一、加速磨损试验
本项目试验的主要目的是按照GB/T778-2007(ISO4064),通过全性能试验充分验证新品水表各运动部件的耐用度,从而就产品用料是否合理进行实际验证,更好地优化产品结构使之成为优质低耗、性价比极好的产品。同时也进一步验证水表按GB/T778-2007要求在Q3流量下恒定运行规定时间后其计量性能的变化情况,充分验证水表在GB/T778-2007规定的使用范围内的准确度,更好地确保计量产品在市场运作过程中的公平和正义作用。本次随机对3只水表进行了加速磨损试验,现列举一只将试验结果(见表4)说明如下:从3只水表的加速磨损试验结果和误差曲线(见图1)进行对比分析(列举其中一只水表的加速磨损数据),不难看出CDO6TAR干式单流速小计量腔水表在设计时对易磨损部位及关键性零件在选料和机构设计上是合理的,完全可以达到GB/T778-2007规定的要求。
二、性能特性及稳定性改进试验
水表计量特性即所谓的线性误差是决定水表可否投入大批量生产的重要标志之一,也是水表计量品质优劣的重要体现,从前面性能试验结果可以完全否定新品水表投入大批量生产的可行性。为了提高水表计量特性我们采取了排比对照的方法,并针对水表性能级差大、小流普遍偏慢超差的现状,分析其主要原因可能是单流束水表在采用小计量腔的情况下由于水流速率的提高,叶轮转子的转动惯量受自身质量大小、重心位置偏移、流经计量腔内水流稳定性等因素的影响极其敏感。反复试验证明水表计量腔内水流状态受计量设备管道压力的微小波动不仅造成了水表性能特性的复现性,同时也造成了性能特性线性级差的增大。考虑这些因素的存在,笔者反复重点对流量特性影响比较敏感的叶轮转子组件和上隔板兼调节零件进行了尺寸调整和结构改进。经调整,最终水表性能特性达到了如表5列出的测试结果。针对此项调试经小批量生产试制其性能特性一次测试达标率为85%以上,基本满足了批量生产品质达标率要求。
三、密封可靠性及改进试验
在GB/T778-2007(ISO4064)全性能试验测试过程中发现,CDO6TAR干式单流束小计量腔水表在水压增大到水表最大允许工作压力的1.6倍并保持15min时,水表未出现机械损坏现象。但水表在上隔板密封部位出现了80%以上的渗漏现象,在整体结构的渗漏解剖中发现,CDO6TAR小计量腔中使用的O型圈在装配过程中损伤和损坏现象严重,初步分析为在设计结构上存在一定隐患。为了排除O型圈在装配过程中的隐患,笔者在分析结构的同时参考并借鉴类似成熟经验对原结构相关零件进行了彻底改进。CDO6TAR干式单流束小计量腔水表计量结构采用的密封结构形式,从结构上都采用O型密封圈径向式密封,但不同的是原结构采用O型圈和隔板先组合后再整体压入表壳密封部位,且在表壳和O型密封圈切入的端口无引入,由于结构原因造成组装过程操作困难,同时O型密封圈因装配过程造成的破损率相当高,最终直接导致水表在试压过程中隔板密封处发生严重漏水现象。而新改进结构在透彻分析了原结构的基础上,从提高装配效率和质量入手,优化结构形式在不改变水表整体外形大小前提下,采用了对O型密封圈实行分体式组装的改进措施,即采用表壳、隔板、O型密封圈、依次组装的方式,同时在表壳放置O型密封圈的入口处增加R引导,通过对相关零部件的改进使装配效率和密封可靠性得到了大幅度提高。试压过程中密封部位漏水现象得到彻底解决。
四、防磁效果试验
对采用磁传动的CDO6TAR干式单流束小计量腔水表,按GB/T778.1-2007的要求必须检验水表在静磁场影响下的性能特性,按GB/T778-2007要求永久磁铁接触被试水表的任一部位,其静磁场的作用都不应导致水表在Q3流量下示值误差超出最大允许误差并影响被试水表正常工作。根据GB/T778-2007规定,笔者在水表计量腔沿着表壳周围径向360°试验6点,其测试结果如表7所示。CDO6TAR干式单流束小计量腔水表,在设计时采取的防磁结构是可靠的,其防磁效果完全可以满足GB/T778.1-2007中关于静磁场影响试验的要求。
五、结束语
综合上述设计、试验和改进过程,笔者深有感触的是水表产品是流体原理和机械传动原理紧密结合的产物,是肩负着计量稳定性和准确度的特殊性产品,要达到品质优良,计量准确度完全符合标准所要求计量等级指标,只有进行大量的综合性试验并进行分析探究,才能逐步探索选择出最佳运行状态和科学数据。
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