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几乎每家每户都被查过水表,这个水表通常安装在入户的总水管上,记录着你家的自来水用量,并显示在表盘上。水表是如何得出这个用水量的,目前我国最常见的旋翼式水表主要由外壳、滤水网、叶轮盘、叶轮和齿轮计数器构成。 工作时,水流会通过罩在叶轮盘外面的滤水网,筛掉锈垢、砂砾、铁屑等异物,然后从叶轮盘下部的多个开槽流入,这些开槽的角度,能让水流从各个方向冲击叶片,使叶轮转动。进而带动水流螺旋上升,最终从叶轮盘上部水槽排出,这种水表能通过水流速度推算用水量,又称为速度式水表。 正常工作时水流量Q,即单位时间内流过的水的体积等于叶轮盘下部开槽的总面积S乘以水流速度V,由于开槽总面积S是固定的,所以流量Q 与水流速度V成正比。而水流的越快,内部的叶轮转的越快,即V与叶轮转速N成正比,因此叶轮转速N和流量Q 也成正比,给转速和流量分别乘上时间T,可以看到一轮转了多少圈,就对应着流过的水体积有多大,且叶轮通过齿轮组会带动不同位数的指针旋转,从而记录用水量。 然而,随着水流量不同,这种靠曲线救国,由水流速度推算用水量的旋翼式水表会有2%到5%的相对误差。相比之下,通过容积计算用水量的旋转活塞式水表要更精准。主要结构包括内外两个腔体、进水口、出水口、挡板和活塞。活塞在水压作用下与枪体内壁做内切运动,在外圈水流会从进水口流入,再被赶到出水口排出。如此循环往复,在内圈也同样如此。虽然内外圈进出水的周期稍有错开,但总体而言,活塞旋转一周,流过的水量就等于内外圈空腔的总容积。由于这个总容积固定,所以只要通过齿轮记录活塞转了多少圈,即可得知用水量。 此外还有更精巧的章动圆盘式水表,腔内的圆盘会像硬币落地时那样摆动,称为章动。 水流在不同阶段,从圆盘上下涌入、压出,旋转一周即流过一个空腔的体积。由于这类水表能直接通过容积计算用水量不需要复杂的换算。相对误差可以控制在2%以下。 如今,欧美国家普遍使用更精准的容积式水表,而在中国却是速度式水表的天下,为什么会这样呢?首先。速度式水表相比容积式设计简单,更容易制造。上世纪五十年代,中国开始自主生产水表时,就选择了速度式入手。且从2004年全国陆续实行一户一表后,自来水公司采购水表的需求剧增,他们更青睐价格低廉的速度式水表。此外,容积式水表由于内部结构紧密贴合,很容易被沙粒等杂质卡住,而速度式能更好的应对全国各地参差不齐的自来水水质。 当然今天也有更先进的电磁水表和超声波水表,前者通过施加磁场感应水流的电动式算出流速,再推算用水量;后者则利用超声波在顺流和逆流的传播时间差计算流速,进而得出用水量。这类电子式水表测量更精准,且水管内部没有机械结构,对水质要求更低,但价格高达上千元,目前主要用于工农业。正因为便宜耐用,速度式成了中国住宅水表的首选。但问题在于,这种水表会越用越不准,如果水质太硬,随着管道内的水垢沉积,通道变窄,会使水流加快,让水表走得更快,可能会多算20%以上的用水量。 根据这项规定,住宅水表的使用年限为六年。如果你家水表已经超龄服务多年,最好联系自来水公司更换,而除了年久失修导致的测不准。水表也面临居民们五花八门的偷水方法,早年的水表技术齿轮和叶轮靠磁钢传动,在外部使用强力磁铁可以让水表停止计数。但今天中国的水表普遍使用塑料部件。几乎不受磁铁影响,还有的会利用水龙头持续滴水,部分灵敏度不高的水表无法检测。经过我们的实测,一小时大概能滴两升水。坚持一个月按北京市的水价,你大概能偷到七块二的自来水。不过现在已经有滴水型水表,内部的滴水阀,还是可以感应到微弱的水流变化。 9 _: f9 [& }1 R" C8 S
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