水司的環(huán)境有：水壓1.0MPa左右的；含鐵量偏高的；長期運行水垢嚴重的；初裝水管網(wǎng)的泥沙；甚至少數(shù)想要惡意攻擊的使用用戶等等。這些不利環(huán)境對IC卡水表是嚴峻的考驗。尤其是長期的管網(wǎng)水壓將對所有的橡膠密封產(chǎn)生直接的泄漏威脅。因此，如何正確的選擇IC卡水表的結構是至關重要的課題。
本文提出IC卡水表采用的結構為平面疊閥，采用的密封結構為機械密封這樣可以覆蓋全國水司的各種環(huán)境。
第一.平面疊閥結構具有在壓力環(huán)境下的穩(wěn)定工作的特點。在動態(tài)水壓高的狀態(tài)下，筆者對平面疊閥與球閥進行了試驗，試驗的結果是，平面疊閥開關閥門功能完全正常，而球閥在壓力升到一定時候，就出現(xiàn)了閥門關不嚴，甚至不關。試驗的條件是：
1.電池電壓：2.6V。采用普通堿性電池2節(jié)，使用25Ω直流電阻值的進行第一次放電至2.6V;間隔20min時間，測量電池電壓為：2.9V；第二次再放電至2.6V。20min后負載測量電池電壓為2.65V左右。電池采用2組，平面疊閥1組，球閥1組。
2.式樣環(huán)境：負載壓力采用120m揚程水泵直接供水，管路中接三通，三通裝截止閥1只作為調節(jié)水泵直供水的壓力。
3.試驗閥門功能的開關閥門時間：≤8s。
4.試驗設備：加速磨合試驗臺、Φ150的壓力表，量程為0～5MPa。
壓力分段試驗的結果如下：
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序號 |
試驗壓力 |
平面疊閥結構 |
球閥結構 |
備注 |
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1 |
0.4MPa |
開關閥功能正常 |
開關閥功能正常 |
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2 |
0.6MPa |
開關閥功能正常 |
開關閥正常關閥不嚴 |
有1/4關不嚴 |
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3 |
1.0MPa |
開關閥功能正常 |
開關閥困難關閥不嚴 |
有1/4關不嚴 |
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4 |
2.0MPa |
開關閥功能正常 |
開關閥完全失去功能 |
試驗結束后，測量電池電壓為：2.55V。在試驗中基表的泄漏暫時不論。 序號 試驗壓力 電流（mA) 狀態(tài) 1 0.6MPa～0.７MPa 50mA 開閥瞬間100mA 2 １.０MPa～１.１MPa 50mA 開閥、關閥瞬間110mA 3 １.４MPa～１.５MPa 55mA 開閥、關閥瞬間120mA
第二.平面疊閥在水壓升高后扭距的增加率在20％左右。在動態(tài)水壓逐漸升高的環(huán)境，筆者對各階段的過程進行了試驗。其試驗條件：
1.電源電壓：2.6V。鋰錳性電池1節(jié)，雙向指示指針式電流表0.5級，0～250mA。
2.試驗環(huán)境：負載壓力采用120m揚程水泵直接供水，管路中接三通，三通裝一只截止閥1只作為調節(jié)水泵直供水的壓力。
通過上的環(huán)境和壓力分段試驗述獲得了一組數(shù)據(jù)：
從試驗結果看到，水壓對疊片閥的影響是很小的，從電流上的變化看是5mA至10mA。水壓從1.0MPa升至1.5MPa增加了50％；電流從50mA升至55mA和從110mA升至120mA左右，增加了10％左右，因此，在疊片閥中水壓升高對閥門開啟的力影響是比較小的，關系是1：5。當然這必須是在特定的材料與摩擦系數(shù)的基礎上。
平面疊閥的減速機構開關時間為6秒和10秒。對兩種時間的閥門進行了試驗，試驗環(huán)境為1.0MPa和1.6MPa，供電方式是電池直供給。試驗用的是新電池。試驗結果：
6秒平面疊閥在1.0MPa的動態(tài)環(huán)境開關正常；
10秒平面疊閥在1.6MPa的動態(tài)環(huán)境開關正常。
第三.平面疊閥采用機械密封結構，在水表允許最大的壓力條件下不會出現(xiàn)泄漏，特別是驅動疊閥進行旋轉的運動桿密封處更不會出現(xiàn)泄漏的問題。
機械密封是化工行業(yè)在用的可靠密封結構，也是水泵行業(yè)采用的動密封結構。特別是化工行業(yè)在反應釜中進行的有毒、有污染的氣體、液體、揮發(fā)性物質的反應時，能夠保證其反應釜中的氣體、液體不泄漏，這足以說明機械密封結構的可靠和安全性。若在IC卡水表結構中采用機械密封，則對IC卡水表傳動的密封是完全可靠的。
我們知道球閥采用旋轉桿驅動球閥完成功能動作，旋轉桿與水表殼體之間的密封是采用O型橡膠密封圈作為密封的，而在實際使用中，橡膠密封圈的位置在一定時間后，由于水壓對橡膠的作用，使得O型密封圈永久變形而失去了密封的作用。在用戶使用中出現(xiàn)的狀態(tài)就是，水漏了滿廚房。有些設計甚至是在旋轉桿密封位置上特意的開了幾個讓水流出來的位置口，這足以說明這種結構的密封是一定會泄漏水的。
從上圖的結構中我們可以看出，旋轉桿與殼體之間采用的O型密封圈是在動態(tài)狀態(tài)下進行密封的，性質是徑向密封。在動態(tài)時第一：O型橡膠密封圈受到徑向摩擦，使得摩擦力增大；第二：旋轉桿與殼體之間的采用間隙配合，水壓將對橡膠采生作用，長期在水的壓力下，橡膠將發(fā)生永久變形而使得O型橡膠密封圈失去密封的功能，這只要兩年左右的時間就會出現(xiàn)漏水；第三：轉動桿與球閥兩處的密封在制造工藝上難度比較大，過于松會出現(xiàn)泄漏。過于緊會出現(xiàn)摩擦力增加，造成開關閥門扭距加大。所以徑向密封的結構在IC卡水表上采用不是最佳的選擇。
機械結構的密封是靠兩個平面的摩擦進行密封的（詳見機械密封結構圖）。上摩擦片與動環(huán)連接成一體，用螺母將O向密封圈鎖緊在上摩擦片與旋轉桿中間作為密封件。下摩擦片與定位環(huán)一體，直接與隔水殼體注塑成一體。開關閥門時，上摩擦片和旋轉桿一起轉動，靠上摩擦片和下摩擦片之間的摩擦來保證密封。機械密封的結構可以互換，完全能根據(jù)設計的空間來進行布局。機械結構的密封從圖中可以看出，其可靠性與徑向靠O型密封圈進行密封要安全和可靠。
根據(jù)試驗的參數(shù)，機械密封結構的動摩擦對扭距的增加是有限的，如果電機不變，則在原來的減速比上再加大比速即可，按時間計算則需要增加3s左右，總需要開關閥門的時間大約需要10s～12s時間。由機械密封結構制造的IC卡水表，可以覆蓋全部水司的管網(wǎng)壓力。
結束語：
球閥是在電磁先導閥和電機先導閥結構出現(xiàn)各種各樣的問題后，開發(fā)出來的一種結構，任何新的結構經(jīng)過一定時間的運行和驗證，才能得出是否可靠的結論。從球閥運行的一段時間反映情況看，短時間運行唯有問題，當長時間在管網(wǎng)的水壓作用下，泄漏是難免的。
如果采用了平面疊閥，制造過程的負載檢測是必不可少的，因為人為的因素是要影響到質量的。
