随着科技不断进步，产品不断更新，热工仪表也在不断的更新换代。其中节流装置的种类更是多到让用户眼花缭乱，用户不知从何处下手选择节流装置的类型。今天西安华恒仪表厂家为广大用户带来了前后直管段长度对机械水表计量精度影响的分析与研究的文章。
一、前言
目前，我公司主要使用机械水表种类有：旋翼式水表、垂直螺翼式水表、水平螺翼式、复式水表四种。ＤＮｌ５一ＤＮｌ５０的基本都是旋翼式水表，ＤＮｌ５０以上的机械水表基本都是水平螺翼式水表。为了便于抄表，安装方式多为“几字型”直接提升管法，即在水表的两头直接加装弯头进行提升，到目前为止这种方法已沿用了几十年。尽管国家标准ＧＢ／Ｔ７７８．２—１９９６（（冷水水表安装要求》对旋翼式水表没有具体要求，对螺翼式水表安装明确了上游侧装一个流量整流装置或直管段于阀与水表之间。但没有明确水表的上游侧和下游侧直管段的长度。使用中的水表安装直管段长度对水表造成的影响多大，是我们着重分析研究的主要内容。
二、分析研究目的和意义
国家标准ＧＢ／Ｔ＂／７８．２—１９９６｛冷水水表安装要求》中说明，流量扰动会对水表引起大的计量误差和提前磨损。扰动的类型分为两种：速度分布畸变和漩涡。典型的速度分布畸变是由部分阻塞水管的障碍引起的，例如出现部分关闭的阀门和管段的施工质量造成异物堵塞等，但是这种影响可以通过管理等手段很容易地使之降为最小。漩涡主要是由不同平面上的二个或多个弯头引起的，这种影响能可以通过水表上游保证有一定的直管段或安装一个整直装置加以控制。
上下直管段的长度的变化及闸门开关产生速度分布畸变和漩涡对不同类型的水表计量精度的影响有多大？如何影响？目前在全国水行业范围内尚没有明确的试验数据。因此，我们决定针对这些问题进行试验和分析研究。以便了解和掌握在线水表运行的计量准确，并为水表的规范安装提供依据。
三、分析研究内容
（一）试验
１．试验对象
（１）类型
ａ．旋翼式水表；ｂ．水平螺翼式水表；ｃ．垂直螺翼式水表；ｄ．复式水表。
（２）口径
选择试验口径ＤＮｌ００的各种类型的机械水表。
（３）选择的等级
我公司水表厂生产的Ｂ级水表。
２．试验依据
ＪＪＧｌ６２—８５水表及试验装置检定规程
３．试验装置
（１）大口径水表校验装置１套；
（２）其它配件
ＤＮｌ００的９０。弯头４只；ＤＮｌ００长度为２Ｄ的钢制双平２只；ＤＮｌ００长度为５Ｄ的钢制双平２只；ＤＮｌ００阀门１只。
４．直管段模拟试验装置（见附图）
（二）分析在不同的前后直管段长度及闸阀开启程度下，水表计量精度的变化和受影响程度
四、试验的方法及步骤
（一）试验的方法
将机械水表安装在直管段模拟试验装置上，对水表的始动流量、最小流量、分界流量和常用流量等国标规定的技术参数进行检定，分析在不同的前后直管段长度及闸阀开启程度下，水表计量精度的变化和受影响程度。最终确定安装不同类型水表所需的直管段长度。
（二）试验步骤
试验步骤见下表：
注：以上每一步骤在同一阀门开启状态下重复测量三次。复式水表不测量始动流量。
五、研究数据分析
根据ＪＪＧｌ６２—８５水表及试验装置检定规程的技术参数的要求，采用检定装置管段作为标准直管段，测量得出的技术参数值（闸阀全开）作为标准值，与不同直管段长度及闸门开关（全开或关１／３）的变化下，测出测量值的进行比较，并计算出偏差值，作为直管段对水表计量精度影响的程度。
（一）旋翼式水表的计量精度影响
前后直管段长度对旋翼式水表计量精度影响情况见附表一、附表二。从表上可以看出，前后直管段长度的改变及闸门全开和关１／３状态对旋翼式水表没有太大的影响。计量精度影响程度均在ＪＪＧｌ６２—８５水表及试验装置检定规程的技术参数的要求内。
（二）垂直螺翼式的计量精度影响
前后直管段长度与闸门的改变对垂直螺翼式水表计量精度影响情况见附表三、附表
四。从表上可以看出：
１．在闸门全开和关１／３状态，直管段长度的改变对始动流量没有什么影响，测量误差均在ＪＪＧｌ６２—８５水表及试验装置检定规程的技术参数的要求内。
２．在闸门全开的状态下，直管段长度为前７Ｄ后５Ｄ的状况下，对技术参数一分界流量计量精度影响较大，误差值为一３．３３％，与标准值偏差为一２．２３％，其它的技术参数计量精度影响程度均在ＪＪＧｌ６２—８５水表及试验装置检定规程的技术参数的要求内。
３．在闸门关Ｉ／３的状态下，直管段长度的改变对技术参数一最小流量、分界流量、常用流量影响较大，计量精度影响没有规律，不是随着直管段长度及闸门的改变而改变。影响程度分别为：最小流量精度误差波动范围为一０．７０％～３．００％，与标准值偏差的波动范围为一１．６３％～２．０７％。分界流量精度误差波动范围为一３．３０％～２．５％，与标准值偏差的波动范围为－２。２０％～３．６０％。常用流量精度误差波动范围为一１．８％一４．４０％，与标准值偏差的波动范围为一１．０７％～５．１３％。
（三）水平螺翼式的计量精度影响
前后直管段长度对水平翼式水表计量精度影响情况见附表五、附表六。从表上可以看出在闸门开、关１／３状态、直管段的改变都有影响ｏ
１．闸门全开的状态下，直管段长度的改变，造成始动流量测量值的波动范围为０．６０ｍ３／ｈ一１．３０ｍ３／ｈ，始动流量增大，相对误差波动为３３．３３％～１８８．８９％。最小流量精度误差波动范围为１．６％～９．６％，与标准值偏差波动范围为一２．０３％～５．９７％。分界流量测量误差波动范围为１．７７％－７．４７％，与标准值偏差的波动范围为１．１０％～６．８０％ｏ常用流量测量误差波动范围为２．４３％～８．８０％，与标准值偏差值的波动范围为１．８３％～８．２０％。
２．闸门关１／３的状态下，直管段长度的改变，始动流量测量值的波动范围为０．６０ｍ３／ｈ～３．４０ｍ３／ｈ，始动流量增大，相对误差波动为３３．３３％～６５５．５５％ｏ最小流量测量误差波动范围为一１５．５０％～１０．Ｏ％，与标准值偏差的波动范围为一１９．１３％一６．３７％。分界流ｒ量测量误差波动范围为２．７０％一２１．ｏｏ％，与标准值偏差的波动范围为２．０３％～２０．３３％。常用流量测量误差波动范围为３．１０％～２４．５０％，与标准值偏差的波动范围为２．５０％～２３．９０％。
总之，前后直管段长度与闸门的改变对水平螺翼式水表计量精度影响非常大，四项技术参数都有影响。影响是随机性的，与管道长度及闸门的改变没有直接的关系。
（四）复式水表的计量精度影响
前后直管段长度的改变对复式水表计量精度影响情况见附表七、附表八。由于复式水表的大表采用的是水平螺翼式，所以计量精度影响情况基本同上。从表上可以看出，在闸门开、关１／３状态下直管段的改变影响程度：
１．在闸门全开和关１／３状态，直管段长度的改变对最小流量没有什么影响。测量误差均在ＪＪＧｌ６２—８５水表及试验装置检定规程的技术参数的要求内
２．闸门全开的状态下，直管段长度的改变对分界流量、常用流量、开阀增流、闭阀减流都有影响，它们分别是：分界流量测量误差波动范围为１．６３％～５．００％，与标准值偏差的波动范围为０．５３％～３．９０％ｏ常用流量测量误差波动范围为２．１３％～６．０７％，与标准值偏差的波动范围为１．９０％一５．８４％。开阀增流测量误差波动范围为０．８７％～７．０７％，与标准值偏差的波动范围为一３．００％～３．２０％。闭阀减流测量误差波动范围为一１３．９３％一一０．８０％，与标准值偏差的波动范围为一９．５６％～３．５７％。
３．闸门关１／３的状态下，直管段长度的改变，对其它技术指标都有影响，它们分别是：分界流量测量误差波动范围为２．６％～２０．１％，与标准值偏差的波动范围为１．５％～１９．Ｏ％。常用流量测量误差波动范围为２．５％一２７．８％，与标准值偏差的波动范围为２．２７％一２７．５７％。开阀增流测量误差波动范围为６．３％～３２．４％，与标准值偏差的波动范围为２．４３％～２８．５３０％。闭阀减流测量误差波动范围为一１５．５％～一３．７％，与标准值偏差的波动范围为一ｌ１．１３％一０．６７％。
六、分析研究结果
通过以上试验和分析研究，可以得出以下几点：
（一）在标准直管段下，试验水表均符合国家标准要求。
（二）非标准直管段长度在闸门全开和关１／３的状态下，对水平螺翼式水表和复式水表计量精度影响很大，其次对垂直螺翼式水表计量精度影响较小，旋翼式水表计量精度影响不大。
（三）从试验得出的数据来看，对水表计量精度的影响程度与前后直管段长度及闸门的改变没有线性关系，随着直管段长度和闸门的全开或关１／３状态的改变，平均值和测量值的误差有时增大或有时减小，有时偏正或有时偏负。量值变化无方向性不具有预见性ｏ
（四）直管段的改变及闸门的全开和关１／３造成计量精度的误差在超标的情况下，误差偏正较多。即造成多计量水量。
（五）此次试验具有一定的代表性，但不能完全反映水表现场的实际影响程度，水表水平的安装、管道施工质量等都会对水表使用精度有影响。
（六）试验中虽然直管段的改变对旋翼式水表和垂直螺翼式水表计量精度影响不大，但速度分布畸变和漩涡可能会造成水表提前磨损。
综上所述：在闸门开、关１／３状态下，直管段的改变对水平螺翼式、垂直螺翼式、复式水表都有影响的，部分技术指标已严重超过了国家标准的要求，造成水表的使用不当、易损。这也是目前造成大用户到期合格率较低的原因之一。
结束语：此次各种类型水表的实验和分析研究为规范水表安装提供依据。目前供水企业大用户水表虽然总体数量不多，但用水量普遍较大，特别是ＤＮｌ５０以上的水表基本上采用的是螺翼式水表，为了确保在线大用户水表计量准确，安装螺翼式水表必须满足上游侧１０Ｄ的直管段，下游侧满足５Ｄ的直管段ｏ
相信通过以上“前后直管段长度对机械水表计量精度影响的分析与研究”的全部容，能够使大家有一个较为全面的认识，对选择合适的流量计有所帮助。如有疑问，可以随时联系我们。
