Современные счетчики расхода воды. Типизация, достоинства и недостатки
Давно уже в нашу жизнь вошли счетчики, которые используются в самых разных областях, где требуется точный учет расхода проточной воды. Они применяются для коммерческого учета потребления воды в коммунальной и коммунально-бытовой сфере, в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.
Без точных расчетов невозможны рациональное расходование ресурсов и разумная экономия, поэтому давно уже в нашу жизнь вошли счетчики, которые используются в самых разных областях, где требуется точный учет расхода проточной воды. Они применяются для коммерческого учета потребления воды в коммунальной и коммунально-бытовой сфере, в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. С их помощью ведется учет питьевой, сетевой и сточной воды (как холодной, так и горячей), а также учет теплоносителя - в составе теплосчетчиков.
В России более 200 производителей расходомеров и счётчиков воды. К числу наиболее известных относятся "Теплоком", "Взлёт", завод "Старорусприбор", "Саяны", "Промсервис", "Промприбор", "ТЭМ", "Уралтехнология", "Центрприбор", "Днепр", "Флоукор".
Многообразие типов водосчетчиков и расходомеров становится причиной вечных потребительских раздумий на тему "какой выбрать". Наиболее распространены тахометрические, электромагнитные, вихревые и ультразвуковые счётчики и расходомеры.
Тахометрические
Тахометрические или крыльчатые счетчики - это классические приборы, используемые с 19 века, они не требуют электропитания, малогабаритны, продаются по низким ценам. Основа их конструкции — помещенная в поток жидкости крыльчатка или турбинка, которая связана со счетным механизмом, преобразующим количество ее оборотов в литры или кубические метры.
Тахометрические счетчики имеют ряд эксплуатационных недостатков:
- реагируют на магнитное поле, а это искажение показаний, т.к. внешний магнит препятствует вращению;
- загрязняются и изнашиваются, если вода даёт осадок, что искажает показания;
- могут считать в обратном порядке, если применить недобросовестный приём;
- в 80% бракуются при поверке через 4 года, если считали объём холодной воды и 30% - горячей;
- срок службы простых - 6 – 8 лет, более дорогих – до 12 лет;
- проблемы с поверкой, чаще всего негде осуществить;
- не возможно снять показания со всех счётчиков и в расчётный срок;
- не считают на малых расходах.
Завод "Старорусприбор" предлагает на рынок для оптовых потребителей счётчик воды «Вектор». Срок их службы составляет не менее 12 лет, они надежны и имеют большой межповерочный интервал (5 лет на горячую и 6 на холодную воду).
Электромагнитные
Наиболее продаваемые в 90-е годы, электромагнитные расходомеры обслуживаются широкой сервисной сетью и интегрированы в большинство известных систем диспетчеризации. Важным преимуществом электромагнитных расходомеров перед другими является то, что они измеряют расход, используя результаты определения средней скорости потока по его эффективной площади, это делает показания независимыми от плотности, вязкости и температуры теплоносителя.
Эксплуатационные недостатки:
- загрязняются, если вода даёт осадок, что искажает показания уже через год эксплуатации;
- на точность показаний влияют многие физические и химические свойства воды, кроме известного влияния температуры и давления, что иногда вызывает необъяснимую несходимость показаний расходомеров, установленных на подаваемом и обратном трубопроводах отопления;
- не работают на очень чистой воде, например талой или горной;
- всегда требуется сетевое электропитание и его временное отсутствие приводит к прекращению работы;
- срок службы 12 – 13 лет.
В ассортименте продукции завода "Старорусприбор" имеются теплосчетчики, которые предназначены как для индивидуального, так и для коллективного бытового и промышленного использования.
Вихревые
Как работают вихревые счетчики, не сложно будет представить любому человеку, знакомому с курсом физики. При обтекании препятствия потоком жидкости или газа возникают завихрения, которые вызывают на поверхности обтекаемого тела перепады давления. Частота перепадов пропорциональна скорости потока и объемному расходу жидкости или газа. На регистрации количества перепадов давления и преобразовании их в аналоговый или цифровой электрический сигнал основан принцип работы вихревых расходомеров, применяемых для учета расхода не только воды и других маловязких жидкостей, но также пара и газов.
Такие счетчики отличаются стабильными показаниями во времени, а благодаря наличию тела обтекания в потоке, не загрязняются практически на любой воде. Проста методика поверки, - иногда для поверки первичного преобразователя достаточно проверить геометрические размеры тела обтекания. Недостатков не много:
- не терпимость к присутствию в воде абразивных частиц, ими изнашивается тело обтекания;
- срок службы 8 – 12 лет.
В качестве примеров вихревых счетчиков можно привести счетчик пара СВП, предназначенный для измерения объема (массы) пара, а также количества тепловой энергии, переносимой паром и расходомер жидкости ДРК-В, которые можно заказать на заводе "Старорусприбор".
Ультразвуковые
В ультразвуковых счетчиках для расчётов расхода используется разница интервалов времени прохождения ультразвука вдоль и против потока, доплеровский эффект изменения длины волны сигнала в зависимости от направления и скорости распространения среды, время прохождения потока между двумя последовательно расположенными зондирующими каналами, вычисленная корреляционным методом и другие. Это разнообразие позволяет решить любую задачу. Измеряемые среды: вода, чистые жидкости, стоки, пульпы, грязные жидкости, содержащие абразивные частицы. На точность показаний не влияют физические и химические свойства среды. К преимуществам также относится простота конструкции при отсутствии механических частей, высокая точность в широком динамическом диапазоне, отсутствие гидросопротивления, возможность монтажа пьезообразователей на имеющихся трубопроводах, простота поверки имитационным методом без демонтажа.
Условия эксплуатации: избыточное давление от 0 до 40 МПа, полностью и не полностью заполненный трубопровод, не требуется фильтров, возможность автономного питания, срок службы до 25 лет.
Теперь эксплуатационные недостатки:
- в отдельных случаях выпадает осадок, его критический слой приводит к прекращению работы прибора;
- при длинных незащищённых линиях связи боязнь грозы;
- нет универсального прибора, обладающего всеми преимуществами сразу.
На заводе "Старорусприбор" давно оценили преимущества ультразвуковых счетчиков. Так, например, из числа прочей продукции можно выделить расходомеры-счетчики ультразвуковые UFM005, UFM005-2, которые отличает значительная глубина архива для хранения среднечасовых и среднесуточных параметров (5000 часов), наличие самодиагностики; защита от несанкционированного сброса, хранение информации при обесточивании в течение 2 лет, наличие двух интерфейсов для вывода информации и ряд других, важных для потребителя качеств. Пожалуй самый простой и доступный по цене счётчик жидкости акустический АС-001 становится всё более востребованным.
На пороге начала производства ультразвуковой расходомер УРС завода «Старорусприбор» для нефтяных и иных скважин, чистых и сточных вод, обладающий большинством из преимуществ ультразвуковых расходомеров.
Подводя итоги, можно сказать, что все типы счетчиков имеют свои плюсы и минусы, и выбор устройства будет обусловлен конкретной ситуацией. В частности, он будет зависеть от количества потребителей воды (точек расхода) и их расходных характеристик (м³/ч), давления и температуры воды в трубопроводе, на котором будет установлен счетчик, от режима потребления (величины и продолжительности во времени минимальных и максимальных расходов).