章流量測量的基礎理論1
節 流體的性質 1
一、流體的定義 1
二、流體的主要物性參數 2
三、表面張力 6
第二節 流體的流動特性 7
一、靜態流體的特性 7
二、流體流動的宏觀描述 9
三、流體流動的微觀描述 10
第三節 流量測量基本概念 13
一、物質的量的度量 13
二、流量的度量 15
三、測量與單位制 16
第四節 流量測量基礎方程 22
一、連續性方程 22
二、伯努利方程 24
三、差壓式流量計的測量原理 26

第二章智能流量計28
節 電磁流量計 28
一、測量原理 28
二、結構組成 31
三、技術特性 38
四、插入式電磁流量計 45
第二節 超聲波流量計 47
一、聲波 47
二、換能器 48
三、測量原理 50
四、結構組成 52
五、技術特性 53
六、外夾式超聲波流量計 56
七、插入式超聲波流量計 57
第三節 渦輪流量計 58
一、測量原理 58
二、結構組成 60
三、技術特性 61
第四節 質量流量計 64
一、科裡奧利力 64
二、測量原理 65
三、結構組成 67
四、技術特性 69

第三章智能水表73
節 水表的定義和分類 73
一、水表的定義 73
二、水表的分類 74
三、水表的計量特性 76
第二節 智能水表的發展歷程 79
一、概述 79
二、智能水表的應用歷程 81
第三節 帶電子裝置的機械式水表 82
一、直讀式機電轉換技術 82
二、實時式機電轉換技術 83
三、預付費水表 86
四、遠傳水表 87
第四節 電磁水表 89
一、工作原理及計量性能 89
二、電磁水表的性能特點 90
第五節 超聲波水表 90
一、工作原理與計量性能 90
二、超聲波水表的性能特點 92
第六節 智能水表的電子特性 92
一、電源特性 92
二、環境適應性 93
三、影響量作用特性 94
第七節 智能水表的外殼防護設計 96
一、外殼防護的含義 96
二、水分的遷移機理 98
三、防護失效的機理和應對 99

第四章智能水計量儀表的計量檢定與校準101
節 法規體繫與依法管理 101
一、計量立法和執法體繫 101
二、水計量儀表依法管理 105
第二節 智能水計量儀表的量值溯源體繫 107
一、量值溯源的基本概念 107
二、水計量儀表的量值溯源體繫 109
第三節 檢定、校準的實施 113
一、檢定、校準的區別與聯繫 113
二、檢定設備介紹 113
三、智能水計量儀表的檢定 118
四、智能水計量儀表的測試 119
第四節 測量不確定度的評定與表示 122
一、基本定義 122
二、不確定度的意義 125
三、測量不確定度的評定方法 126
四、案例 130

第五章水計量儀表評測134
節 評測的意義和分類 134
一、評測的目的 134
二、評測性質 135
三、評測的分類 135
第二節 實驗室評測 136
一、計量性能基礎特性曲線 136
二、特定安裝環境適應性或特殊使用要求適應性 138
三、水表外殼材質對水質的影響評測 144
四、其他評測項目 148
第三節 應用現場評測 148
一、水表安裝方位評測 148
二、現場使用計量準確度評測 152
第四節 計量效率評測 153

第六章智能水計量儀表的應用和維護156
節 智能水計量儀表的選型 156
一、選型的一般原則 156
二、智能流量計的選型 157
三、智能水表的選型 159
第二節 智能水計量儀表的采購、安裝和驗收 170
一、智能流量計的采購、安裝與驗收 170
二、智能水表的采購、安裝與驗收 174
第三節 智能水計量儀表的運維管理 176
一、智能流量計的運維管理 176
二、智能水表的運維管理 179

第七章智能水表的數據運用與分析188
節 水表匹配 188
一、水表匹配狀況評估 189
二、本節小結 192
第二節 DMA分區漏損分析 192
一、運用智能水表數據對DMA分區漏損進行分析 192
二、本節小結 195
第三節 典型水量異常分析 196
一、用戶水量異常分析 196
二、用戶戶內漏水分析 197
三、孤寡老人監控 198
四、本節小結 199

第八章數字化計量體繫構建200
節 構建數字化計量體繫的必要性 200
一、智慧水務建設的重要組成部分 200
二、漏損控制的必要環節 201
第二節 計量體繫現狀 202
一、繫統分散,數據質量不高 202
二、資產管理分散,缺乏統一體繫 203
三、硬件建設尚未成體繫 203
四、檢定校準能力未能全覆蓋 204
第三節 數字化計量體繫建設 204
一、目標和內容 204
二、實施步驟 204

附錄大口徑水表、水表組設計及安裝規範212

參考文獻214

標準、計量、檢驗檢測和認證認可共同構成了國家質量基礎設施（NQI）。在全球數字經濟高速發展的背景下，水務企業數字化轉型是產業發展的必由之路，貫穿於生產、經營和服務的每一個環節。用戶、數據和資源是數字化轉型的三大核心要素。水務企業作為公共服務部門恰好擁有這三大核心要素，具備數字化轉型的先天優勢。同時，水務企業按照國民經濟行業分類隸屬工業企業，大量基礎數據的生產、傳輸、處理、應用都必須依賴精準的計量結果。因此計量儀表的選型、計量數據的運維、計量漏損的測量控制、計量體繫的建立是水務企業的一項基礎性工作，通過計量管理貫穿於生產經營活動的全過程。在水務企業的構架體繫中，計量職能部門是支撐營收體繫、提升經營效益的。因而夯實計量技術基礎、提高計量管理水平、提升經濟和管理效益是水務企業的一項重要任務。
早在16世紀，隨著流體力學理論的發展，差壓原理的流量測量技術開始應用於水流量的測量。17世紀開始出現機械傳感水表，1825年英國人薩米婁·克洛斯發明了真正具有儀表特征的平衡罐式水表，並應用於自來水計量。19世紀以來機械傳感水表得到了長足的發展和應用。20世紀50年代以來，隨著電子技術和集成電路的發展，超聲波流量計和電磁流量計的性能和技術日趨成熟，70年代起憑借性能和效率優勢開始替代差壓式流量計，90年代起已成為水計量領域的主流儀表。90年代末機電一體化的水表產品開始出現，進入21世紀，尤其是近十幾年來，隨著電子和信息技術的高速發展，機電一體化、電子傳感、無線通信、物聯網和大數據等技術與水表相結合，水表的品種和型式多樣化，電子化和智能化成了新的發展趨勢，為水務企業實施智慧水務管理乃至數字化轉型提供了技術和物質保障基礎。
與此同時，國家層面大力發展數字經濟，推動智慧城市建設。智慧水務是智慧城市的重要組成部分，也是一項龐大的繫統工程，需要大量的專業人纔從事相關工作，而計量專業人纔更是不可或缺。編寫組正是從水務行業的需求出發，以培養提升水計量相關專業和管理人員技術業務水平為目標，將從業多年的工作經驗進行總結歸納編輯成書，供有意從事水務行業的職業技術學院學生及同行參考。
本書內容共分為三部分。部分為章至第三章，主要介紹水計量相關的基礎知識，包括流量測量的基礎理論、計量學的基本概念、智能流量計和水表的技術原理及其特征特性。 
第二部分為第四章至第七章，主要介紹水計量相關的技術應用和管理，包括計量法制管理相關要求、水計量儀表性能評測方法、智能水計量儀表的應用和維護以及水務數據的運用與分析。該部分內容側重於實踐指導，目的在於幫助從業人員提高法制意識，強化生產經營的合規性管理，科學認識和評估水計量儀表的性能特征，為經濟合理地選擇水計量儀表提供決策依據。同時，通過采取有效的運維措施來達到延長水計量儀表使用壽命、提高計量結果有效性的目標，通過大數據的分析應用來進一步提高管理的精準度和服務的滿意度。
第三部分為第八章，主要是介紹建立繫統化智能化計量體繫的理念和方法，以深圳水務集團探索經驗和案例為藍本，說明計量體繫信息化建設的必要性，以及在建設過程中要注意流程閉環設計的重要性，確保數據的質量。
本書在編寫過程中得到了國內流量計量領域專家浙江省計量科學研究院趙建亮的大力指導和幫助，在此表示衷心的感謝；同時對引導、關心、推進計量體繫建立以及水計量儀表運行管理規範化、標準化、教材化的領導、專家和同事表示衷心的感謝。由於編者能力和時間有限，書中難免有錯誤和不妥之處，望廣大讀者批評指正。

編者
2023年1月