כיצד פועלים מדי מים מכניים
למד המים על צינור המים יש כמה מצביעים קטנים המסודרים לאורך קשת מעגלית בחוגה של מד המים. במרכז יש משולש אדום קטן. כאשר הברז נפתח והמים זורמים, המשולש האדום הקטן יסתובב. לגבי הידיים הקטנות, הן כמעט לא זזות בכלל בין אם המים זורמים ובין אם לא. המילים "m3" כתובות גם על החוגה, שמשמעותה מטר מעוקב. כלומר, יחידת הקריאה של מטר זה היא מטר מעוקב. מכיוון שכל מטר מעוקב מים הוא בדיוק טון אחד, הקריאה היא ישירות הטון, כך שניתן לחשב בקלות את דמי המים לפי הקריאה (טון) של כמות המים הכוללת בשימוש.
אז מהו עקרון העבודה של מד המים?
למעשה, זה מאוד פשוט, כי המעטפת של מד המים קבועה, הנפח הפנימי שלו קבוע והמים זורמים. הוא מניע אימפלר להסתובב, ובכל פעם שהאימפלר מסתובב, זורם דרכו נפח קבוע של מים. לכן, כל עוד מספר הסיבובים של האימפלר מצטבר ומוכפל בנפח קבוע זה, ניתן לקבל את כמות המים הכוללת הזורמת.
את העיקרון כבר הבנו, אז בואו נסתכל מקרוב על החלק הפנימי של מד המים, כי על מנת למנוע מהמשתמשים לרמות יש על הכיסוי אטם עופרת שאסור לפתוח.
ניתן לחלק את המבנה הפנימי של מד המים לשלושה חלקים: המעטפת, השרוול והליבה הפנימית מבחוץ לפנים. המעטפת עשויה מברזל יצוק. לאחר שהמים יוצאים מכניסת המים, הם עוברים דרך החלל הטבעתי התחתון של המעטפת, הנקרא "התא הטבעתי התחתון". בחלק העליון של חלל טבעתי זה, ישנו "תא טבעתי עליון" המתקשר עם יציאת המים. יש מסך סינון עם חורים קטנים בתחתית השרוול כדי לסנן את השונות במים. יש שורות עליונות ותחתונות של חורים עגולים בצד השרוול. החורים ממוקמים בדיוק מול החדרים הטבעתיים העליונים והתחתונים של המעטפת. ברור שהשורה התחתונה היא חור כניסת המים והשורה העליונה היא חור יציאת המים. ראוי לציין במיוחד ששתי שורות החורים קדחו באלכסון משיק למעגל, מה שפועל כפי שמוצג בהנפשה. שימו לב שהכיוונים של שורות החורים העליונות והתחתונות מנוגדים. מים זורמים פנימה לאורך הכיוון המשיק מחור הניקוז התחתון, שאמור ליצור זרימת מים מסתובבת, שחשובה מאוד לעבודת מד המים.
בואו נסתכל שוב על הליבה הפנימית. הליבה הפנימית מחולקת לשכבות עליונות, אמצעיות ותחתונות. מה שאנו רואים מחלון הזכוכית הוא השכבה העליונה, עם מצביעים וחוגות בלבד. למעשה, המפתח הוא השכבה התחתונה. יש גלגל פלסטיק בפנים, ויש הרבה להבי פלסטיק בקצה הגלגל, כפי שמוצג בתמונה למעלה (איור 1), הנקראים "אימפלר".
המיקום של האימפלר הוא בדיוק בזרימה המסתובבת שנוצרת על ידי החור התחתון של המעטפת, וזרימת המים פוגעת בלהבים סביב הגלגל כדי ליצור מומנט ולגרום לאימפלר להסתובב. ככל שהברז נפתח יותר, כך זרימת המים מהירה יותר, והאימפלר מסתובב מהר יותר.
הציר של האימפלר מגיע לשכבה האמצעית אנכית כלפי מעלה, ועל הציר ישנו גלגל שיניים קטן, המשמש לשילוב עם "גלגל השיניים של המספר העשרוני" כדי להשיג את מטרת צבירת מספר הסיבובים. תפקידו של "הילוך מספר עשרוני" הוא שבכל פעם שההילוך החד ספרתי מסתובב עשר פעמים, ההילוך בן עשר הספרות מסתובב סיבוב אחד. במילים אחרות, ההילוך החד ספרתי מסתובב סיבוב אחד, וההילוך בן עשר הספרות מסתובב עשירית הסיבוב. ההילוך החד ספרתי הוא הנהג, שמניע את ההילוך בן עשר הספרות. למעשה, שני זוגות גלגלי שיניים משמשים עבור כל שלב של עשרונית כדי להפוך את כיוון הסיבוב לעקבי. יחס העברה של זוג אחד הוא 9:30, והזוג השני הוא 10:30. שני הזוגות הללו מחוברים בסדרה, ויחס ההעברה הכולל הוא זה. המכפלה של שניים, שהיא 0.099999, יכולה להיות משוערת ל-0.1.
לפי החישוב הזה, אם רוצים לקרוא שבע ספרות (קריאת ארבע ספרות לפני הנקודה העשרונית היא סולם שחור, וקריאה של שלוש ספרות אחרי הנקודה העשרונית היא סולם אדום), יש להשתמש ב-12 זוגות גלגלי שיניים. בנוסף לכמה שימושים אחרים, יש לסחוט 18 פירים ו-34 גלגלי שיניים לחלל הקטן בשכבה האמצעית, שניתן להתייחס אליו כהתקנה בצפיפות גבוהה. באופן בלתי צפוי, יש כל כך הרבה הילוכים במד מי ברז!
למרות שנכנסנו למאה ה-21 כעת, מד מים מכני מסוג זה עדיין ישרת אותנו לאורך זמן בשל הפשטות והזול שלו, השימוש לטווח ארוך בסביבות לחות ללא תחזוקה, והעובדה שהוא אינו זקוק ל- ספק כוח ואינו משפיע על עבודתו בזמן הפסקות חשמל. למרות שמד המים של הטכנולוגיה האלקטרונית הופיע, ייקח הרבה זמן להתפשט לבתים של האנשים הרגילים שלנו.