家用計量儀表的造型設(shè)計研究

王慶賀　董哲

【摘 要】隨著科技日新月異的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)被不斷的運用到生活中來，微電子技術(shù)的出現(xiàn)及其發(fā)展，為計量儀表帶來了一次革命性的改變，本文在對計量儀表的現(xiàn)狀進行研究的基礎(chǔ)上，對計量儀表的造型提出了一些設(shè)計方案，來使計量儀表做到技術(shù)和外觀上的完美統(tǒng)一。

【關(guān)鍵詞】計量儀表；造型設(shè)計；研究

計量涉及人類生活的方方面面，計量是對人類生活的一個量化的過程，計量集準確性、一致性、溯源性、和法制性于一體，對人類的日常生活有著重要的輔導(dǎo)意義。離開了計量，人類生活就會陷入混亂，所以說計量儀表是計量的手段和工具，計量儀表是實現(xiàn)我們計量統(tǒng)一的標準。計量儀表的出現(xiàn)代表著我們正式進入計量化的時代。

便隨著電氣，天然氣等能源在人們生活中的普遍應(yīng)用，計量就顯得更加重要了，因為每個家庭的成員和結(jié)構(gòu)的不同，對這些能源的使用也不一致，不能進行統(tǒng)一的收費，需要我們分別計算，所以家用的電表和燃氣表在生活中得到了廣泛的應(yīng)用，在方便人民的生活時，也體現(xiàn)的了社會的公平性，然而這些設(shè)備的使用都需要的專業(yè)的人員在固定的時間查抄數(shù)目來計算應(yīng)繳的費用，不僅浪費了大量的人力和浪費了大量的時間。更有可能因為認為的抄取表數(shù)，造成認為的失誤，給人民和國家?guī)頁p失?？傊?，計量儀表在那是還不是很完善，需要進一步完善和更新，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為計量儀表帶來了新的契機，我們不得不說科技是推動經(jīng)濟發(fā)展的動力，微電子技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，使計量儀表有了翻天覆地的變化，微電子所使用的電子芯片在電表上的應(yīng)用，改變了先用電后交費的現(xiàn)狀，而是采用充值供電的形式，在電卡中充值，根據(jù)消費的電力扣去相當?shù)馁M用，這種技術(shù)的應(yīng)用，不僅不用再去專業(yè)的人員查抄表數(shù)，節(jié)約了人力，更實現(xiàn)了在計量儀表上的系統(tǒng)的統(tǒng)一，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使這一切成為了可能。

然而隨著社會的發(fā)展，人們的社會需求也越來越高，人們在物質(zhì)生活滿足后就會對精神生活展開更高的追求，計量儀表的發(fā)展，經(jīng)歷了由手抄到自動化的過程，在技術(shù)方面已經(jīng)達到了要求，但是在計量儀表的外形方面，人們沒有重視到對這一方面的改變，觀念還是保留在計量儀表只是一種統(tǒng)計的工具，在造型方面還是沿襲了以往的笨重，生硬的風(fēng)格，與周圍的環(huán)境越來越不協(xié)調(diào)，只重視內(nèi)在的完善卻忽視了對外在的修改，這點我們還是與西方國家有些差距，他們在做到技術(shù)化的同時也做到了對計量儀表的造型的改善，小巧而精致，又不失人情味，很好的體現(xiàn)了現(xiàn)在化人們對美的追求和完善，所以在這一方面我們需要向西方國家學(xué)習(xí)，計量儀表不僅需要的是實用，還要美觀，能夠做到與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)，最后要實現(xiàn)計量儀表功能和美觀的統(tǒng)一。本在接下來以智能水表為例，做出如下的設(shè)想，來對計量儀表的造型做出一些修改，使其在結(jié)構(gòu)上更加的完善，達到我們期望的標準。

智能水表設(shè)計項目包含水表的造型，功能，技術(shù)，操作和環(huán)境等方面的設(shè)計工作，需要在原有的設(shè)計的基礎(chǔ)上，優(yōu)化水表的結(jié)構(gòu)，進行造型與結(jié)構(gòu)，功能工藝和材料的一致性的分分析，確定造型的設(shè)計目標。智能水表的工作原理是用戶在卡中充值，將交費信息充入卡中就可以使用了，通過用水，水流經(jīng)過濾網(wǎng)進入水表，推動計量輪的轉(zhuǎn)動，并作勻速的旋轉(zhuǎn)，通過水表的水流量與葉輪的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生氧化體磁體，通過傳感器產(chǎn)生電脈沖，由電子計數(shù)器實現(xiàn)水流的計量。用戶累計用水量達到已購買的量時，表內(nèi)電機旋轉(zhuǎn)，通過減速機驅(qū)動閥門關(guān)閉，停止供水。目前國內(nèi)很多的智能水表設(shè)計都是采用機械式水表為母表，加上電氣控制盒與水閥連接在一起的分體連接構(gòu)成，制造工藝簡單，但是從外觀上看，智能水表的結(jié)構(gòu)分散，笨重，造型很不美觀，缺乏觀賞性，而且還有一個更大的問題就是這種智能水表的口徑要比同等口徑的機械水表長度大，所以安裝起來難度比較大，與其他型號的水表不能兼容，而且一旦出現(xiàn)問題很難互換，而且連接處容易松動，導(dǎo)致漏水，通過廣泛的市場調(diào)研，本設(shè)計以表閥為一體，結(jié)構(gòu)緊湊，最終實現(xiàn)安裝規(guī)格的統(tǒng)一。在進行結(jié)構(gòu)布局設(shè)計時，首先采用造型結(jié)構(gòu)分解法，將水表分解為殼體、齒輪機構(gòu)、驅(qū)動電機、控制電路及顯示器、主電池、葉輪等六個功能。根據(jù)功能模塊，實現(xiàn)功能原理的可能空間排列，提出多種布置方案，進行分析比較研究。結(jié)合智能水表的特點，用戶的使用環(huán)境，產(chǎn)品制造工藝，裝配密封性能等方面考慮，采用尼龍材質(zhì)做殼體部分，復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)能夠一次注塑成型，在設(shè)計中將驅(qū)動電機和備用鋰電池嵌入殼體內(nèi)部，有效利用空間，減少體積，并有很好的密封效果，可以防止外部水流，灰塵對電器元件的不良影響，齒輪減速機構(gòu)安裝在殼體下方，直接與殼體內(nèi)部球閥相連，控制球閥的開閉，采用底蓋對齒輪機構(gòu)進行封裝，防止外界污染物的進入，使產(chǎn)品整齊統(tǒng)一，水表的主要電池先用三節(jié)七號電池，電池蓋與防護蓋設(shè)計為一個整體，即方便用戶更換電池，又有效的增強了防護的功能，這種構(gòu)造不僅解決了水表傳動將距離遠，傳動性能較差的局面，還解決了更換電池的不便，電池蓋與保護蓋設(shè)計為一體，還解決了底部放置電池的空間不足的問題。

在產(chǎn)品外觀造型方面要結(jié)合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，功能和材料的特點，依據(jù)比例與尺度均衡與穩(wěn)定，統(tǒng)一與變化的美學(xué)法則來設(shè)計，同時還要處理好造型整體與局部還有局部各個部分之間的聯(lián)系，做到關(guān)系的均勻，包括各部分之間的比列分配，和處理好主次的關(guān)系，使造型風(fēng)格在追求整體性，整齊簡潔的美感的時候，避免過分追求統(tǒng)一導(dǎo)致產(chǎn)品過于單調(diào)，在追求精致的同時造成產(chǎn)品質(zhì)量的缺陷，所以一定要在追求美觀的同時做到對質(zhì)量的保證，在統(tǒng)一中求變化，在變化中求均衡，在均衡中求統(tǒng)一，不單要在產(chǎn)品中增加產(chǎn)品人性化，增加產(chǎn)品的美觀程度，做到產(chǎn)品質(zhì)量和外觀的統(tǒng)一。對現(xiàn)在計量儀表造型的要求是給人感覺比較理性，安定，精確，一般采用對稱的造型形式來達到體量的平衡，產(chǎn)生靜態(tài)美，條理美，在心理上產(chǎn)生嚴肅，莊重感，在結(jié)構(gòu)方式上允許變動的范圍內(nèi)，外形的長高比例可以按審美的要求來確定，允許一定的冗余空間，職能水表的造型設(shè)計，就是要改變機械式水表長期以來形成的厚重呆板的印象，而用輕巧美觀的造型取而代之，使其與外界環(huán)境更好的統(tǒng)合，做到天然混成，不留一點生硬的印象，更好的適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的要求。

隨著技術(shù)的發(fā)展，我們對計量儀器的研究也不能僅僅放在重視性能的優(yōu)化，還應(yīng)該把目光放在對產(chǎn)品造型的設(shè)計改變上，如何對造型做的更加適合現(xiàn)在人們生活的需要，都需要我們進一步的去完善，使計量儀表在人們的生活中更有生活的元素，做到計量儀器的性能及功能與外觀造型要做到完美的統(tǒng)一。

【參考文獻】

[1]高敏，謝慶森.工業(yè)藝術(shù)造型設(shè)計.機械工業(yè)出版社，1992.6.

[2]杜東峰，謝建良，牛穎琦.智能建筑產(chǎn)品中智能IC卡水表技術(shù)的研究.控制測量，2003.2.

[3]陳慎任，馬海波.產(chǎn)品形態(tài)語義設(shè)計實例.機械工業(yè)出版社，2002.