تحليل هيكل عداد المياه التقليدي

يمكن تقسيم البنية الداخلية لعدادات المياه التقليدية من الخارج إلى الداخل إلى ثلاثة أجزاء رئيسية: الغلاف والكمّة والنواة. يُصنَع الغلاف من حديد الزهر، وتتدفّق المياه من المدخل عبر الفراغ الحلقي السفلي للغلاف، والذي يُسمَّى «الحجرة الحلقيّة السفلية». وفوق هذا الفراغ الحلقي، توجد «حجرة حلقيّة علوية» تتواصل مع مخرج المياه. يوجد في قاع الكميّة شاشة فلترة ذات ثقوب صغيرة لتصفية الشوائب من المياه. وعلى جانب الكميّة، توجد صفين من الثقوب الدائرية، تقعان تمامًا مقابل الحجرتين الحلقيتين العلوية والسفلية للغلاف. ومن الواضح أن الصف السفلي هو ثقب المدخل، والصف العلوي هو ثقب المخرج. ومن الجدير بالذكر بشكل خاص أن كلا الصفين من الثقوب يتم حفرهما بشكل قطري باتجاه الاتصال المماسّي للدائرة. لاحظ أن اتجاهات الصفين من الثقوب متعاكسة. تتدفّق المياه إلى المخرج السفلي باتجاه الاتصال المماسّي، مما يؤدي حتمًا إلى تشكيل تدفق دوار للمياه، وهو أمر بالغ الأهمية لعمل عداد المياه. تنقسم النواة الداخلية إلى ثلاث طبقات: علوية ووسطى وسفلية. يمكن رؤية الطبقة العليا من خلال النافذة الزجاجية، حيث تظهر فقط المؤشر والقرص. أما الطبقة الأساسية فهي الطبقة السفلية، والتي تحتوي على عجلة بلاستيكية ذات شفرات بلاستيكية عديدة تُسمَّى «المروحيات» على حافة العجلة.

يتموضع المكره بالضبط داخل التدفق الدوار الذي يشكله الفتحة السفلية للغلاف. ويصطدم تدفق المياه بالشفرات حول المكره، مما يولّد عزمًا دورانيًا ويتسبب في دوران المكره. وكلما زاد فتح الصنبور، ازداد سرعة تدفق المياه، وبالتالي ازدادت سرعة دوران المكره.

يصل عمود المروحة إلى الطبقة الوسطى بشكل رأسي نحو الأعلى، ويوجد على العمود ترس صغير يتشابك مع «الترس العشري» لتحقيق هدف تراكم الدورات. وتتمثل وظيفة «الترس العشري» في أنه في كل مرة يدور الترس ذو الرقم الواحد عشر مرات، يدور الترس ذو الرقم العشرة مرة واحدة. بعبارة أخرى، إذا دار الترس ذو الرقم الواحد مرة واحدة، فإن الترس ذو الرقم العشرة يدور عُشر دورة. ويُعدّ الترس ذو الرقم الواحد هو المحرك، إذ يعتمد عليه لدفع الترس ذو الرقم العشرة. وفي الواقع، يتم إكمال كل مستوى من مستويات الترقيم العشري باستخدام زوجين من التروس لضمان استمرار اتجاه الدوران بشكل متناسق. يمتلك الزوج الأول نسبة نقل تبلغ 9:30، بينما يمتلك الزوج الثاني نسبة نقل تبلغ 10:30. يُربط هذان الزوجان على التوالي، وتكون النسبة الإجمالية للنقل هي حاصل ضرب هاتين النسبتين، أي 0.099999، والتي يمكن تقريبها إلى 0.1. وفقًا لهذه الحسابات، إذا أردت قراءة سبعة أرقام (أربعة أرقام عشرية قبل الفاصلة العشرية علامات سوداء، وثلاثة أرقام عشرية بعد الفاصلة العشرية علامات حمراء)، فستحتاج إلى استخدام 12 زوجًا من التروس. بالإضافة إلى الاستخدامات الأخرى، يتعين ضغط 18 عمودًا و34 ترسًا في هذه المساحة الصغيرة في الوسط، وهو ما يمكن اعتباره تركيبًا عالي الكثافة. هذا النوع من عدادات المياه، ببساطته وتكلفته المنخفضة، يمكن استخدامه لفترة طويلة في البيئات الرطبة دون الحاجة إلى صيانة، كما لا يحتاج إلى مصدر طاقة. وحتى في حال انقطاع التيار الكهربائي، لن يتأثر عمله، وسيظل يخدم لفترة طويلة.