燃气表基本知识

随着生活水平的提高和环保意识的加强，人们日常做饭用的燃料已经从木柴、煤等资源浪费严重，污染严重的常规能源转变为使用天然气和煤气，甚至是电等清洁能源了。在这里燃气表就要发挥其作用了，有了它的自动累计功能，使得那些使用天然气或管道煤气的人家，可以方便地知道用了多少气，以便能按照每月消耗燃气的立方米数缴费。  从燃气表的外面只能看到小玻璃窗里有个带数码的滚轮，滚轮上也有七位数字，小数点前四位黑色，后三位红色。用气的时候能看到最低位的数字轮慢悠悠地转动。当最低位从0转到9时，它前面的那一位数字轮就转动一下，使读数增加一个数，这就是进位。  显然，这也是一种十进位的计数装置，叫“滚轮计数器”。其外形如下图。滚轮的外表虽然是光溜溜的只有数字，实际上每一位数字的两侧都有一圈轮（有的是藏在数字轮里边的），相邻的两位旁边还有一个小齿轮和两个数字轮啮合。但是小齿轮的形状特殊，平时是打滑的，只在进位的时候带动比它高的一位一起转。  虽然原理不算复杂，说起来却一言难尽，而且不容易用图形描述它的动作。这里就不解释其原理了。滚轮计数器的优点很多，但它有个大缺点，就是进位的时候要同时带动高位轮时，要克服很大的摩擦阻力。燃气表由于推动力比较大，可以克服这个缺点。  燃气表与古老的火车头有着相同的原理，靠燃气的压力对外做功，推动滚轮计数器计数。具体怎么做呢？把火车头中的汽缸、活塞机构大大简化一番，用“风箱”代替汽缸，用“薄膜”代替活塞。所谓“风箱”不过是用金属做成的空盒子而已，盒子由两半拼起来，中间夹一张柔软而不透气的薄膜。  薄膜的中间部分有金属片夹着，是硬邦邦不能弯曲的“硬芯”，但周围的薄膜十分柔软，使硬芯可以在盒子里左右运动。薄膜把盒内空间一分为二，各形成两个“气室”，即图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。每个气室都有通气口，可经过这个口进气或排气。  当左室的口进气，右室的口排气时，燃气的压力作用在薄膜上，使硬芯向右运动。反之，若右边进气，左边出气时，硬芯就向左运动。可见，如果把盒子看成汽缸，把薄膜和硬芯看成活塞，这不就和蒸汽机一样了吗？在燃气表里使用了与蒸汽机相同的技术，使得薄膜和硬芯运动到最左边或最右边时，燃气表可以继续运动。  具体说来，用两套风箱和薄膜，它们的硬芯都用杆和同一根竖立着的轴相连，这个轴上有两个曲柄，两个曲柄也是相差90度，使得两个硬芯的动作差半步。其中一个运动到头时，另一个恰好在中间，永远不会停下来。示意图可参看下图。这个图的上半部是目光平视时看到的曲轴和连杆，图的下半部分是从上往下俯视的样子。  从这里可以看出曲轴OC和OC #39;恰好相差90度。与前面的图联系起来看，其实连杆AB及BC和左边的硬芯相连，连杆A #39;B #39;及B #39;C #39;和右边的硬芯相连。从这个图中我们还可以清楚看到曲轴的转动就带动了滚轮计数器，从而把耗费的气量累计下来。燃气收费是按立方米来计算的。  风箱里的薄膜每动作一次所排出的气体体积由薄膜的面积和动作行程（也就是动作的幅度）决定。通过设计好这个体积，可以使得滚轮计数器读数的单位正好为立方米，这样用气总量就可由滚轮计数器直接读出了。