度可分为：冷水水表 T30 热水水表 T90

T30、T90是表示最高耐温值，单位“℃ ”

6、按使用介质压力可分为：

普通水表压力最高为1Mpa

高压水表，最大使用压力超过1Mpa

7、按水表计数器形式可分为：

湿式水表

干式水表液封水表

A 、湿式表：

优点：结构简单，成本低廉，没有磁原件，不会受磁场干扰，计量稳定可靠，使用广泛。

缺点：

1、水表的计数器浸泡在水中，其表玻璃下有水，承受着

自来水压力，水表读数部分易受到水质影响，造成表黑或看不清水表读数。

2、容易受冰冻等灾害性天气影响，因为表玻璃下的水结

冰后会涨坏其玻璃，造成表坏漏水。

湿式机芯图：

B、干式表

其计量机构中的叶轮通过磁铁向计数机构中的齿轮传递数据，因此此类水表也叫“磁传水表”

优点：水表的计数器没有浸泡在水中，其表玻璃下没有水，不承受自来水压力，可抗寒抗冰冻的天气，其数字显示部份可长期保持读数清晰。

缺点：制造工艺复杂，成本高，受外部强磁场、水中的铁锈、自然退磁等因素干扰后，会造成计量数据越来越慢，使供水企业受损，所以很少使用。

水表结构和测量原理

水表结构和测量原理 1电池供电超声水表特点和测量原理及安装要求 1.1水表特点电池供电超声水表介质流速范围0.01~32.00m/s，准确度(0.5~1)，无任何活动的机械部件，无压力损失和磨损，具有测量精度长期不发生变化且运行稳定，可靠的特点，用户无需设置参数，可任意角度安装。标准单节电池可连续工作6年，选配电池可连续工作10年以上。空管状态自动进入省电模式，满管状态自动进入正常测量模式。 1.2水表结构和测量原理电池供电超声水表的测量原理是利用超声波换能器产生超声波并使其在水中传播，声波在水中传播，顺流方向传播速度增大，逆流方向则减小，同一传播距离有不同的传播时间，当超声波在流动的水中传播时产生传播速度差，该速度差与水的流速成正比。水表由换能器，电子线路及流量显示，累积等系统组成，超声波发射换能器将电能转换为超声波能量，并将其发射到被测流体中，接收器接收到的超声波信号，经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算，实现了流量的测量。 1.3水表安装及应用注意事项安装超声水表，要选择流体流场分布均匀的部位，保证有足够的直管段长度，使流体形成稳定的速度分布。一般要求前直管段长度为10倍管径，后直管段长度为5倍管径。另外，要尽量远离机泵和阀门，如果有机泵，前直管段长度一般要求50倍管径，如果有流量控制阀，前直管段长度一般要求30倍管径，如果直管段长度达不到要求，测量准确度将会下降。 a)管道参数。在旧管线上安装超声水表时，一定要准确地得到管道的参数，如管道的外径，壁厚等，以求得准确的测量结果。 b)安装方式。由于管道中的气泡和杂质会反射和衰减超声波信号，给测量带来很大误差，所以在安装时一定要选择正确的安装方式。超声水表在倾斜和水平管道上安装时，应该水平安装，这样可使气泡聚集在管道上方，大的杂质则沿着管道的底部流动，尽可能使超声水表探头处于和水平面成45#角的范围内。另外，超声水表安装的部位要有一定的背压，保证管道内充满流体，没有气泡或者气泡较少以保证测量精度。信号强度和信号良度检查。信号强度表示上下游探头的信号强度，信号良度表示上下两个传输方向的信号峰值，可以辅助判断接受信号的优良程度。传输时间和传输时差的检查。传输时间表示超声波平均的传输时间，传输时差表示超声波上下游传输时间差。这两个信号是超声水表计算流速的主要依据，特别是传输时间差最能反应超声水表工作是否稳定。如果这两个信号不稳定，应检查传感器探头安装点是否合适，设置数据是否正确。 e)应用注意事项。安装不合理是超声水表不能正常工作的主要原因。安装时需要考虑位置的确定，除保证足够的上，下游直管段外，尤其要注意换能器尽量避开有变频调速器，机泵等污染电源的场合。及时核校是确保超声波准确计量的前提：坚持一装一校，即对每一台新安装超声水表在调试时进行核校，确保选位好，安装好，测量准；对在线运行的超声水表发生流量突变时，利用便携式超声波流量计进行及时核校，查清流量突变的原因，确定是超声水表发生故障还是流量发生了变化。定期维护是确保超声波长期运行的基础工作，与其他流量仪表相比，超声水表的维护量比较小，定期检查流量计与管道之间的法兰连接是否良好，并考虑现场温度和湿度对其电子

远传水表的工作原理

远传水表的工作原理远传水表的发明已有十几年的历史。但是留给人的影响一直是失败的阴影。凡是安装过远传水表的自来水公司都摇头，直呼上当受骗。机械水表纷纷替换下各种远传水表又成这几年的一大景观。远传水表运行期间的故障率，每年必须小于千分之五。既一年1000户水表的故障水表要求小于5台。特别是每天抄一次表的情况下尤其重要。远传水表的长期合格运行难在两点：电，水。远传水表的工作环境不如电表，气表。它没电，却有水。电子线路离开电就是一无所长的废物。电子的产品也最怕潮湿和水的侵蚀。南京水门电子有限公司从2000年起就专心研制生产远传水表，经过10年研制，9年安装调试，6年批量生产，3年遍布全国十几个城市的实际运行。终于推出了成熟的SM-10D型远传水表。一．水表 1．南京水门电子有限公司生产的SM-10D型远传水表，由于采用了零功耗的韦根传感器和高难的计算机CPU 掉电技术，电子远传水表的静态工作电流只有0.006mA。使用一节2400mA/小时的5号锂电池。理论上可以静态工作45年，持续水流动态工作20年。实际运行十年以上绰绰有余。从而保证了远传水表在没有外部供电的环境下长期稳定的工作基础。该远传水表采用双电源的工作原理，既可在没有外部供电时使用水表内置的锂电池工作；也可在外部供电时自动转为外部电源方式工作，即抄表通讯方式，每台通讯工作电流0.5mA。从而更加稳定可靠。2．该远传水表的外壳采用全密封结构设计和工程安装连接密封技术。其专有设计的水表接插件既杜绝多芯线漏水的难题又方便水表的更换。可以在水下2米的环境中长期稳定运行。从而杜绝了水的危害。3．高灵敏度的水表对于水管的空管段的空气造成的水锤现象而带来的度数误走是无法避免。该远传水表采用软件的特殊计算方法解决了99.9%的水表误走读数。从而彻底解决了这一重大难题。保证了高灵敏度的水表精确且正确计量水量的工作运行。 4．该远传水表的分为基表和电器盒两个独立的密封结构。两者之间采用电器盒上3个铆钉镶在基表外壳的环形槽结构连接。既可防止拆卸，又可使电器盒（显示窗）位置360°旋转，便于安装。 5．该远传水表电器盒上有1个沉底槽内的定位螺母，水表安装完毕，定位螺母与基表的壳体螺孔锁定。然后，电器盒的沉底槽口加一圆形的易碎贴封口，可防止非正常维护的旋转和拆卸。 6．该远传水表的基表有15mm，20mm，25mm三种符合国家标准长度，口径的多流速旋翼式水表。有水平式，

水表型号讲解

水表基础知识讲座 -水表的型式和分类一、分类流量计的分类原则有许多，按测量原理、测量方法和结构形式、测量目的、测量介质、测量管径、指示值显示方式等进行分类是其主要的方法。水表的分类也基本上按这些原则。 1 、按测量原理按测量原理是一种主要的分类方法。一般可分为速度式水表和容积式水表。 (1)速度式水表安装在封闭管道中，由一个运动元件组成，并由水流运动速度直接使其获得动力速度的水表。典型的速度式水表有旋翼式水表、螺翼式水表。旋翼式水表中又有单流束水表和多流束水表。 (2)容积式水表安装在管道中，由一些被逐次充满和排放流体的已知容积的容室和凭借流体驱动的机构组成的水表，或简称定量排放式水表。容积式水表一般采用活塞式结构。 2 、按计量等级计量等级反映了水表的工作流量范围，尤其是小流量下的计量性能。按照从低到高的次序，一般分为A级表、B级表、C级表、D级表，其计量性能分别达到国家标准中规定的计量等级A、B、C、D等级的相应要求。说明：一些欧洲国家的大口径水表(如涡轮式水表或复式水表等)的工作流量范围特别宽(可以到200：1以上)，也标注分段误差限和标注“B、C”等级符号，但这类表的计量等级符号的具体、含义、特性流量值与国际标准 ISO4064中的相应规定不同。 3 、按公称口径按公称口径通常分为小口径水表和大口径水表。公称口径40mm及以下的水表通常称为小口径水表，公称口径50mm及以上的水表称为大口径水表。这二种水表有时又称为民用水表和工业用水表，同时这种分法也可以从水表的表壳连接形式区别开来，公称口径 40mm及以下的水表用螺纹连接，50mm及以上的水表用法兰连接。 4 、按用途按用途通常分为民用水表和工业用水表。民用水表只是指用于住宅用水结算的水表，其它用途的都可归入工业用水表。工业用水表一般为大口径水表。 5 、按安装方向

水表的结构和工作原理

水表的结构和工作原理第一节旋翼式水表旋翼式水表是速度式水表的一种，是世界上用得最多的水表品种。在国家标准中，速度式水表的定义为“安装在封闭管道中，由一个动力元件组成，并由水流速直接使其获得运动的一种水表”。当水流通过水表时，驱动叶轮(旋翼或螺翼)旋转，而水流的流速与叶轮的转速成正比，因水流驱动叶轮处喷口的截面积为常数，故叶轮的转速与流量也成正比。通过叶轮轴上的联动部件与计数机构相连接，使计数机构累积叶轮(旋翼或螺翼)的转数，从而记下通过水表的水量。一、多流束水表多流(束)水表：水流通过水表时，有多束(股)水流从叶轮盒四周流人，驱动叶轮旋转。这种水表的公称口径一般为15mm～150mm。旋翼多流束式水表由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、计量机构、计数机构和滤水网等组成。水流冲击叶轮后，叶轮开始转动，所转圈数通过计数机构累计，记录显示通过水表的水量。见图2-1和2-2。图2－l 旋翼多流束水表的结构示意图 1-接管；2-连接螺母；3-接管密封垫圈；4-铅封；5-铜丝；6-销子；7-O形密封垫圈； 8-叶轮计量机构；9-罩子；10-盖子；11-罩子衬垫；12-表壳；1-碗状滤丝网

图2—2 旋翼多流束水表的结构展开图 1－表盖；2－轴销；3－铜罩；4－罩子衬垫；5－表玻璃；6－O形密封圈；7－计数器；8－防磁环；9－中心齿轮，10－齿轮盒；11－垫圈；12－磁钢座；13－叶轮；14－叶轮盒；15－表壳；16－调节螺钉；17－调节螺钉垫片；18－调节塞；19－滤水网；20－接管垫片；21－接管；22－连接螺母多流束水表的总体尺寸和连接方式见表2—1。表2—Ⅱ旋翼式多流束水表的总体尺寸和连接方式mm

智能水表方案工作原理及应用

智能水表方案工作原理及应用点击次数：1002 发布时间：2011-5-24 水表的发展已有近二百年的历史，在开始阶段相当长的一段时间里，英法日德等国家的水表一直占据着中国水表行业。随着城市供水事业的发展，中国的水表工业也相应地发展起来，从20世纪90年代开始，各种智能型水表、水表抄表系统等产品也开始兴起。尽管，目前国内的水表市场仍然以机械表为主，但是从发展角度来看，智能化是一种必然的趋势，可以节省人工，提高抄表的准确度，更可以实现阶梯化收费，有效的利用有限的水资源。水表的电源一般由水表自行供给，这就对水表的功耗提出了苛刻的要求。国际规定，智能水表的静态电流应该小于30μA，实际中水表厂商都把该指标控制在10μA以内(使用干簧管时)，保证工作时间大于6年以上才算合格。NEC带LCD控制功能的8位微控制器以其低功耗、高性能等优势，成为水表微控制器的优质选择。 NEC山梨MR和Renesas MCU水表方案：该方案的工作原理为：在叶轮上装上磁铁，由磁场感应器(MR Sensor)感知出叶轮的旋转。磁场感应器(MR Sensor)把磁场信号转变成电信号，再由单片机进行计量的加法或减法运算，运算值由液晶显示或对外部输出。方案结构框图如下：

Renesas(原NEC)水表方案结构框图 Renesas MCU——78K0/Lx3微控制器介绍 Renesas电子78K0/Lx3微控制器是高性能8位通用微控制器，采用原NEC电子的78K0内核，有48Pin～80Pin的多种封装，内置4Com/8Com 模式的LCD驱动，可以驱动的LCD段数高达288段。 ●LCD驱动器最大可实现36*8段位控制，共有6种显示模式供选择，内/外部分组电压。 ●CSI通讯模块1~2 可与IC卡接收器、短距离无线收发器、超声波流量传感器进行通讯 ●丰富的比较/触发定时器采集流量传感器信号并精确计算出流量 ●EEPROM模拟功能通过flash的数据烧写及特殊的管理方式代替EEPROM对重要数据进行存储 ●振荡电路 78K0/Lx3微控制器内置高精度8MHz振荡电路，并且可以通过寄存器去控制内部振荡电路的快慢。对于不需要实时时钟的水表，可以节约成本，加快软件开发进度。如果需要使用RTC，则需要外接32.768kHz的振荡器，可以轻松实现阶梯复费率水费。 ●功耗

水表知识培训

水表知识培训计划水表检测中心工作性质：检定维修管理水表，满足计量水表要求目的：保障水表正常运行，为收费和用户提供服务一，水表基础知识 1，水表型号，规格，种类，等级，运行原理 2，怎样看水表读数 3，未来水表发展趋势 4，嫩江水司现状及水表升级二，水表安装要求 1，旧楼水表安装 2，水表出户安装（1）多路管安装（2）单管安装三，水表监督与管理 1，水表监督（封铅的管理） 2，水表管理，(维修单的回复)（对内对外的管理） 3，电脑化水表管理（三号一体） 4，检定规程的周期检定和轮换 5，故障水表的更换四，相关法规 1，计量法相关规定 2，黑龙江省城市供水条例 3，黑河市盗取供水处理办法五，水表自转原因与分析六，水表服务规范备注：学习互动

关于加强饮用水水表监督管理的通知饮用水安全直接关系到广大群众的身体健康，饮用水生产和供水过程中与饮用水接触的输配水设备，如水表，对饮用水水质有一定影响，应当引起重视。住房城乡建设部2008年6月发布的CJ266-2008《饮用水冷水表安全规则》行业标准，对水表表壳材料提出明确要求，同时还规定，饮用水管网中不得新安装和换装灰铸铁表壳的水表。为加强饮用水水表的监督管理，做好饮用水安全保障工作，现就进一步规范饮用水水表生产、使用和监管的工作要求通知如下：一，生产企业对水表的质量负责，要严格按照国家有关法规、标准和技术规范的要求生产水表，要使用符合《饮用水冷水表安全规则》的原材料进行生产，产品上市前要通过检验等手段证明其产品符合有关法规、标准和技术规范要求。禁止生产不符合要求的水表。二，二、质检部门要加强水表制造计量器具许可的监管，规范水表的计量器具型式价工作，严格水表计量器具许可现场考核，强化证后监管，确保水表计量性能确可靠。三，三、水表选用单位必须选用符合国家标准规定要求的产品，严把进货质量关。住房城乡建设部门要加强对水表使用的监督检查，发现问题，严肃处理。四、卫生部门要规范水表的卫生安全评价工作，加强对水表的卫生安全评价，对卫生安全评价不合格的水表，要向住房城乡建设部门和质检部门通报相关信息。五，、卫生，城乡住房建设和质检部门要加强协调配合，对不提示符合有关法规，标准和技术规范要求的水表，要依法采取相应措施，消除饮用水安全隐患，共同做好饮用水安全保障工作。各地在执行本通知过程中的问题，请及时函告上级管部门。浅谈水表管理的几点看法企业发展战略是企业面对激烈变化，求得长期自下而上和不断发展而进行的总体性谋划。它是在符合企业使命的条件下，在充分利用环境中存在的各种机会和创造机会的基础上，确定企业同环境的关系，规定企业从事经营范围、成长方向和竞争对策，合理调整企业结构，从而使企业在某种竞争中获得优势。一、供水企业共同难题长期以来，供水行业是传统的区域性的自然垄断行业。在垄断行业中，供水系统是某个区域或城市的基础设施，供水行业是一个企业不是事业，它也存在诸多的成本核算，例如用电、制水原材料，供水需要的电气设备、供水干管等等，还有供水的运输、计量等，尤其是在城市供水中的水表计量问题。它牵涉到某个区域、地区、城市、单位、企业、个人、集体等干家万户的经济问题，而大多数供水行业经常会碰到这样的情况，总表与用户分表累积总是相差较大，从而经常引发用户拒缴水费。在水表运行中计量缩小，致使水厂产销差增大，影响了供水企业的经济效益，这种情况由来已久。二、在供水过程中输差原因新装管道中有的开发商或有的安装方未按规定的管道进行运行前冲洗，管网的残留物会影响水表计量。其中包括麻丝、生胶带、砂石、塑料袋(纸)等杂物。这些杂物在管网中最终都会随水流到水表处沉积下来，在我们平常的实际工作中遇到过不少水表的滤水网积满了

水表抄表装置的原理及设计

水表抄表装置的原理及设计今天为大家介绍一项国家发明授权专利——水表抄表装置。该专利由芜湖职业技术学院申请，并于2017年12月8日获得授权公告。内容说明本发明涉及水表抄表装置。发明背景水表，是一种测量水的使用量的装置。常见于自来水的用户端，其度数用以计算水费的依据。水表通常总测量单位为立方英尺（ft3）或是立方米（m3）。现阶段的水表远程抄表系统将现场计量仪表及变送器的数据通过GPRS无线通讯的方式传输到监控抄表中心，在监控抄表中心对数据进行统一汇总、分析，为管理及收费提供依据。平升水表远程抄表系统广泛适用于水利、热力、燃气、石油、工矿企业等行业用户。目前无法准确实现水表的数据读取，亟需设计一种水表抄表装置。发明内容本发明的目的是提供一种水表抄表装置，该水表抄表装置克服了现有技术中无法准确实现水表的数据读取的问题，实现了水表读数的准确读取。该水表抄表装置包括脉冲发射装置、脉冲接收装置、中控器和安装支架，安装支架卡合于水表的上表面，且脉冲发射装置和脉冲接收装置固接于安装支架；脉冲发射装置朝向水表的指针所在处发送激光，在指针旋转过程中，当激光照射至空白处时，脉冲接收装置接收不到该激光，当激光照射至指针上时，脉冲接收装置能够接收到该激光，并通过中控器对接收到激光的次数进行计数后计算流量数值。安装支架包括：安装卡扣和调节机构，安装卡扣卡合于水表的上表面，且调节机构设置于安装卡扣的上方，且脉冲发射装置和脉冲接收装置设置于调节机构上，以进行位置的调节。调节机构包括：基座和架体；其中，基座的下表面固接于安装卡扣，且脉冲发射装置固接于基座，架体设置于基座上，且脉冲接收装置设置于架体上。基座呈环形结构，且脉冲发射装置所发出的激光通过基座的中心部的通孔照射至所述指针上。架体包括：垂直调节部分和水平调节部分，且垂直调节部分的一端固接于基座，另一端连接于水平调节部分的一端，水平调节部分的另一端连接有脉冲接收装置。安装卡扣包括：第一卡尺、第二卡尺和

NB-IoT智能水表的原理及设计

NB-IoT智能水表的原理及设计今天为大家介绍一项国家发明授权专利——NB-IoT智能水表。该专利由益都智能技术（北京）股份有限公司申请，并于2018年9月28日获得授权公告。内容说明本实用新型具体涉及NB-IoT智能水表。发明背景水表作为一种计量器具，大多是水的累计流量测量。一般分为容积式水表和速度式水表两类，采用活动壁容积测量室的直接机械运动过程或水流流速对翼轮的作用以计算流经自来水管道的水流体积的流量计，现有的水表均为自来水厂安装在各用户的房屋门口的进水口端，传统的水表需要工作人员逐个观察记录，这样十分浪费时间；为了解决上述问题，在水表内设置采集单元、近距离通信单元及相关信号处理单元，将水表的读数发送至工作人员的手持终端上，这样一来，工作人员便可批量化的获取水表读数。现如今的采用的方式是在原有的老式水表的指针上加上小磁铁，并在水表内部加上一个磁敏传感器与外部采集电路板，通过导线将传感器与外部采集电路板相联，其通过检测指针转动的圈数来达到计量用水量的目的，存在智能化程度低的问题。再者，这种水表由于上述电路元件是设置在水表内部的，其需要作一定的防水处理，无疑的增加了水表的报价；且电路板部分和传感器部分为易损件，维修时需要打开整个水表进行修理，甚至需要将水表完全更换，这样一来浪费人力物力，二来也浪费了材料，且其信号传递是通过磁场，这样就存在可能被外部磁场干扰的情况，这时的传感器都会检测到恒定磁信号，传感器就无法计数或计数错误。发明内容有鉴于此，本实用新型目的是提供一种传输方式多样化、检测信息准确和智能化程度高的NB-IoT智能水表。为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种NB-IoT智能水表，包括水表壳体，及设置在水表壳体上方的、且与水表壳体固定的信号采集装置；所述信号采集装置包括外壳体，及设置在外壳体内部一端、且与外壳体固定的CMOS数字图像传感器，及设置在CMOS数字图像传感器上方的、并与CMOS数字图像传感器连接的、用于显示数值

远传水表的分类与发展

远传水表分类概述中国远传水表大体分为脉冲式和直读式两大类，由于没有现成的技术可以借鉴，两种方式的远传水表在各自的发展历程中，经历了数不尽的曲折与艰辛。脉冲式远传水表的初期产品，由于难度大、缺陷多，曾出现过许多失败工程和瘫痪现场，人们甚至对脉冲式远传水表能否最终成功产生了怀疑。中国远传水表大概诞生在20多年前，1987年开始研制，之后干簧管的、霍尔的、光电的陆续产生并得到一定的应用，因为当时住宅自动抄表没有普及，这些技术应用的也是局部和少数的，1996年后自动抄表有了一定的市场后，逐渐开始暴露出不稳定和不准确的缺陷，后期随着技术层次的不断提高，各项问题也都得到一定的解决，不过直到现在各类产品都还处于不断更新和突破的过程中。脉冲式远传水表主流代表是干簧管与霍尔感应两类，干簧管工作原理：普通机械水表加上干簧管和磁针，干簧管固定安装在技术转盘附近，磁针安装在计数盘位上，转盘每转一圈，干簧管在信号端产生一个计量脉冲。干簧管缺点： 1，由于干簧管感应灵敏度的限制，会出现磁力弱了丢失数据，磁力强了重复感应的问题，容易受外界干扰，使用周期一般只有12个月。 2，水表正反转时候产生累计误差。 3，需要外界供电，断电后会有影响。霍尔元件型基本原理：普通机械水表加上霍尔元件和磁针，构成磁电转换的传感器，霍尔元件固定在计数器附近，磁针安装在计数盘位上，转盘每转一圈，霍尔元件在信号端产生一个计量脉冲。缺点： 1，必须外部供电，供电不足会影响计量准确性。 2，管网受压力波动，水表反转时同样会产生脉冲信号，导致计量误差。 3，初始使用和断电后必须重新置入水表数据，工作量大。市场上常见的远传水表大部分是有源表，有源表，就是指其工作时，必须一直供电，包括早期的“干簧管表”和“霍尔元件表”。从实际的运行的情况来看，有源表不尽如人意，存在两大问题：一、必须不间断供电，当电源断电时间过长

光电直读式智能水表系统的原理及设计

光电直读式智能水表系统的原理及设计今天为大家介绍一项国家发明授权专利——快速高精度光电直读式智能水表系统。该专利由扬州恒隆软件有限公司申请，并于2017年2月8日获得授权公告。内容说明本实用新型涉及水表领域，具体涉及一种快速高精度光电直读式智能水表系统。发明背景水表是关系民生的重要计量器具，近年来城市建设快速发展，但水表行业发展却相对缓慢。随着微电子技术、信息技术的发展，智能水表技术发展进入快车道，各类新技术用用层出不穷。我国目前水表生产企业大约有600多家，虽然下游用户自来水厂、房地产公司等十分分散，但是竞争仍然比较激烈。摄像直读式远传水表产品最早是由北京北保电器公司2008年研发的，由于图像传输和数字译码方面不太成熟，导致产品没有普及推广。第二代产品由广东华旭等公司20011年研制，较好解决了图像处理、图像传输和译码传输等技术难题，使该项技术取得了突破性进展，目前，该产品已投入小批量生产，并在北京等地挂表试用，大面积推广还有待于应用时间和应用数量的考验。虽然市场上已经出现直读式水表及其抄表系统，但抄表速度慢、容易误读、受环境光线影响等问题依然存在。发明内容为解决上述技术问题，本实用新型的发明目的在于提供一种快速高精度光电直读式智能水表系统，克服了现有的远传直读水表的普遍存在的结构复杂、容易受到外界光线干扰、相邻透射管之间相互干扰、总线式抄表系统容易出现故障、抄表速度慢等问题。为实现上述发明目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种快速高精度光电直读式智能水表系统，主要由多个终端水表、抄表集中器以及抄表管理系统组成，所述终端水表包括单片机和多个字轮单元，每个字轮单元包括机械字轮和多组光发射接收对管，每组光发射接收对管中的发射管和接收管之间采用唯一对应的正交码序列CDMA信号通讯连接，所述正交码序列CDMA信号的每个码还采用曼彻斯特编码以使其跳变，所述单片机分别驱动每组光发射接收对管的发射管向接收管发出信号。

直读远传水表及系统介绍

光电直读式远传水表及抄表系统一. 概述随着城市化进程的加快、物业管理智能化的推进普及，城市的供水单位越来越需要一款技术先进，计量准确，性能稳定，操作便利的新型智能远传水表。但由于种种因素，绝大多数自动抄表系统却都未能得到正常推广运行，安装了自动抄表系统的小区，却仍采用人工抄表的现象也较为普遍。如果这种情况不能得到有效改变，自动抄表行业必将受到严重影响，其负面影响将波及到房地产行业、自来水行业、智能化产业以及广大居民的日常生活。影响自动抄表系统正常开通运行主要有两个方面问题：（1）技术层面因素：许多系统未能真正把握自动抄表的核心技术，造成系统计量准确性低，系统可靠性差，维护、维修工作量大。（2）社会方面因素：有关各方（房地产开发商、物业公司、系统集成商等）未能很好地协调各自的责、权、利关系，导致过了质保期后，由于维护资金无从落实，往往使系统得不到及时的维护保养，从而影响系统的正常运行。本文在此主要讨论技术问题，而社会问题有赖于政府有关部门的协调。影响自动抄表系统可靠、准确运行的技术问题主要有两个：（1）远传水表能否可靠、准确地送出采样数据；（2）小区内的传输网络（包括向专业公司的传输）建立是否达到技术标准（硬件结构、组网方式、通讯协议等诸方面），从而使数据传输稳定可靠。目前许多自动抄表系统不能很好运行，都在于未能有效解决好这两个核心问题。至于抄表系统通过公共媒介（电话、Internet）向自来水公司抄表中心电脑传输数据是成熟的技术运用问题，相应的硬件、网络都是现成的、完善的，只要进行相应的软件开发即可。就上述两个核心技术而言，传输网络的问题对于有较强开发实力的企业来说应当不成问题。目前一般采用RS485、M-bus技术来构建传输网络平台，其技术本身是完全成熟的，开发单位只要正确组网并制定出完善的通讯协议就能确保网络传输的稳定可靠。因此最关键的技术问题是远传水表计量的准确性和可靠性。

水表基础知识讲解

水表基础知识讲座流量测量是能源计量的重要—环，水表是流量测量中使用最广泛和最重要的仪表之一。水表的使用量大面广，既与于家万户的切身利益密切相关，也是各企业节约和控制用水、降低生产成本的必需手段。用于贸易结算的水表属于强制检定的计量器具。水表是流经管道的可饮用水的计量仪表，在流量计中具有结构简单、安装方便、流量范围宽、压力损失小等特点，其准确度等级为2级，用分段(高区和低区)误差限要求来表示，高区要求为±2％，低区±5％。水表区别于其它流量计的特点是其传感器和指示装置均为机械式，其工作的动力来自水流。水表的指示装置一般只显示通过水表的水体积总量。水表可以安装电子传感器来实现水量信号的输出。第一节水表发展简史从1825年英国的克路斯发明了真正具有仪表特征的平衡罐式水表以来，水表的发展已有近二百年的历史。期间，水表的结构先后出现了往复式单活塞式水表、旋转活塞式水表、圆盘式水表、旋翼式水表和螺翼式水表(又称沃特曼水表)等形式。这些水表的工作原理和基本结构至今仍被各国水表制造企业沿用，但在设计、工艺和选材等方面不断进步，大大提高了水表的计量性能和可靠性，降低了制造成本。我国的水表使用和生产起步较晚。1879年，李鸿章为操办海军，在旅顺口创建了我国第一家水厂。1883年英殖民主义者在上海建立了第二个水厂，水表开始进入我国。随着一些沿海城市相继建造水厂，至20世纪30 年代，当时的上海光华机械厂(现上海光华仪表厂前身)等从国外进口部分零件生产水表。在相当长的时间里，英法日德等国家的水表一直占据着我国的水表行业，这些不同品种、规格繁杂的水表，由于标准不一、零件不能互换，给以后自来水公司的水表维修带来了很大的困难。 1949年解放后，随着城市供水事业的发展，我国的水表工业也相应地发展起来。从1955年起，上海、北京、天津、南京、武汉、广州等城市自来水公司先后开始生产水表。20世纪50年代后期，上海光华仪表厂开始试制少量的全金属结构、指针读数的速度式水表。1958年上海光华仪表厂将水表生产转移给宁波水表厂(现宁波水表有限公司的前身)。20世纪60年代初期在原一机部仪表局的重视下，由国家投资建设，在国内确立了两家水表生产厂，即天津自动化仪表三厂和宁波水表厂。当时，我国两个水表专业生产厂的年生产总量不到五万台水表。1965年，原第一机械工业部四局委托上海热工仪表科学研究所和原国家建筑工程部城建局会同宁波水表厂、天津自动化仪表厂。与上海、北京、天津、南京、杭州、广州、武汉等自来水公司水表厂组成全国水表统一设计工作组，对旋翼式水表进行统一设计。经过二年的工作，先后完成了DNl5～DN50小口径多流束旋翼湿式水表系列和DN80～DNl50多流束旋翼湿式水表系列产品的设计及样机试制，从而改变了国内水表品种繁杂、质量低下的“万国牌”状态。在地方政府的支持下，国内在这段时间也相继组建了几个水表生产厂，同时在产品系列方面从小口径发展到大口径水表。北京以天津自动化仪表三厂为主仿制了垂直旋翼式水表，南方以宁波水表厂为主仿照德国西门子样机试制了DN80～DN200的水平螺翼式水表，为国内以后大口径水表两大基型奠定了基础。1973年，全国水表行业又推荐了上海自来水公司水表厂和宁波水表厂研制的水平螺翼式水表，作为当时我国在该系列水表的发展方向。至此，我国从民用到工业所需的各种规格水表形成了统一设计和推荐的系列产品。

旋翼式水表的结构和工作原理

旋翼式水表的结构和工作原理第一节旋翼式水表旋翼式水表是速度式水表的一种，是世界上用得最多的水表品种。在国家标准中，速度式水表的定义为“安装在封闭管道中，由一个动力元件组成，并由水流速直接使其获得运动的一种水表”。当水流通过水表时，驱动叶轮(旋翼或螺翼)旋转，而水流的流速与叶轮的转速成正比，因水流驱动叶轮处喷口的截面积为常数，故叶轮的转速与流量也成正比。通过叶轮轴上的联动部件与计数机构相连接，使计数机构累积叶轮(旋翼或螺翼)的转数，从而记下通过水表的水量。一、多流束水表多流(束)水表：水流通过水表时，有多束(股)水流从叶轮盒四周流人，驱动叶轮旋转。这种水表的公称口径一般为15mm～150mm。旋翼多流束式水表由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、计量机构、计数机构和滤水网等组成。水流冲击叶轮后，叶轮开始转动，所转圈数通过计数机构累计，记录显示通过水表的水量。见图2-1和2-2。图2－l 旋翼多流束水表的结构示意图 1- 接管；2-连接螺母；3-接管密封垫圈；4-铅封；5-铜丝；6-销子；7-O形密封垫圈； 8-叶轮计量机构；9-罩子；10-盖子；11-罩子衬垫；12-表壳；1-碗状滤丝网

智能水表技术及其应用

智能水表技术及其应用摘要：水费是给水企业唯一财政收入，维系着给水企业的正常运营和扩大再生产。因此，不断研究水表计量与收费的发展趋势，搞好水表计量和水费回收工作，提高水表的计量精度，降低产销差率，最大限度地降低企业成本和损失，是给水企业永恒的课题。关键词水表计量智能 1、计量水表在给水企业中的重要地位城镇给水企业所使用的各类计量水表是水费回收的依据。水费是给水企业唯一财政收入，维系着给水企业的正常运营和扩大再生产。特别是给水企业进入市场经济，加速资金回笼，提高收费率就显得至关重要，事关企业的生存和良性发展。同时，又是给水企业面向公众服务的主要窗口之一，很大程度上代表和影响着企业的形象。因此，不断研究水表计量与收费的发展趋势，搞好水表计量和水费回收工作，提高水表的计量精度，降低产销差率，最大限度地降低企业成本和损失，是给水企业永恒的课题。 2、计量水表的种类和应用分析 2.1 机械式水表分类给水企业缴费计量常用的机械式水表分类如下: 2.1.1、按工作原理可分为－容积式：旋转活塞式水表。－速度式：可分为旋翼式和螺翼式。其中，旋翼式水表又可根据计量结构分为多流式和单流式（多流式水表有叶轮盒，并有多个进水孔）。螺翼式水表又可根据螺翼结构分为垂直螺翼式和水平螺翼式（垂直螺翼式的螺翼回转轴线与水流方向垂直，水平螺翼式的螺翼回转轴线与水流方向平行）。 2.1.2、按水表计数器是否浸在被测水中，可分为：－干式：水表计数器与被测水隔开，不浸在被测水中，表盘是“干的”。－湿式：水表计数器浸在被测水中，表盘是“湿的”。－液封式：介于干式和湿式之间，表盘与玻璃表蒙之间充以特殊液体。 2.1.3、按计数器指示形式，可分为：－指针式；－字轮式；－混合式（指针加字轮式） 2.2 水表的计量精度 2.2.1、容积式计量精度高，一般可达到国际标准ISO4064的C级或D级。 2.2.2、速度式计量精度较容积式水表低，一般可达到国际标准IS04064的A级、B级，少数能达到C级。 2.3 应用分析目前，国内应用的计量器具绝大部分是多流速度、旋翼湿式B级机械水表。该种水表在低流速时的计量精度较低，尤其在滴水情况下，水表基本不计量。水表自身的小流量计量精度问题，使表后发生的滴漏现象易被忽视而造成浪费。给企业带来损失，也是自来水产销差率居高不下的原因之一。此外，安装在户内的传统的机械式水表，只能依靠人工入户或请用户报数抄表，存在入户扰民问题。从总体上看，水表的计量精度和人工入户抄表都已不能适应给水企业迅速发展和服务的需要。为了解决不入户抄表，近几年陆续试用了有线/无线智能远传水表出户集中抄表、IC卡等解决方案。

水表的结构和工作原理

水表的结构和工作原理水表的结构和工作原理第一节旋翼式水表旋翼式水表是速度式水表的一种，是世界上用得最多的水表品种。在国家标准中，速度式水表的定义为“安装在封闭管道中，由一个动力元件组成，并由水流速直接使其获得运动的一种水表”。当水流通过水表时，驱动叶轮(旋翼或螺翼)旋转，而水流的流速与叶轮的转速成正比，因水流驱动叶轮处喷口的截面积为常数，故叶轮的转速与流量也成正比。通过叶轮轴上的联动部件与计数机构相连接，使计数机构累积叶轮(旋翼或螺翼)的转数，从而记下通过水表的水量。一、多流束水表多流(束)水表：水流通过水表时，有多束(股)水流从叶轮盒四周流人，驱动叶轮旋转。这种水表的公称口径一般为15mm～150mm。旋翼多流束式水表由表壳、中罩、表玻璃、密封垫圈、计量机构、计数机构和滤水网等组成。水流冲击叶轮后，叶轮开始转动，所转圈数通过计数机构累计，记录显示通过水表的水量。见图2-1和2-2。图2－l 旋翼多流束水表的结构示意图 1- 接管；2-连接螺母；3-接管密封垫圈；4-铅封；5-铜丝；6-销子；7-O形密封垫圈； 8-叶轮计量机构；9-罩子；10-盖子；11-罩子衬垫；12-表壳；1-碗状滤丝网

MODBUS远传水表简介及通讯协议

MODBUS/RS485远传水表说明书（RTU模式） MODBUS/RS485远传水表简介主要用途与相关抄表管理系统配套可读取远传水表精确用量，实现水流量的远程监控。主要特点： 1. 传感技术先进，信号转换精准。 ●远传水表采用目前业内处于绝对领先地位的“无源双控开关”传感技术（开关寿命1亿次），有效克服困扰业界多年的“水锤”冲击误发信号问题，确保水表机械数据转换电子信号输出100%精确无误。 2. 分体设计，节约成本，专业制造工艺。 ●电子部分与基表部分分体设计，不改变基表成熟结构，装配工艺简单，在基表（水表）达到国家6 年强制报废年限时，电子传感部分仍可二次使用，为用户节约成本。 ●高品质组件，工艺结构合理，专业化制造，密闭防水，适应各种复杂工作环境。主要性能参数外部输入电压：12V；电池电压：3.6V；工作电流：3mA；静态电流：10μA；开关滤波时间：500ms；通讯方式：RS485；通讯协议：MODBUS(RTU模式)；波特率：9600bps；校验：无校验；数据位：8位；停止位：1位。 MODBUS计数模块通讯协议（RTU模式）一、通讯设置 1. 波特率：9600 2. 校验：无校验 3. 数据位：8 4. 停止位：1 modbus协议 1、读操作（03H）地址功能码第一个寄存器高位地址第一个寄存器低位地址寄存器数量的高位寄存器数量低位 CRC校验低位 CRC校验高位 XX 03 XX XX XX XX XX XX

2、读操作回复（03H）地址功能码字节数数据高字节……数据低字节CRC校验低位 CRC校验高位 XX 03 XX XX ……XX XX XX 3、写操作（06H）地址功能码第一个寄存器高位地址第一个寄存器低位地址数据高字节数据低字节 CRC校验低位 CRC校验高位 XX 06 XX XX XX XX XX XX 4、写操作回复（06H）地址功能码第一个寄存器高位地址第一个寄存器低位地址数据高字节数据低字节 CRC校验低位 CRC校验高位 XX 06 XX XX XX XX XX XX 5、写操作（10H）地址功能码第一个寄存器高位地址第一个寄存器低位地址寄存器的数量的高位寄存器的数量的低位字节数数据高字节 … 数据低字节 CRC 校验低位 CRC 校验高位 XX 10 XX XX XX XX XX XX …XX XX XX 6、写操作回复（10H）地址功能码第一个寄存器高位地址第一个寄存器低位地址寄存器的数量的高位寄存器的数量的低位 CRC校验低位 CRC校验高位 XX 10 XX XX XX XX XX XX 7、异常码地址功能码异常码CRC校验低位CRC校验高位 XX XX (注3) 01H 非法功能 02H 非法数据地址 03H 非法数据值 XX XX 注3 ：异常码是正常功能码的最高位加1，如读操作03H的异常功能码为83H，写单个字06H的异常功能码为86H，写多个字的10H的异常功能码为90H。 8、寄存器地址名称寄存器地址字节数操作备注设备地址0200H 2 读00H为单只读地址累计流量0202H 4 读/写注1 表具状态0206H 2 读注2 倍率值0208H 2 读/写见注1中的解释注1：累计流量为4个字节的十六进制数，高位在前，低位在后，累计流量采用无符号的32 位数据（2个字）。如：实际数据为123456，则高位字保存0x0001，低位字保存0xE240。

经典水表基本知识培训

水表基本知识培训讲义什么是水表在测量条件下用于连续测量记忆和显示流经测量传感器的水体积的计量仪表。通俗地说水表是计量水的使用量保证供水方和用水方之间公平合理的贸易结算工具。 1 水表的型式和分类水表的分类原则很多按测量原理和结构形式测量介质测量管径测量用途指示值显示方式等分类是其主要的分类方法。 1.1 按测量原理分为速度式水表和容积式水表。旋翼式水表和螺翼式水表都属于速度式水表。它安装在封闭管道中由一个运动元件组成并由水流运动速度直接使其获得动力速度的水表。容积式水表是一种具有活塞式结构安装在封闭管道中由一些被逐次充满和排放流体的已知容积的容室和凭借流体驱动的机构组成的水表。 1.2 按公称口径口径在 40mm 以下的水表称为小口径水表口径 50mm 以上的水表称为大口径水表小口径表的连接方式用螺纹连接大口径表用法兰连接。 1.3 按测量用途通常分为民用水表和工业用水表民用水表是指用于住宅用水结算的水表其它用途的都归入工业用表工业用表一般都是大口径水表。 1.4 按安装方向一般分为水平安装水表和立式安装水表水表度盘上用’H ‘标识的水表是水平安装水表水表度盘上用’V ‘标识的水表是立式安装水表度盘上没有标识一般为水平安装水表而容积式水表既可以水平安装也可以垂直安装。 1.5 按介质温度一般分为冷水水表和热水水表介质温度大于 0。1 度到 40 度的水表为冷水水表温度 0.1 度到 90 度或 90 度以上的水表为热水水表。度盘上没有标识时一般为冷水水表。 1.6 按介质压力可分为普通水表和高压水表。我国普通水表的公称压力一般均为 1 兆帕 Mpa, 超过1MPa 的各类水表为高压水表当水表度盘上没有标识时公称压力均为1MPa. 1.7 按计数器是否浸入水中分为湿式干式及液封式水表典型的性能区别在于水表的表玻璃是否承受压力水表机械传感器与计数器的传动是直接齿轮联动还是磁钢耦合传动。 1.7.1 湿式水表计数器浸入水中的水表其表玻璃承受水压传感器与计数器的传动为齿轮联动。该类表使用一段时间后水质的好坏会影响水表读数的清晰度。 1.7.2 干式水表计数器不浸入水中的水表。结构上传感器与计数器的室腔隔离水表的表玻璃不承受水压传感器与计数器的传动一般用磁钢传动。 1.7.3 液封水表用于抄表的计数字轮或整个计数器全部用一定浓度的甘油等配制液体密封的水表。密封隔离的计数器内的清晰度不受外部水质的影响其余结构性能与湿式水表相同。仅为字轮部分液封的称为半液封或小液封。 1.8 按计数器的指示型式一般分为 C 型表【又称指针式或模拟式】和 E 型表【又称字轮式或字轮指针组合式模拟与数字组合式】 1.9 按驱动叶轮的水流束数旋翼式水表按驱动叶轮的水流束数分为多流束水表和单流束水表【简称单流表】

无源直读远传水表

无源直读远传水表无源直读式水表，具有防电磁干扰，防盗功能，直接读取水表指针实时度数，终身零误差。表具内有485数据传输接口。无源直读式远传光电水表工作原理：在旋翼式水表的基础上在表内记数轮打有记数孔，对应的位置上装有20对红外管传感器，内部装有CPU与单片机组成的数据处理器，该水表是通过红外管对记数轮的计数标志判读水表示数的。该水表平时工作不需要电源与普通水表一样，红外管传感器与机械水表的传动装置没有机械接触，不会影响水表的计量精度，需要采集数据时，通过集中显示器送电水表内，红外管上电后0.2秒CPU与单片机组成的数据读数的处理器即可得到水表记数轮时实数据。（我们的红外线水表字轮编码技术为专利技术，国内目前没有其他公司掌握，在正常规定的技术条件下，没有错误没有盲点）无源远传传光电水表优点：（1）实时采集水表数据，不是脉冲累加式计量，无需初始化。系统在首次开通及出现故障维修重新启动后都无需对表初始化，维护的工作量得到极大的降低，在自动抄表系统的实际应用中具有极大的推广价值。（2）无源光电远传水表直接传送数码，而非脉冲信号。它不仅不受机械震动影响，不怕磁干扰，所以在复杂的使用环境下能稳定、准确、可靠地实现计量。（3）无源光电远传水表日常工作无需供电，这是具有革命意义

的技术进步，避免了由于供电不稳定或故障引起的计量误差及大量的维护工作。（4）由于无源光电远传水表读的是字轮位置，因此水表发生倒转情况时，自动抄表数据与一次表具的读数保持一致。技术参数 1，485接口 2. 通讯速率1200----9600bps 3. 通信距离1200米 4. 工作电压5V 5. 计量等级B级