目前IC卡水表采用的球阀多为电机驱动球阀。它由电机、减速器、阀杆、球体、阀体组成，结构上与普通球阀基本相同。动作原理非常简单，当电机接到控制器指令，启动后经减速器减速，通过阀杆运动带动球体旋转，球体中间开孔，当孔与阀体通孔同轴时，阀门全部打开，当球体再转动900时阀门关闭，实现对水流通断的控制......

  二十一世纪是进入计算机网络化和信息化时代，信息技术已广泛地渗透到社会各个领域并发挥着越来越重要的作用。九十年代以来建设事业中IC卡智能产品发展迅猛并取得了可喜的成绩。

    IC卡智能水表从其诞生之日起，至今已走过近十个年头，产品技术不断完善，已被广大用户所接受并大量应用于建设行业，特别是住宅中。但由于IC卡智能水表产品技术还没有达到完全成熟的阶段，各生产厂家产品在技术、结构、工艺上区别仍较大，执行标准不统一，特别是作为控制执行部件的阀门有多种，如先导阀、球阀、陶瓷阀、螺杆阀、电磁阀等，这些阀门特点多异，产品质量良莠不齐，选择时应特别注意。根据目前IC卡水表现状及我公司多年研制IC卡水表的经验，本文重点对应用较多的先导式阀门和球阀的特点及选型提出一些看法，与业内人士及用户探讨。

    一、阀门在IC卡水表中应具备的性能

    IC卡水表是一种具有计量及控制功能为一体的水量计量仪表，作为计量装置它提供用水数量及收费依据；作为控制装置，它可实现预付费功能并准确控制供水量。阀门是其控制装置的执行终端，高质量的IC卡水表用阀门应具备以下性能：

    1、阀门开关应灵活可靠。打得开，关得严，到位准确，且开、关状态应稳定。

    2、按国家标准要求，IC卡水表总的结构长度不能超过相同公称通径基表的长度，因此阀门应体积小，结构紧凑。

    3、压损应尽量的小，小口径IC卡水表其基表加阀门总压损应小于0.1MPa。

    4、从功耗上要求，阀门的起动及运行力矩应尽量小。

    5、阀门耐压强度应达到在压力1.6MPa下持续15min（型式试验为2.0MPa下1min）无泄漏和阀体无变形、损坏。

    6、阀门密封性能好。在1.1PN下，其密封面不得有渗漏。

    7、开闭速度尽量快，且不得有水锤现象产生。
    8、按CJ/T133标准，阀门的开闭次数应超过1000次以上，此时阀门关闭后的内泄量不能超过标准要求，阀门使用寿命应超过10年以上。

    9、阀门的动作裕度应尽量大，在管道压力为0.02Mpa至其额定压力下，应能正常工作。

    10、阀门所用材料应耐腐蚀，且符合饮用水的卫生条件。

    二、阀门选型要求

    1、IC卡水表用阀门存在的问题

    在我国IC卡水表投放市场近十年，为自来水行业从传统的人工收费的管理模式转为预付费管理模式提供了物质条件，实现了城市安全、可靠、准确、方便的供水收费系统。因此IC卡水表受到自来水行业和用户的青睐。但是这种高科技产品的发展并不是一帆风顺，很多厂家见到IC卡水表市场广阔，利润丰厚，尽管没有掌握这项产品的技术，却急忙上马；有些IC卡水表厂家受到利益驱使，不重视产品质量，设计上没有充分考虑产品的可靠性，设计要求不明确，设计方案不充分；生产工艺上控制不严，试验、检测手段缺乏，致使产品质量低下，造成市场上的IC卡水表质量良莠不齐。据我们市场调查，IC卡水表出现的故障中阀门占有较大比例，主要故障为内、外泄，打不开、关不上或卡死等，其中打不开、关不上是十分严重的故障，直接影响用户的使用，使水表失去其最基本的使用功能。

    2、选型

    阀门选型应从以下几方面综合考虑：

    1、首先要全面了解IC卡冷水表标准CJ/T133对阀门性能、技术要求方面的规定，被选阀门是否符合这些规定。

    2、阀门的结构特点是否能满足用户要求，包括潜在要求。

    3、对IC卡水表生产厂家的技术实力、开发过程、质量保证体系进行调查，详细了解企业产品开发的技术细节，是否有能力并认真研究解决传统阀门存在的弊端，并不断改进产品的性能和质量。

    4、进行市场调研，了解产品在其用户中使用情况。
三、对球阀、先导阀门结构原理和技术特点的分析对比

    1、球阀

    1）结构原理：目前IC卡水表采用的球阀多为电机驱动球阀。它由电机、减速器、阀杆、球体、阀体组成，结构上与普通球阀基本相同。动作原理非常简单，当电机接到控制器指令，启动后经减速器减速，通过阀杆运动带动球体旋转，球体中间开孔，当孔与阀体通孔同轴时，阀门全部打开，当球体再转动900时阀门关闭，实现对水流通断的控制。

    2）优点：

    球阀结构简单，动作也不复杂，零件少，生产制造容易，成本较低；
压损很小。（见图1）

图1 球阀的结构
Fig. 1 Structure of ball valve

    3）缺点及需要解决的问题
 
    A.起动力矩及工作力矩大，电机工作电流大，一般在80～120mA范围。阻力主要来源于球体与阀体间的密封面，和阀杆与阀体间的密封面，阻力随着管道流体压力的增大而增大。由于电机起动电流大，压降也很大，严重时会造成单片机低压死机。

    B.开关阀时间长：厂家为提高电机的负载力矩，常采用提高减速器的速比，这样又造成开关阀时间加长，耗电增加。

    C.防泄漏困难：球面与阀体间的密封因开关阀时球体旋转运动而磨损，造成阀门内泄，关不严；阀杆与阀体间的动密封因转动磨损而造成阀门外泄。

    D.阀门动作失灵、卡死：球面与阀体间密封被磨损后，两者间隙增大，当水中有杂质及水垢会将球体卡死，从而造成阀门关不上、打不开。

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