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數學公式

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結果

水流量
12
每分鐘加侖數(GPM)
每小時加侖數(GPH) 720

什麼是水桶注水時間測量法?

裝水測試(bucket fill test)是不需任何流量計就能測出水流量的最簡單方法。你只要計算注滿一個已知容積的容器需要多少時間,再換算成每分鐘加侖數(GPM,gallons per minute)即可。這個方法適用於水龍頭、水管、集水坑泵、井泵、灑水器,以及任何開放式的水源。

小提醒:GPM(每分鐘加侖數)是美式單位,常見於美國、加拿大等地的水管與泵浦規格。台灣多以「公升/分鐘(L/min)」標示,1 加侖約等於 3.785 公升,換算時可留意一下。

水龍頭正在注滿水桶,碼表計時
水桶測量法:測量水注滿已知容積容器所需的時間。

如何使用這個計算器

準備一個已知容積(以加侖為單位)的容器,最經典的選擇就是 5 加侖水桶。把容器放在水源下方,將水量完全開到最大,水一開始注入空桶的瞬間就按下碼錶。等桶子裝滿後立即停錶。接著把容器容積與注滿所需的秒數填入,計算器就會回傳以每分鐘加侖數表示的水流量。

公式說明

背後其實只是一個單位換算。容積除以時間得到每秒加侖數,再乘以 60 就換算成每分鐘加侖數:

$$\text{GPM} = \frac{V_{\text{加侖}}}{t_{\text{秒}}} \times 60$$

因為一分鐘有 60 秒,注水越快(\(t\) 越小)代表 GPM 越高;在相同時間下,容器越大(\(V\) 越大)也代表流量越大。

圖示:體積除以時間再乘以六十等於 GPM
GPM 等於加侖數除以秒數,再乘以 60 換算為每分鐘。

實際範例

假設一個 5 加侖水桶花 25 秒注滿,那麼 $$\text{GPM} = \left(\frac{5}{25}\right) \times 60 = 0.2 \times 60 = 12 \text{ 每分鐘加侖}$$ 換算成每小時就是 \(12 \times 60 = 720\) 每小時加侖。

常見問題

為什麼用秒而不用分鐘?對於水流較快的情況,用秒計時能得到更精準的結果。一個 5 加侖水桶往往不到一分鐘就裝滿,因此以秒為單位計時可以減少四捨五入造成的誤差。

裝水測試準確嗎?對於穩定的水流,它的準確度出乎意料地高。建議重複測量 2~3 次取平均值,藉此抵銷碼錶按壓時的反應時間誤差。

可以用不同大小的容器嗎?可以。任何已知容積都行——1 加侖的水壺、5 加侖的水桶,甚至 55 加侖的大桶都沒問題。只要填入正確的加侖容積即可。

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