杭州水表有限公司
水表作为一种水计量仪器，在我们的日常生活中占据了十分重要的地位，然而，当问到你了解水表吗?可能大部分人都知之甚少。
现在，我们就来了解一下关于水表发展的小知识！
水表发明的理论准备
水表的产生和近代物理学的发展息息相关。早在1630年著名物理学家伽利略做了以水流量来精确测量时间的实验。1644年，意大利物理学家托里拆利研究水流的理论速度，与喷孔水头相等高度的物体在真空中落下的速度相同。1738年，由瑞士科学家伯努利确定的 “伯努利方程” 把能量转化和守恒定律应用到水的流量分析中来 。到18世纪末，由希蔡和布类尼等确立了水的压力和流速关系的公式：不计摩擦损失时，管末端的理论速度，完全以其静水头的大小而变化。
以上研究奠定了水表的发展基础 。
世界上第一台水表
1825年，英国人萨米娄·克洛斯发明了平衡罐式水表，并取得了第一专利。该水表有两个容积相等的罐，中间有一个转轴，使两罐处于平衡状态，水自上而下注入其中的一个罐后，由于重量增加，则自动下垂，倾出其中的水。与此同时，另一罐移到接水位置，这样往复操作，就能连续计量水的流量。
▲1825年，英国人萨米娄·克洛斯发明了平衡罐式水表
第一款容积式单活塞水表的问世
1852年，英国人托马斯·肯尼迪发明了容积式单活塞水表。该水表的直立计量筒A内装一附有橡皮环的活塞B，活塞D上的齿条F与齿轮E相啮合，齿轮E轴一端与离合器G相连传动计量指示器。当被测水通过二位四通旋塞C的进水端后，交替流入计量筒的上下部，推动活塞上下往复运动，当活塞到达计量筒上部顶端或下部顶端时，四通旋塞立即换向。同时，活塞杆上齿条传动齿轮，带动离合器，使计量指示器的轴向一个方向转动而示值水流量。因为这一类水表的本质是测量经过水表的实际流体的体积。因此采用该原理的水表又称为容积式水表。
▲1852年，英国人托马斯·肯尼迪发明了单活塞水表
容积式水表，因其计量精确、工作可靠而风行一时。但是容积式水表对水质的要求较高，由于中国水质普遍较硬，水垢容易使水表堵塞、损坏、精确度降低。这就为国内工业和生活用水普遍采用的速度式水表的出现埋下了伏笔。
从容积式水表到速度式水表
在国家标准中 ，“速度式水表的定义为"安装在封闭管道中，由一个动力元件组成，并由水流速直接使其获得运动的一种水表”。当水流通过水表时，驱动叶轮(旋翼或螺翼)旋转，而水流的流速与叶轮的转速成正比，因水流驱动叶轮处喷口的截面积为常数，故叶轮的转速与流量也成正比。通过叶轮轴上的联动部件与计数机构相连接，使计数机构累积叶轮(旋翼或螺翼)的转数，从而记下通过水表的水量。
典型的速度式水表有旋翼式水表、螺翼式水表等。
▲典型的速度式水表——旋翼式水表原理图
传统的机械式水表（速度式和容积式水表）由于受到其测量重复性、使用寿命、对水质要求较高等因素限制，以及流量测量特性调节困难、不能双向测量、测量精度提升空间有限等原因，逐渐不能满足测量需求。因此，新一代电子水表应运而生。
新一代水表——电子水表
1、 电磁水表
电磁水表基本原理是基于法拉第电磁感应定律。当导电液体介质（如饮用水）流过非导磁体测量管切割由励磁磁场产生的磁力线时，导电液体介质就会产生感应电动势，通过放置在与磁力线和测量管相互垂直的一对电极可将感应电动势引出。由于感应电动势与励磁磁场的强度、介质的平均流速成正比，因此可从感应电动势的强弱来测定被测介质的流速。
▲电磁水表工作原理图
2、超声波水表
与电磁水表不同，超声波水表的原理是声波传播的方向与流体的流动方向（从点A流向点B）相同时，其传播时间要小于逆流（从点B到点A）时的传播时间。声音传输时间的差异即可反映管道中的流速。超声波水表通常由超声换能器和测量管等构成，在信号处理模块及相关算法支持下，可以实现对管道中水的流动特性进行准确测量。
▲超声波水表常见测量原理（以时差法为例）
时至今日，国内水表行业已经进入了两代水表并存的局面。但是，随着人们对水表的性能、可靠性、精确度、适应性要求越来越高，代表未来的电子水表的市场份额正在逐年攀升。