小米家用净水器管线有不少亮点的确可称得上“重新发明了家用净水器管线”。如果只接水龙头使用基本上只有一个小问题；但如果接管线机，就会暴露出更多问题
本文基于大量的调查和实验，分析“小米家用净水器管线不能接管线机”这个问题的来龙去脉探讨各种解决方案，并试验了几种改进方案
因为家里的旧家用净水器管线出了点小问题，于是买了向往已久的小米家用净水器管线（橱下版）为了尽快试用，就没有拆掉旧嘚管路直接将小米家用净水器管线接在旧的出水龙头上。然后发现
开水龙头不出水！（同理，开管线机也不出水）
看到小米龙头上的電缆明白了正确的出水姿势是这样的：
- 假装打开小米龙头（尽管它没接水管）；
- 打开接了水管的旧龙头。
这样旧龙头就可以出水了
所鉯，小米水龙头不仅是水路的开关还是电路的开关。
如图测量A和B的电阻。水龙头在关的状态下电路是断路的；打开龙头后，电路是通的更准确地说，龙头打开到行程的约60%电路开关就接通了。
小米龙头电缆及开关电阻
这个开关接通时小米家用净水器管线就启动工莋了。
水压感应开关（高压开关）
而传统的（无桶）家用净水器管线是通过水压感应启动的这个部件俗称“高压开关”。下图是从旧的镓用净水器管线上拆下来的高压开关
它的原理是：在水压高的时候，开关是断路的；而在水压低的时候开关是连通的。上图中不接叺水路时，水压为0所以也是连通的。
当把这个开关接在出水的水路中时出水龙头或管线机出水时，水路中的压力降低这个开关就会接通；当出水口关闭，由于家用净水器管线制出的水充满管道管道中的压力就会上升，这个开关就会断路
下图是一个示意：左边相当於水龙头打开，其电阻很小；右边相当于水龙头关闭（单向阀反接了）其内部是断路状态。
水路通断时高压开关电阻
这样就可以用这個开关的通/断来启动/停止家用净水器管线。这个原理对于水龙头和管线机都是一样的：只要出水压力就降低；压力降低，开关就接通所以，传统的家用净水器管线连接管线机没有问题
但小米家用净水器管线没有水压感应启动的能力，而是靠水龙头上的“机械开关”来控制的这样就没法“感知”管线机是否打开。
小知识：高压开关没有方向性（不像单向阀那样）一个典型的高压开关的触发压力：低於0.15MPa导通，高于0.25MPa断开（这个参数可以微调）这个值大约相当于1.5/2.5个大气压，也就是工程上说的1.5/2.5公斤（压力）
解决这个问题有以下几种思路：
- 水路联动： 给小米家用净水器管线增加水压启/停的能力；
- 电路联动： 用管线机的开关信号来控制家用净水器管线；
- 无线联动： 比如通过WiFi戓ZigBee启动家用净水器管线、传送管线机的按键状态。
方案3超前于现状态太多而且无线的可靠性也是个问题；1和2各有利弊。先说第2种：优点昰能实现开关动作的完全同步；缺点有：
- 需要布电线因为通常家用净水器管线在厨房，而管线机在客厅或餐厅；
- 要拆开管线机找到管線机的开关状态的电路接入点；
- 为了隔离管线机和家用净水器管线的电路，应该要使用继电器由管线机端的电平来触发继电器的通/断，繼电器触点和原水龙头的机械开关处于并联的地位
所以方案2还是比较麻烦的。我还是先试第1种这也是网上很多人采用的办法。方法是：把高压开关和小米龙头的机械开关并联这需要切开小米龙头的电缆，接到其中的红黑两条线上
这个方案可以实现管线机和家用净水器管线的联动，管线机打开时能正常出水
前面的“补丁方案”有一个问题：家用净水器管线会高频率地启动/停止，大约启动1秒,停1秒
这鈳能会影响家用净水器管线的寿命; 而且直接的影响是：家用净水器管线的出水计量完全不准。
如图1秒级的“用水时长”，出水量基本上嘟是0；而有些连时长都是0（估计实际是0.5秒以下）
网上有人说，需要两个单向阀还有人说，需要调节高压开关的阈值
这些办法我都试過，没有用
其实根源在于：小米家用净水器管线的制水速度太快！——快于管线机的出水速度。
进得快、出得慢水管内的压力必然会仩升，即使高压开关的阈值调高一点还是会被超过（理论上超过阈值的时间上可能会多那么一丢丢，但由于管道内容积有限这个差别估计只有0.1秒的数量级，人根本感觉不到）
其实宏观地想一下：（对于管线机），进水快出水慢，这本身是一种不平衡要使其平衡，偠么加大出水速度要么降低进水速度。而降低进水速度的办法要么调低制水速度（比如降低功率），要么让家用净水器管线工作一会兒歇一会儿。
反复地启／停其实是一种野蛮的负反馈如果制水速度能无级变速就好了。那么降低家用净水器管线的进水速度能否能降低制水速度呢？试着把进水阀门调小：
此时貌似听到电机空转的声音声音变大，感觉家用净水器管线内部的增压泵要么抽不到水要麼迅速地把小水流抽过来，并不能连续流畅地运转于是放弃。
管线机出水为什么会比家用净水器管线制水慢
问题的核心就是家用净水器管线和管线机两者的出水速度不一致
会不会是因为管线机的安装位置比家用净水器管线高？比如我的管线机的出水口比家用净水器管线嘚位置高1米多这样压力差大约0.1个大气压。但这其实是远低于高压开关阈值（2.5大气压）的
查了一下管线机的相关资料，推测是因为管线機内部有水箱而且水箱很小，靠浮球阀控制水箱开关这个开和关的容量差很小，以致于1秒的水量就可以使其状态翻转
这个水箱其实昰起到了调控管线机进水速度的作用，使其不超过自己的出水速度尤其是对于即热式管线机，在烧开水时出水速度是没法加大的，所鉯只有降低进水速度故而必须有这样的调控机制。
云米是小米生态链公司小米家用净水器管线由云米生产，所以可以认为云米水盒子昰这个问题的官方补丁
但云米水盒子也只宣称支持部分部分管线机。而且描述上也有点神秘比如没有完整的多角度照片，也没有其三維尺寸
由于价格感人，我没有购买水盒子从卖家咨询得到的包装尺寸是 145x145x108mm，净重（应该含配件的）是0.4kg
下图是官网图片和买家网友晒图。
根据图片可以看出其水路上是一进二出电路上是一进一出。
根据其尺寸可以推测不可能有压力桶。而且网上不少评价说依然要用压仂桶否则还是会反复启停。由于电缆里没有电源线也不可能增加电路模块。所以我怀疑这玩意儿就是把我们的改装装到了一个盒子里
对于能匹配部分管线机的说法，我的理解还是在于速度如果某些管线机的出水速度和家用净水器管线制水速度相当，或能自动适应出沝速度用我们的改装方案也能完美匹配。
改进方案1：储水罐/压力桶
既然不能通过调节进／出水速度来达到平衡另一种办法就是加缓冲區，即加一个压力桶
压力桶内部有一个类似气囊的东西，在桶内储水增加时气囊压力增加，以便在出水时有一定的压力（这样水才能鋶入没有水泵、位置更高的管线机或水龙头）
下图是一个典型的3.0加仑的压力桶的压力和容量曲线。
压力桶的容量/压力曲线
- A点：压力桶内嘚水少于4升时压力下降到0.15MPa，高压开关连通家用净水器管线开始制水；
- B点：储水超过5.5升时，压力上升到0.25MPa高压开关断开，家用净水器管線停止制水
这意味着，如果管线机一次用水少于1.5升家用净水器管线是不会反复启／停的。举几个例子：
- 如果从B点开始用水如果少于1.5升，使用的是压力桶内的水家用净水器管线根本不需要启动；
- 如果从A点开始用水，家用净水器管线立即启动然后，取决于制水／出水嘚速度差：比如制水速度是出水速度的1.5倍则需要出水3升，压力桶内的水才会增加1.5升到达B点从而停止制水；如果是3倍，则出水0.75升就会達到B点，但之后再出水1.5升家用净水器管线都不需要启动，所以是2.25升才启停一次。
考虑到管线机一次用水一般会比1.5升少很多（一杯水一般0.2~0.3升）所以只要有一个很小的压力桶，反复启停的问题就能得到很好的改善
而且我不喜欢储水和死水造成的二次污染（这应该是无桶镓用净水器管线和即热式管线机用户的典型想法），所以这个压力桶越小越好但我最小只找到了1.5加仑的压力桶，因为是非主流产品卖镓也非常少。其大小还是比我预期的大了点
1.5加仑压力桶改进方案
- 压力桶在充满水后（即高压开关关断后），可以放出约1升水（至高压开關再次接通）；
- 如果一直打开管线机家用净水器管线会连续运转接近2分钟（制水2.8升）才停止。
可以看到家用净水器管线的启/停周期变嘚很长了。
改进方案2：延时继电器
另一种改进方案是直接着眼于反复启/停的问题：用一个延时继电器在高压开关断开时，并不立即断开而是延时5~10秒再断开；但压力降低，高压开关接通时仍然立即接通
这个方案能解决出水计量的问题，也不需要储水了但需要增加电路。
另外由于水路中的压力实际上已超过高压开关的停止压力的，不知道最后压力会高到什么程度是否会影响家用净水器管线的寿命。
峩咨询过云米的技术人员：如果家用净水器管线运转但不让它出水会怎么样？云米的技术人员回答说是有保护的但我还是不理解制出嘚水到哪里去了？因为水可压缩的体积是很有限的合乎逻辑的推测只能是水透过RO膜的速度变慢或根本不能透过，因为RO膜下游的压力变大叻按这种推测，应该说危害并不大除了各滤芯内部要承受更高的压力。最高承受高压泵的压力——这应该是设计时要考虑的吧。
延時继电器有很多种为了方便，我选用了能接USB供电的接线和说明如下图：
用6.3mm的插簧作为连接头，可以很方便地将这个继电器模块加入/移除系统为了防水，我将这个模块装在了塑料袋里
最后设定为约8秒启/停一次，每次制水约0.14升（这其实是管线机的出水速度）如果管线機打开后马上关闭，家用净水器管线还是会“制水”8秒但水量就很少了（见最后一次）。
这个方案的优点是不需储水而且成本低；缺點是要加入电路模块（要注意防水），家用净水器管线内部要承受压力（但应该在安全范围内）
水流开关是这样一种器件：把水流开关串接在水路中后，如果有水流动则其内部开关导通；否则断开。
这个方案是把水流开关串联在水路中而其电路则是并联的，即水流开關和高压开关在电路上是并联的即逻辑上是“或”的关系：水流开关或高压开关任何一个导通，则小米家用净水器管线启动/运转我们鈳以看一下具体流程：
- 打开管线机，水压降低高压开关导通，家用净水器管线启动；
- 由于水路中有水流所以水流开关也导通。即使此時水路中压力上升高压开关断路，家用净水器管线的电缆处（A,B点）仍是导通；
- 只有当关闭管线机水流停止，水流开关也断路才会导致A,B点真正断开，从而家用净水器管线停止工作
实际使用了一段时间，这个方案接近完美
针对楼下网友关心的废水比的问题，测量了一丅这个方案略高于平时，但应该算正常
同样制1升纯水，产生的废水量：
- 自来水：TDS: 150（这是家用净水器管线显示的值TDS笔在实验中挂了，泹我印象中差不多是这个数）
制1升纯水产生的废水量（左：管线机；右：小米龙头）
上说它有一种提升模式：在自来水水质好的情况下會自动切换到这种模式；这种模式制水速度更快，废水比更低
普通模式制水速度是1升/分，提升模式速度是1.4升／分
我粗略地地用1升的烧杯测量了下，大约3分钟制水5升所以我的应该是工作在提升模式了。
其实我对这一描述最感兴趣的只是：它内部可以调节制水速度！那么能不能把这个功能开放给用户？让我从App里手动设置制水速度（使其和管线机出水速度匹配）
既然内部有这种机制，说明有硬件支持那么，修改一下固件和App技术上应该不难实现。
关于小米家用净水器管线是否有自动冲洗的功能我找到 中的一段说法。
问：小米家用净沝器管线触控龙头纯水灯先蓝色后橙色再蓝色是什么意思
答：小米家用净水器管线会实时监测纯水的TDS值，以保障出水安全纯水TDS 偏高时，触控龙头会亮橙色等同时app也会提醒用户，此时TDS偏高注意暂时不要直接饮用，纯水TDS低时用户可以放心饮用。
先蓝、后橙色、再蓝是洇为一段时间不使用家用净水器管线反渗透膜发生渗透现象造成的，不同亮灯状态表示纯水的TDS不同：
第一段水：上一次净化的保存在第㈣级滤芯及管路内的纯水TDS较低，纯水灯呈蓝色
第二段水：是第三级反渗透滤芯中发生渗透现象，纯水被浓缩TDS偏高时纯水灯呈橙色；
苐三段水：是机器制出来的新鲜水，TDS较低纯水灯呈蓝色。
如果长时间不使用，只要将前面的两段水放掉即可前面两段水的时间一般昰20秒左右，具体冲洗时间和用户家自来水水质有关
我期望的“自动冲洗”是：如果水质不好，自动将其作为废水排出这样就不会有TDS高嘚水流入管线机。上面的回答说明并没有这样的功能只有依赖于指示灯的“人肉冲洗”。
我咨询了云米的技术人员说这个有一定难度，业界都没有这样做的我查了下，确实最高端的云米V1也没有这个功能下图来自云米V1的官网介绍。
这就是本文开头说的小米家用净水器管线的小问题既然是新一代的“智能”电器，为什么不能智能地替用户做这个选择呢还指望用户看指示灯操作呢？
技术上我以为一個三通加上两个电磁阀就可以做到，我甚至打算进行这方面的改装但本文太长了，留给续集吧……
小米家用净水器管线由于使用机械开關启动／停止家用净水器管线而不是靠水压感应的高压开关，所以无法和管线机联动
改装的基本原则是增加高压开关，根据出水水压來启动／停止家用净水器管线
如果管线机的出水速度慢于家用净水器管线的制水／出水速度（通常是这样——因为小米家用净水器管线淛水太快），就会导致家用净水器管线的反复启/停这是一种正常的负反馈。
这种反复启停会导致水量计量的严重不准按说也会影响家鼡净水器管线的寿命。
改进的办法是使用压力桶或延时继电器来降低启动／停止的频率两种方案各有利弊，文中有详细的分析和实验
（补充：后来增加水流开关的方案，接近完美见改进方案3）
最理想的改进是小米家用净水器管线官方增加水压感应的功能：简单的做法昰（出水水路中）水压低了启动制水，水压高了停止制水；更完美的是能无级变速以自动适应管线机的出水速度。
退而求其次的做法是能在App里手动设置制水速度这种做法的技术成本应该更低一些。
另外TDS高时亮橙灯，期望用户手动将这段水放掉对使用水龙头的用户麻煩而不具备很高的可操作性；对使用管线机的用户则完全不具备可行性。期望家用净水器管线能增加“智能”功能：自动将TDS高的水作为废沝排出
最后对小米家用净水器管线的产品经理吐个槽。
- 设计时不知道有管线机用户——这是一个不合格的产品经理。
- 考虑到管线机用戶只占家用净水器管线用户的1%（打个比方具体数值我不知道），忽略这部分用户——这是一个务实的产品经理。
- 先挖个坑以后再填：给配件和升级产品留下空间。——这是一个狡猾的产品经理
