張曄

試驗(yàn)裝置供水能力對(duì)花灑流量的影響

張曄

花灑（淋浴噴頭）是一種以淋浴為目的能使水以小水滴或噴射狀發(fā)散流出的裝置,是普通居民家庭衛(wèi)生間及公共浴室必備的用水終端產(chǎn)品。隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者不僅關(guān)注花灑的外形及功能，也越來越關(guān)注花灑產(chǎn)品是否節(jié)水，這對(duì)于貫徹我國(guó)節(jié)水政策，提升產(chǎn)品質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)意義。GB/T 23447-2009《衛(wèi)生潔具淋浴用花灑》[1]對(duì)花灑在動(dòng)壓0.10MPa和動(dòng)壓0.30MPa下最大流量值分別作了規(guī)定，其目的也是為了使花灑產(chǎn)品具有節(jié)水的功能。由此可以看出，流量是花灑產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試的一項(xiàng)重要參數(shù)。本文通過改變花灑試驗(yàn)裝置的供水能力來研究花灑流量變化的規(guī)律，對(duì)于提升花灑流量檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性具有一定的指導(dǎo)意義。

試驗(yàn)概況

1.試驗(yàn)裝置及樣品

試驗(yàn)裝置示意圖如圖1，其中流量計(jì)為本試驗(yàn)過程中核心測(cè)試元件，采用的是德國(guó)易福門SM6004型電子式流量傳感器，其流量測(cè)量范圍為0～25L/min，分辨精度為0.05L/min，滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)流量計(jì)的要求?；⒃囼?yàn)樣品采用的是單功能手持花灑，裝有帶彈性密封圈的節(jié)水片。

圖1 流量試驗(yàn)裝置示意圖

2.節(jié)水片工作原理簡(jiǎn)介

帶彈性密封圈的節(jié)水片結(jié)構(gòu)如圖2所示，其工作原理如下：當(dāng)節(jié)水片處于無水流或低壓狀態(tài)（位置1）時(shí)，密封圈呈放松狀態(tài)，過水面積大；當(dāng)動(dòng)態(tài)水壓增大時(shí)，密封圈受水流壓力的作用，在密封區(qū)域擴(kuò)展（位置2），讓預(yù)設(shè)的流量通過；隨著動(dòng)態(tài)水壓的增加，彈性體進(jìn)一步擴(kuò)展（位置3），減小水流通過的間隙。

圖2 帶彈性密封圈的節(jié)水片結(jié)構(gòu)圖

3.試驗(yàn)過程

本試驗(yàn)動(dòng)壓采用GB/T 23447-2009《衛(wèi)生潔具淋浴用花灑》對(duì)流量測(cè)試要求的兩種動(dòng)壓：0.10MPa和0.30MPa。通過調(diào)節(jié)截至閥改變管路供水系統(tǒng)的流量大小，使其流量從小逐漸過渡到供水系統(tǒng)最大供水能力，分別記錄在0.10MPa動(dòng)壓和0.30MPa動(dòng)壓下供水系統(tǒng)供水流量（不裝樣品）和花灑流量，試驗(yàn)步驟如下：

試驗(yàn)供水溫度 T為26.0℃（標(biāo)準(zhǔn)要求T≤30.0℃）；

步驟1：在動(dòng)壓為0.10MPa下通過調(diào)節(jié)截止閥改變管路供水系統(tǒng)的流量大小，使供水系統(tǒng)流量穩(wěn)定在6.09L/min左右，記錄供水流量q1。維持試驗(yàn)裝置系統(tǒng)狀態(tài)不變，關(guān)閉供水；

步驟2：將花灑樣品安裝在試驗(yàn)裝置上，開啟供水，調(diào)整試驗(yàn)動(dòng)壓為0.10MPa，待試驗(yàn)裝置穩(wěn)定后記錄花灑流量Q1；重新進(jìn)行步驟1和步驟2，使供水系統(tǒng)流量分別穩(wěn)定在8.04L/min、10.03L/min、12.05L/min、14.00L/min、15.98L/min及17.35L/min(全開狀態(tài))下，分別記錄相應(yīng)的q1和Q1；

步驟3：在動(dòng)壓為0.30MPa下通過調(diào)節(jié)截止閥改變管路供水系統(tǒng)的流量大小，使供水系統(tǒng)流量穩(wěn)定在8.06L/min左右，記錄供水流量q2。維持試驗(yàn)裝置系統(tǒng)狀態(tài)不變，關(guān)閉供水；

步驟4：將花灑樣品安裝在試驗(yàn)裝置上，開啟供水，調(diào)整試驗(yàn)動(dòng)壓為0.30MPa，待試驗(yàn)裝置穩(wěn)定后記錄花灑流量Q2；

重新進(jìn)行步驟3和步驟4，使供水系統(tǒng)流量分別穩(wěn)定在 10.62L/min、14.20L/min、16.10L/min、17.80L/min、21.68L/min及25.00L/min，分別記錄相應(yīng)的q2和Q2。

試驗(yàn)過程流量檢測(cè)結(jié)果見表1。

表1 不同供水能力下試驗(yàn)裝置流量及花灑流量記錄表

試驗(yàn)結(jié)果分析

1.動(dòng)壓為0.10MPa時(shí)試驗(yàn)結(jié)果分析

動(dòng)壓為0.10MPa時(shí)供水能力與花灑流量關(guān)系如圖3所示。結(jié)果分析如下：

●當(dāng)q1/Q1小于1.65時(shí)，花灑流量隨試驗(yàn)裝置供水能力的增強(qiáng)迅速提高：q1/Q1從1.31變化到1.65時(shí)，供水流量從6.09L/min變化到12.05L/min，增長(zhǎng)率為97.9%；花灑流量從4.66 L/min變化到7.30L/min，增長(zhǎng)率為56.7%?；⒘髁孔兓黠@，主要受試驗(yàn)裝置供水能力的影響。

●當(dāng)q1/Q1大于1.65時(shí)，花灑流量隨試驗(yàn)裝置供水能力的增強(qiáng)變化平緩：供水流量從12.05 L/min變化到17.35L/min，增長(zhǎng)率為44.0%；花灑流量從7.30 L/min變化到8.03L/min，增長(zhǎng)率為10.0%?；⒘髁口呌诜€(wěn)定，但還是受試驗(yàn)裝置供水能力的影響。

圖3 動(dòng)壓為0.10MPa時(shí)供水能力與花灑流量關(guān)系圖

2.動(dòng)壓為0.30MPa時(shí)試驗(yàn)結(jié)果分析

動(dòng)壓為0.30MPa時(shí)供水能力與花灑流量關(guān)系如圖4所示。結(jié)果分析如下：

●當(dāng)q2/Q2小于1.51時(shí)，花灑流量隨試驗(yàn)裝置供水能力的增強(qiáng)迅速提高：q2/Q2從1.15變化到1.51時(shí)，供水流量從8.06 L/min變化到16.10，增長(zhǎng)率為99.8%；花灑流量從7.02 L/min變化到10.68L/min，增長(zhǎng)率為52.1%?；⒘髁康淖兓饕茉囼?yàn)裝置供水能力的影響。

●當(dāng)q2/Q2大于1.51時(shí)，花灑流量受試驗(yàn)裝置供水能力的影響很?。汗┧髁繌?6.10 L/min變化到25.00，增長(zhǎng)率為55.3%；花灑流量先從10.68 L/min緩慢增長(zhǎng)到10.80L/min，然后又下降到10.63 L/min。當(dāng)q2/Q2大于1.65時(shí)花灑流量趨于穩(wěn)定，此時(shí)花灑流量主要受彈性節(jié)水片的影響，原因是彈性節(jié)水片在大動(dòng)壓（0.30MPa）條件下，隨著供水能力的增強(qiáng)，彈性體逐漸擴(kuò)展到位，過水面積趨于穩(wěn)定，穩(wěn)流效果好，出現(xiàn)了花灑流量先升后降的現(xiàn)象，但流量變化不明顯。

圖4 動(dòng)壓為0.30MPa時(shí)供水能力與花灑流量關(guān)系圖

結(jié)論

本文對(duì)試驗(yàn)裝置供水能力與花灑流量之間關(guān)系進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論：

1.在花灑國(guó)標(biāo)規(guī)定的小動(dòng)壓（0.10MPa）條件下，花灑流量在q1/Q1小于1.65時(shí)，受試驗(yàn)裝置供水能力影響很大。國(guó)標(biāo)規(guī)定q1/Q1小于1.5時(shí)測(cè)試結(jié)果無效，從本文中可以看出q1/Q1大于1.5時(shí)，流量還是會(huì)隨供水能力的增強(qiáng)而增大。

2.在花灑國(guó)標(biāo)規(guī)定的大動(dòng)壓（0.30MPa）條件下，花灑流量在q2/Q2大于1.51時(shí)，試驗(yàn)裝置供水能力基本上不影響花灑流量。國(guó)標(biāo)規(guī)定q2/Q2大于1.5時(shí)測(cè)試結(jié)果有效，測(cè)試結(jié)果較好地驗(yàn)證了國(guó)標(biāo)的規(guī)定。

圖片來自網(wǎng)絡(luò)

3．彈性節(jié)水片在大動(dòng)壓（0.30MPa）條件下穩(wěn)流效果好于小動(dòng)壓（0.10MPa）。

綜合上述分析，可以得出結(jié)論：在測(cè)試花灑流量時(shí)，在小動(dòng)壓（0.10MPa）條件下，花灑流量受試驗(yàn)裝置供水能力影響較大，即使q1/Q1符合國(guó)標(biāo)試驗(yàn)條件（大于1.5），試驗(yàn)裝置供水能力的改變也能影響花灑流量的檢測(cè)結(jié)果，尤其是花灑流量檢測(cè)結(jié)果處于臨界值附近時(shí)，要把供水能力作為一個(gè)影響花灑流量檢測(cè)值的因素考慮在內(nèi)；而在大動(dòng)壓（0.30MPa）條件下，只要q2/Q2符合國(guó)標(biāo)試驗(yàn)條件（大于1.5），試驗(yàn)裝置供水能力基本不影響花灑流量的檢測(cè)結(jié)果。

(作者單位：廈門市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院)

[1]中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 23447-2009衛(wèi)生潔具·淋浴用花灑[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009