旋杯式农用水表的研制

　　1 水表的工作原理和结构

　　1.1 水表的结构

　　旋杯式农用水表有一个由管式流道2和计数腔组8成的表体;在管式流道与计数腔之间高出流道上壁设有一个密封隔板7;隔板下面与管式流道下壁之间安装有一根转轴5;转轴上在水流中心线上对称安装有叶轮4;在叶轮凸面的前方设有一个流线型导流板3;叶轮和导流板是水表的核心部件，在转轴上与管式流道上壁等高固定有一支架，支架上安装有永久磁铁6;在计数腔内与永久磁铁对应设有磁感应接受器9;磁感应接受器上连一个计数显示装置10。上述的计数装置可以是电子计数也可以是机械式计数装置。两种不同计量方式的旋杯式农用水表结构见图1，本水表采用计数装置和流道的转动装置非接触设计，可保证水表的绝对密封和计数装置的工作可靠。

　　1.1.1 外壳

　　直接与管道相连接，介质流经其中，承受被测介质压力;用于形成管式流道，其水头损失小;支撑转轴，保证叶轮的中心与流道中心重合。由铝合金或抗磁性材料加工而成。

　　1.1.2 导流板

　　位于进水端，叶轮凸面的前部，用于改变水流方向，增加叶轮转速，提高测量精度，减小始动流量。与外壳连成一体。

　　1.1.3 叶轮

　　由轮毂和4片叶片组成，受被测水流冲击而转动，带动转轴和支架上的永久磁铁做同步转动;叶轮参数决定水表在整个流量范围内的线性误差;叶轮用塑料注塑而成，叶片和轮毂为两体组装式，便于轮毂用于不同规格的水表。

　　1.1.4 轴

　　用于支撑叶轮做高速旋转，轴用不锈钢材料加工而成。

　　1.1.5 盖板

　　盖板用于完全隔断流道与计数腔，保证计数装置的可靠。为了不对磁铁产生影响，盖板用不锈钢加工而成。

　　1.1.6 计数装置

　　计数装置有机械计数和电子计数两种方式，机械计数时，通过磁铁与转轴做同步转动，进而带动计数装置进行计数;电子计数时，通过干簧管将脉冲信号传给计数装置，电子计数装置不但可以计量累计水量还可以计量单次用水量;还可针对不同的水表设置不同的水表常数，也可将数据远传。

　　1.2 水表的工作原理

　　当水流经水流通道进入装有杯形叶轮的管式流道后，水流冲击叶轮的凹面和凸面。由对水表叶轮的受力分析可知，叶轮的凹面和凸面的受力是不一样大的，同时由于在叶轮的凸面的前方设有导流板，使叶轮的受力得到进一步改善，因此水流推动叶轮转动，进而带动固定在轮轴上方的磁铁随轮轴一块转动。当为机械计数时，密封盖板上方与轮轴上磁铁相应位置设有同样的磁铁，由于磁力的作用，下方的磁铁带动密封盖板上方的磁铁作同步运动，上方磁铁通过传动轴、齿轮、涡轮涡杆带动机械计数器对过水量进行计量，传动轴和机械计数器之间的传动比可以通过试验确定。当为电子计数时，密封盖板上方与轮轴上磁铁相应位置设有磁感应装置，磁感应装置将脉冲信号传送给电子计数装置，进行水量计量。