我們談水表自轉的時候，究竟在談些什么？

我們平常使用的速度式水表，無論口徑大小，也不論是葉輪、電磁還是超聲波水表，多多少少都遭遇過這樣的詰難——用戶實際沒有用水，而水表卻有累計流量產生的現象，我們稱之為水表自轉或空轉。
 

面對水表自轉，用戶憤懣，供水部門焦躁，表計處處陪著小心。當我們談水表自轉的時候，我們究竟在談些什么？

是在談用戶體驗？

用戶說，我不相信這個讀數。

是談水表品質？

水司說，你這是個什么表，滴水不走，不用水倒是走。

是談測量環(huán)境？

表計默默地想，要水表不計數呢，除非管道里的水靜止。

從水力學或流體力學角度考慮，管道內液體的流動狀態(tài)可分為穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩大類。當水流狀態(tài)從一種穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)榱硪环N穩(wěn)定狀態(tài)時，其中間的不穩(wěn)定流態(tài)稱為過渡過程或瞬變流，在水行業(yè)，俗稱水錘。在水錘的影響下，水表受到不穩(wěn)定瞬變流的干擾。相對而言，如果用戶正在用水，那么管道里的流量大小、方向、壓力都不會隨時間變化，我們把這種流態(tài)叫定常流。

水表自轉的形成

水錘壓力波以聲速a在管道內傳播，傳播速度大約為1000m/s，產生的高壓可能超過10MPa，是水表最大允許工作壓力的十倍；而其延續(xù)的時間僅百分之幾秒。由于壓力波速度如此快捷，管道上的壓力表根本無法顯示出管道系統(tǒng)內這種瞬間彈性的壓力波動，水表也經常來不及計量快速的流量變化。

自轉發(fā)生時，瞬變流在管道里來回振蕩，壓力、流速、流向都快速變化，正向、反向、斜穿、打著漩渦通過水表。瞬變流壓力與流量很多時候都超過常用水表的額定工作條件，不僅壓力超標，流量也可能會超標，小于水表的最小流量Q1，或大于過載流量Q4。例如普通20水表的量程范圍是50升/h到5m3/h，靈敏度6升/h，那么小于6升/h和大于5m3/h的流量大部分沒有被記錄，50升/h以下的流量也是粗略記錄，沒有準確度要求。

設定水表的下游是封閉端，不會有水流出。水表上游是各種瞬變流壓力波疊加、反射造成的振蕩流環(huán)境，當水表剛好處在瞬變流環(huán)境里時，難免發(fā)生自轉。由于水表的響應時間、靈敏度以及有效量程的限制，這些瞬變流的流量只有部分被水表計量，積累產生了累計流量。累計流量或正或負，我們所知是以正向居多。因為在過水量相同的情況下，一般水表正向計量總是比反向計量多；還因為只有正向累計流量會引起費用爭議。

水表自轉的原因

一般供水系統(tǒng)設計合理的情況下，瞬變過程都在可接受的范圍內，供水管網包括二次供水系統(tǒng)中供水壓力穩(wěn)定，最大和最小壓力都在規(guī)定的限制范圍內。水表發(fā)生自轉的原因可能為：

水表安裝位置不當，恰好是瞬變流活躍之處，而又沒有采取防護措施；

一個穩(wěn)定的供水系統(tǒng)會由于邊界條件忽然變化而導致管系壓力波動劇烈，流量狀態(tài)陡變，比如主干管添新支線，鄰近處新增水泵，地下大型施工等。

當供水系統(tǒng)本身設計不夠規(guī)范，或施工中減省了許多細節(jié)，如排氣閥，穩(wěn)壓閥，減壓閥，逆止閥等，或因為管道直管段不夠，管道本身質量問題等，也可能引起水表自轉。

產生自轉的供水管網，需要修正其系統(tǒng)布置或系統(tǒng)參數，或者裝設各種控制設備并再次對系統(tǒng)進行分析，重復該過程直至滿意為止。自轉產生的起因很多，但一般發(fā)現自轉現象的時候，供水系統(tǒng)布置已經不易更改，我們盡量通過單向閥、穩(wěn)壓閥、排氣閥、防自轉閥來改善系統(tǒng)，為水表保持穩(wěn)定的測量環(huán)境，減少壓力波動和瞬變流。

防止自轉的方法

自轉產生的原因是瞬變流，那我們可以想辦法來消除瞬變流，消除不了就削弱它。對于壓力和流量特別大的瞬變流，超出水表的計量范圍，我們只能盡量削減壓力波幅度，減少流量，然后才能記錄確切過程量，使水表累計流量準確。對于特別微小的瞬變流，發(fā)生頻率高而且無從避免，準確計量成本太高，我們可以選擇忽略它：降低水表靈敏度，使微小瞬變對計量不產生影響。