Question

现在有些住宅区使用的水表是预付费式的水表，每个用户一表一卡，凭卡用水，卡中数据输入表中，水表自动开阀供水。所购水用完后自动关阀断水，用户必须重新购水，方能重新用水。图7是某水表厂生产的预付费式的IC卡水表，其主要技术参数如表2所示。请根据表2中的数据，回答下列问题：

(1)要保证水表正常工作，水平位置相对水塔内的水面高度差的范围应是多少?

(g取10 N／kg)

(2)如果水表仅处在静态下，最多能使用多少天才需更换电池?水表开阀或关阀时它的电功率是多少?

(3)FY-25E型热水表在常用流量状态流出50℃的热水时，需要用多大功率、效率为80％的锅炉来加热原来温度为20℃的水?如果连续这样供热水，一昼夜至少需要烧多少煤?(煤的热值是3×10⁷J／kg)

(4)FY一15E热水表报警后，在常用流量下用水，大约还能用几小时?

(5)FY-20E水表出水口水的最大流速是多少?

Answer 1

 (1)从表中可知,水表的工作水压是0.1MPa～ 0.6MPa,由工作水压p=ρgh+p0,得

h = (p-p0)/ρg,所以h1= (p1-p0)/ρg =0m。所以h2= (p2-p0)/ρg =50m。所以,高度差范围是0m～ 50m。

(2)从表中可知电池的容量为2.4Ah,静态工作电流0.5mA,根据公式I = Q/t,得t= Q/I。t=2×10²d。从表中可知,水表开阀或关阀时,水表通过的电流为500mA,电源是由两节

3.6V的电池串联组成,即电源两端的电压为7.2V,根据电功率公式:P= UI,P= UI =3.6W。(3)从表中可知,FY-25E型热水表的常用流量为3.5m³/h,即该水表此时每小时流出3.5m³

的水。根据公式:Q吸= cm(t-t0)和Q吸=ηPt1,得P= cm(t-t0)/ηt1。代入数据后,得:P=1.53×10⁵W。从题目已知,煤的热值3×10⁷J/kg,根据公式Q放= Pt2=Q吸= qm,得m= Pt2/q,m =440.6kg。

(4)从表中可知,FY - 15E型热水表的常用流量为1.5m³/h,水表报警时,剩余水量为2m³,用完这2m³水后关阀。还可使用的时间=剩余水量/常用流量。

即t =2m³/(1.5m³/h) = 1.33h(未考虑常用流量误差)。

(5)从表中可知,FY-20E型热水表的过载流量为5m³/h,出水口的口径为20mm,水表的最大流速=过载流量/出水口的横截面积。即v = (5m³/h)/π(D/2)²。解得v =4.4m/s。