Como funcionam os medidores mecânicos de água
O medidor de água no cano de água tem vários ponteiros pequenos dispostos ao longo de um arco circular no mostrador do medidor de água. Há um pequeno triângulo vermelho no centro. Quando a torneira é aberta e a água está fluindo, o pequeno triângulo vermelho gira. Quanto aos ponteiros, eles quase não se movem, quer a água esteja correndo ou não. As palavras "m3" também estão escritas no mostrador, o que significa metros cúbicos. Ou seja, a unidade de leitura deste metro é o metro cúbico. Como cada metro cúbico de água é exatamente uma tonelada, a leitura é diretamente a tonelada, então a taxa de água pode ser facilmente calculada de acordo com a leitura (tonelada) da quantidade total de água utilizada.
Então, qual é o princípio de funcionamento do medidor de água?
Na verdade, é muito simples, porque a carcaça do hidrômetro é fixa, seu volume interno é fixo e a água está fluindo. Ele aciona um impulsor para girar e, toda vez que o impulsor gira, um volume constante de água flui através dele. Portanto, desde que o número de rotações do impulsor seja acumulado e multiplicado por esse volume constante, pode-se obter a quantidade total de água que flui.
Já entendemos o princípio, então vamos dar uma olhada no interior do hidrômetro, pois para evitar que os usuários trapaceiem, existe um lacre de chumbo na tampa, que não pode ser aberto.
A estrutura interna do hidrômetro pode ser dividida em três partes: a casca, a manga e o núcleo interno de fora para dentro. A casca é feita de ferro fundido. Depois que a água sai da entrada de água, ela passa pelo espaço anular inferior do invólucro, que é chamado de "câmara anular inferior". No topo deste espaço anular existe uma "câmara anular superior" que comunica com a saída de água. Há uma tela de filtro com pequenos orifícios na parte inferior da manga para filtrar os diversos na água. Existem fileiras superiores e inferiores de orifícios circulares na lateral da manga. Os furos são posicionados exatamente opostos às câmaras anulares superior e inferior do invólucro. Obviamente, a linha inferior é o orifício de entrada de água e a linha superior é o orifício de saída de água. É importante notar que ambas as linhas de furos são perfuradas diagonalmente tangencialmente ao círculo, que funciona como mostrado na animação. Observe que as direções das fileiras de orifícios superior e inferior são opostas. A água flui ao longo da direção tangencial do orifício de drenagem inferior, que forma um fluxo de água rotativo, o que é muito importante para o funcionamento do hidrômetro.
Vamos dar uma olhada no núcleo interno novamente. O núcleo interno é dividido em camadas superior, média e inferior. O que vemos da janela de vidro é a camada superior, apenas com ponteiros e mostradores. Na verdade, a chave é a camada inferior. Há uma roda de plástico em seu interior, e há muitas pás de plástico na borda da roda, como mostra a figura acima (Figura 1), chamadas de "impulsor".
A posição do impulsor é apenas no fluxo rotativo formado pelo orifício inferior da carcaça, e o fluxo de água impacta as pás ao redor da roda para gerar torque e fazer o impulsor girar. Quanto maior a torneira aberta, mais rápido o fluxo de água e mais rápido o impulsor gira.
O eixo do impulsor atinge a camada intermediária verticalmente para cima, e há uma pequena engrenagem no eixo, que é usada para engrenar com a "engrenagem de número decimal" para atingir o objetivo de acumular o número de revoluções. A função da "engrenagem de número decimal" é que toda vez que a engrenagem de um dígito gira dez vezes, a engrenagem de dez dígitos gira uma volta. Em outras palavras, a engrenagem de um dígito gira uma revolução e a engrenagem de dez dígitos gira um décimo de revolução. A engrenagem de um dígito é o driver, que aciona a engrenagem de dez dígitos. Na verdade, dois pares de engrenagens são usados para cada estágio de decimal para tornar o sentido de rotação consistente. Um par de taxa de transmissão é 9:30 e o outro par é 10:30. Esses dois pares são conectados em série e a taxa de transmissão total é esta. O produto de dois, que é 0,099999, pode ser aproximado de 0,1.
De acordo com este cálculo, se você quiser ler sete dígitos (ler quatro dígitos antes do ponto decimal é uma escala preta e ler três dígitos após o ponto decimal é uma escala vermelha), você deve usar 12 pares de engrenagens. Além de alguns outros usos, 18 eixos e 34 engrenagens precisam ser espremidos no pequeno espaço na camada intermediária, o que pode ser considerado uma instalação de alta densidade. Inesperadamente, há tantas engrenagens em um medidor de água da torneira!
Embora já tenhamos entrado no século 21, este tipo de medidor de água mecânico ainda nos servirá por muito tempo devido à sua simplicidade e baixo custo, ao uso prolongado em ambientes úmidos sem manutenção e ao fato de não precisar de um fonte de alimentação e não afeta seu trabalho durante quedas de energia. Embora o medidor de água da tecnologia eletrônica tenha aparecido, levará muito tempo para se espalhar para as casas de nossas pessoas comuns.