付进水孔在防滴漏水表上的应用

　　一、问题的提出

　　现在市场上销售的水表大部分是A级产品, 新水表刚投入使用时灵敏度比较高, 但随着时间的推移, 使用半年或一年以后, 其灵敏度就开始大幅度降低。尤其是那些没有经过磨损试验的水表, 其高灵敏度时间维持得较短, 始动流量明显加大, 因而就出现了相当一部分用水户, 利用水表的不灵活性滴水用, 形成“合法”偷水。供水方每年都有30%以上的水在终端水表上反映不出来,是一项巨大的经济损失。

　　二、防滴漏水表的设计思想及构造原理

　　这种水表的整个设计过程遵循了以下原则: 1.最简单机械零件设计。2.最简单施工工艺。3.最简单机械加工。4.最简单装配程序。设计的指导思想是在保证水表技术参数的准确性的基础上, 最大限度上降低水表的始动流量。这种水表与原来水表的不同之处在于: 它是在原来水表的基础上改造而成, 在叶轮盒上增加了一个很小的孔, 这个孔的直径在!2.5mm～!3mm之间, 称为付进水孔。付进水孔的设计较好的应用了流体中过流端面、流量、流速之间的内在联系。叶轮盒上原来给叶轮处进水推动叶轮旋转的8个孔, 每个孔的中心线与叶轮盒中心线的夹角是40°, 而付进水孔的中心线与叶轮盒中心线的夹角有了一定的减小, 使得付进水孔的中心线与叶轮盒上原有的进水孔的中心线在延长线上形成交叉。在水表主进水口上设计了一个自动的活动盖板, 较好地利用了流体的静压强的特性。在测量始动流量时, 盖板必须处于关闭状态; 在测量最小流量以上指标时, 盖板必须处于开启状态。这个盖板的重量在5g～6g之间。试验表明, 在静压力下活动盖板的开启压力为127.5Pa( 13mm水柱) 的压力。新增加的盖板以及付进水孔在防滴漏水表上的成功利用, 是认真分析和研究探讨流体力学( 包括流体动力学和流体静力学) 的新成果。

　　为了水表的可制作性和零部件的通用性, 防滴漏水表上新增加的零件( 如基座、盖板等), 在DN15、DN20、DN25三种规格的水表上使用时, 其零件的形状、尺寸大小是完全一样的, 这样就减少了生产单位在零件配制上的麻烦。

　　水表正常工作时, 其下部的盖板打开, 叶轮盒周围的进水孔与付进水孔两个动力源同时向叶轮处进水, 推动叶轮旋转, 完成其计量工作, 试验证明, 这个付进水孔不会给水表强行加速, 原因是: (1) 付进水孔的截面积很小, 它只占叶轮盒周围进水孔总面积的1%多一点。(2)付进水孔的角度与叶轮盒上原来就有的进水孔的角度有所不同, 在强大的水流冲击下, 从付进水孔进入叶轮盒的水被迫改变了水流方向, 也就是说, 两个动力源变成了一个, 所以水表正常工作时, 由付进水孔进入叶轮盒的水, 不会给水表的运转造成任何影响。从多次委托计量测试所测试的结果来看, 始动流量普遍提高了3个等级, 达到了“D”级的标准, 而在最小流量、分界流量、公称流量下运行时, 其技术指标完全符合国家标准要求, 流量误差曲线图正常。