Ako fungujú mechanické vodomery
Vodomer na vodovodnom potrubí má niekoľko malých ukazovateľov usporiadaných pozdĺž kruhového oblúka na číselníku vodomeru. V strede je malý červený trojuholník. Keď je kohútik zapnutý a voda tečie, malý červený trojuholník sa bude otáčať. Ručičky sa takmer vôbec nehýbu, či už voda tečie alebo nie. Na ciferníku je napísané aj „m3“, čo znamená metre kubické. To znamená, že jednotkou tohto merača je meter kubický. Pretože každý meter kubický vody je presne jedna tona, údaj je priamo tona, takže poplatok za vodu sa dá jednoducho vypočítať podľa odpočtu (tony) celkového množstva použitej vody.
Aký je teda princíp fungovania vodomeru?
V skutočnosti je to veľmi jednoduché, pretože plášť vodomeru je pevný, jeho vnútorný objem je pevný a voda tečie. Poháňa obežné koleso do otáčania a vždy, keď sa obežné koleso otáča, preteká ním konštantný objem vody. Pokiaľ je teda počet otáčok obežného kolesa akumulovaný a vynásobený týmto konštantným objemom, je možné získať celkové množstvo pretekajúcej vody.
Princíp sme už pochopili, tak sa pozrime bližšie na vnútro vodomeru, pretože aby užívatelia nepodvádzali, na kryte je olovená plomba, ktorá sa nesmie otvárať.
Vnútornú štruktúru vodomeru možno rozdeliť na tri časti: plášť, puzdro a vnútorné jadro zvonku dovnútra. Plášť je vyrobený z liatiny. Po výstupe vody z prívodu vody prechádza cez spodný prstencový priestor plášťa, ktorý sa nazýva „dolná prstencová komora“. Na vrchu tohto prstencového priestoru je „horná prstencová komora“, ktorá je prepojená s výstupom vody. V spodnej časti puzdra je filtračné sito s malými otvormi na odfiltrovanie nečistôt vo vode. Na bočnej strane objímky sú horné a spodné rady kruhových otvorov. Otvory sú umiestnené presne oproti hornej a dolnej prstencovej komore puzdra. Je zrejmé, že spodný rad je otvor na prívod vody a horný rad je otvor na výstup vody. Zvlášť pozoruhodné je, že oba rady otvorov sú vyvŕtané diagonálne tangenciálne ku kruhu, čo funguje tak, ako je to znázornené na animácii. Všimnite si, že smery horného a dolného radu otvorov sú opačné. Voda priteká v tangenciálnom smere zo spodného odtokového otvoru, ktorý je viazaný na vytvorenie rotujúceho vodného prúdu, ktorý je veľmi dôležitý pre prácu vodomeru.
Poďme sa opäť pozrieť na vnútorné jadro. Vnútorné jadro je rozdelené na hornú, strednú a spodnú vrstvu. To, čo vidíme zo skleneného okna, je horná vrstva, kde sú iba ukazovatele a číselníky. V skutočnosti je kľúčová spodná vrstva. Vo vnútri je plastové koleso a na okraji kolesa je veľa plastových lopatiek, ako je znázornené na obrázku vyššie (obrázok 1), nazývané "obežné koleso".
Poloha obežného kolesa je práve v rotujúcom prúde tvorenom spodným otvorom plášťa a prúd vody naráža na lopatky okolo kolesa, aby generoval krútiaci moment a otáčal obežné koleso. Čím väčší je kohútik otvorený, tým rýchlejšie prúdi voda a tým rýchlejšie sa otáča obežné koleso.
Hriadeľ obežného kolesa dosahuje strednú vrstvu zvisle nahor a na hriadeli je malé ozubené koleso, ktoré slúži na záber s „decimálnym číslom ozubeného kolesa“, aby sa dosiahol účel akumulácie počtu otáčok. Funkciou „prevodového kolesa s desatinným číslom“ je, že zakaždým, keď sa jednociferný prevod otočí desaťkrát, desaťciferný prevod sa otočí o jednu otáčku. Inými slovami, jednociferný prevod sa otočí o jednu otáčku a desaťmiestny prevod o jednu desatinu otáčky. Jednomiestny prevod je vodič, ktorý riadi desaťmiestny prevod. V skutočnosti sa pre každý desatinný stupeň používajú dva páry ozubených kolies, aby bol smer otáčania konzistentný. Jeden pár prevodového pomeru je 9:30 a druhý pár je 10:30. Tieto dva páry sú zapojené do série a celkový prevodový pomer je tento. Súčin dvoch, ktorý je 0,099999, sa dá priblížiť k 0,1.
Podľa tohto výpočtu, ak chcete prečítať sedem číslic (čítanie štyroch číslic pred desatinnou čiarkou je čierna stupnica a odčítanie troch číslic za desatinnou čiarkou je červená stupnica), musíte použiť 12 párov ozubených kolies. Okrem niektorých iných použití je potrebné do malého priestoru v strednej vrstve vtesnať 18 hriadeľov a 34 ozubených kolies, čo možno považovať za inštaláciu s vysokou hustotou. Vo vodovodnom vodomere je nečakane toľko ozubených kolies!
Aj keď sme už vstúpili do 21. storočia, tento druh mechanického vodomeru nám bude ešte dlho slúžiť svojou jednoduchosťou a lacnosťou, dlhodobým používaním vo vlhkom prostredí bez údržby a tým, že nepotrebuje napájací zdroj a neovplyvňuje jeho prácu pri výpadkoch prúdu. Hoci sa objavil vodomer elektronickej techniky, bude trvať dlho, kým sa rozšíri do domácností našich bežných ľudí.