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查水表是什么意思(你家的水表如何知道用了多少水)

科技杂谈 2021年07月17日 09:15 14 204科技

  几乎每个中国人都检查过水表。这种水表通常安装在家庭的主管道上,记录你家的自来水消耗量,并显示在表盘上。水表怎么会有这个用水量?

  查水表是什么意思(你家的水表如何知道用了多少水)

  现在国内最常见的旋翼式水表主要由外壳、滤水网、叶轮盘、叶轮和齿轮计数器组成。

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  在运行过程中,水流会通过覆盖在叶轮盘上的水过滤网,过滤掉铁锈、砾石、铁屑等异物,然后通过叶轮盘下部的多个槽流入。

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  这些槽角可以使水流从各个方向冲击叶片,使叶轮旋转,然后带动水流螺旋上升,最后从叶轮盘的上水箱排出。

  这种水表可以通过水流速度计算用水量,也称为速度计。

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  正常运行时,水流Q,即单位时间内流动的水量,等于叶轮盘下槽总面积S乘以水流速度V;因为总槽面积s是固定的,所以流量q与水流速度v成正比;水流越快,内叶轮旋转越快,即V与叶轮转速N成正比,所以叶轮转速N也与流量q成正比。

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  将转速和流量乘以时间t,我们可以看到叶轮的转数与流经它的水量相对应,叶轮会通过齿轮组带动指针和不同数字的字轮转动,从而记录用水量。

  但是,由于水流的差异,这种依靠曲线救国,通过水流速度计算用水量的旋翼式水表,其相对误差将在2~5%之间。

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  相比之下,按体积计算用水量的旋转活塞水表更精确。

  主要结构包括内腔和外腔、进水口、出水口、挡板和活塞。在水压的作用下,活塞与腔体内壁做内接运动。

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  在外环中,水会从进水口流入,然后被驱动到出水口排出,以此类推,内环也是如此。虽然水进入和离开内环和外环的周期略有交错,但一般来说,一旦活塞旋转,流过的水量等于内环和外环腔的总体积。因为这个总体积是固定的,所以只有通过记录活塞通过齿轮旋转了多少圈才能知道水的消耗量。

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  此外,还有一种更为精致的章动圆盘水表,空腔内的圆盘落地时像硬币一样摆动,称为章动。水在不同的阶段从圆盘流入和流出,并在一圈后流过空腔的体积。

  由于这种水表不需要复杂的转换就可以直接按体积计算用水量,所以相对误差可以控制在2%以下。

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  今天,欧美国家普遍使用更精确的容积式水表,而中国是速度式水表的世界。为什么会这样?

  首先,速度计比容积计更简单,更容易制造。20世纪50年代,中国开始自主生产水表时,选择了速度。自从2004年实行“一户一表”以来,自来水公司购买水表的需求急剧增加,他们更喜欢低成本的速度计。

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  此外,容积式水表由于内部结构紧密,容易被砾石等杂质卡住,而速度计可以更好地应对全国各地自来水质量不均匀的情况。

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  当然今天还有更先进的电磁水表和超声波水表。前者是通过施加磁场和感应水流的电动势来计算的

  流速再推算用水量;

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  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。

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  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,目前主要应用于工农业。

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  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,让水表走的更快,可能会多算 20% 以上的用水量。

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  根据这项规定,住宅水表的使用年限为 6 年,如果你家的水表已经超龄服役多年,最好联系自来水公司更换。

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  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,计数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。

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  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 2 升水,坚持一个月,按北京市的水价,你大概能偷到 7 块 2 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。

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  而相比这种小偷小摸,广州市大敦村的村干部就狠多了,通过在水表前私接水管连偷了 11 年的自来水,最终不仅真的被警方“查水表”,还因为拖欠水费成功让全村的水表都停止转动。

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