干式单流水表密封板材料的选择

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干式单流水表是旋翼速度式水表的-种，被称为单流水表是因为被计量水流是以单股流束进入水表的计量腔体推动叶轮产生旋转，并通过叶轮顶端与中心齿轮下端的磁钢耦合带动齿轮的转动计数，从而达到计量的目的。单流水表较相同口径的其他水表如多流表或活塞表 (容积式)体积小 ，用料省，价格相对便宜。计量精度也能达到新标准 GB/T 778-2007的要求。水表安装在管道上后，成为供水系统的-部分，需要承受-定的水压。GB/T 7782007标准规定的汹径水表最高允许工作压力为 1.6MPa，-般情况下水表使用时承受的水压约为0.2～0.5 MPa。干式单流水表主要由密封板把水表计量腔与计数机构相互分隔开，其主要结构如图 1、图2所示。

图 1 干式单流表简图密封板作为水表零件的最关键部件之-，在整个水表中起承上启下的连接作用：(1)支撑叶轮，使其平稳转动；(2)承受压力，起到密封作用。其变形量的大小直接影响水表的性能，因此选择具有足够刚图2 密封板图性、耐压强度及抗蠕变的材料具有重要的意义。另外，在满足性能要求的同时也要兼顾成本。

1 不同工程材料的特性分析密封板材料的选择有很多种，但考虑到水表内所有接触水的零部件应采用通常认为是无毒、无污染、无生物活性的材料制造 J，再结合材料本身各项性能指标与水表的成本，因此优先选用最常用的工程材料GV-5H、A3EG10、PPO (GFN1，GFN2)进行分析，其各项主要性能指标如下：(1)GV-5H材料拥有卓越的机械性能，吸水率低、耐高温、耐冲击、耐蠕变、疲劳和耐化学品性能，比脂肪族类尼龙66等结实坚硬。

(2)A3EG10材料机械强度、刚度、硬度、韧性高、耐老化性能好、机械减振能力好、良好的滑动性、优异的耐磨性、机械加工性能好，用于精密有效控制时，无蠕动现象、抗磨性能良好、尺寸稳定性好。

(3)PPO具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点，另外还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。但有应力开裂倾向。改性聚苯醚可消除应力开裂 如 PPO (GFN1，GFN2等) -4]。

针对密封板的材料选用，改性聚苯醚 (PPO)系列中选用了2种材料：GFN1与 GFN2，另外两种尼龙材料：A3EG10与 GV-5H。

2 不同材料密封板的特性对比水表零件设计中，需要考虑到与水接触的零部件[收稿13期]2012-12-28[作者简介]郑家珍 (1963-)，女，浙江宁波人，工程师，毕业于浙江广播电视大学，从事水表设计研究工作。

， 计量装置及应用 MEASUREMENT EQUIPMENT AND APPLIcATIoN≮ --------------------------------------------------------------------------------- 的吸水率、承压应变及零部件 自身蠕变性等能力。如密封板材料的吸水性大，则密封板在长时间吸水后发生尺寸变化，从而引起水表计量腔的尺寸变化从而影响水表的性能曲线；另外密封板的各种变形，影响到叶轮的窜动间隙变化，因而影响水表的性能甚至出现叶轮卡死水表停走的现象〖虑到这些因素，特进行如下试验，以便综合考虑选择适用的材料。

2.1 密封板浸渗试验把同-结构的4种不同材料密封板同时浸泡在水温为20℃的水中，1O天后取样测试，测得浸泡前与浸泡后尺寸测量零件变化均在 0～0.02ram内，测得重量数据如表 1。

表 1 浸渗试验重量数据表由实际的测试结果得出：各种材料零件浸渗试验重量变化从小到大依次为：GV-5H

2.2 密封板变形试验在不同静水耐压强度下，观察密封板高度尺寸 H在不同水压下的变形量 Ah，测得数据如表 2。

表 2 变形试验数据表 mm随着压力的增大，各种材料的零件尺寸的变形量 Ah从小到大排列次序为：GV-5H

2.3 密封板抗压试验4种不同材料注塑成型后的密封板进行定期耐压，2.0MPa的静压试验每次历时 3mit，观察试样是否出现表面开裂现象。各种材料样本数均为30个，数据见表3。

表 3 静压试验开裂现象表各种材料零件开裂数量从小到大依次为：GV-5H < A3EGl0< GFN2

3 嗅综合以上实验结果，我们选择 GV-5H和 GFN2作为密封板的材料〖虑到价格因素可将价格较贵但各项性能优异的 GV-5H材料密封板用于对管道压力要求高的诚，如需要供水二次加压的高层居民楼等；而各项性能和价格都适中的 GFN2材料密封板可用于对管道压力要求-般的诚，并且通过对零件结构的改进：如增加圆角和增设加强筋等方法来提高密封板的综合性能。