Счетчики воды

Счетчики воды стали для нас такими же привычными, как счетчики электроэнергии. Но если задача учета электроэнергии не представляет особой сложности, то с водой все обстоит совсем иначе.

Этим и объясняется столь большое разнообразие приборов для их учета – стремясь найти наиболее точный метод измерения, инженеры предлагают все новые конструкции.

В этой статье мы изучим устройство счетчика воды и оценим преимущества и недостатки каждого вида этих приборов.

область применения

Счетчик Betar SGV 15

Подавляющее большинство счетчиков воды сегодня приобретают абоненты сетей централизованного водоснабжения.

Приборы, используемые для измерения воды, горячей и холодной, отличаются друг от друга.

Первые рассчитаны на температуру окружающего воздуха не выше +40 градусов, они дешевле и отмечены синим цветом.

Последние работают при температуре до +150 градусов и стоят дороже из-за использования специальных термостойких материалов. Цвет знака красный. Сегодня выпускаются модели, в которых счетчики обоих типов объединены в едином корпусе. Стоит такое устройство меньше, чем два отдельных.

Сегодня активно внедряется система удаленного контроля расхода воды. Для его работы необходимы счетчики, оснащенные модулем передатчика, своего рода аналогом сетевой карты компьютера. После подключения такого устройства к сети данные автоматически отправляются в расчетный центр. Цифровые и импульсные модули передают данные по проводной сети, радиочастотные модули работают по беспроводной сети.

Счетчики горячей воды с повысительным модулем применяются не только как самостоятельное оборудование, но и как составная часть счетчиков систем теплоснабжения.

Похожие названия

Чтобы не было путаницы, давайте проясним вопросы терминологии. «Счетчик воды» — это лишь одно из названий, помимо него также используются:

  • счетчик тока;
  • водомер;
  • водомер.

О счетчиках, оснащенных передающим модулем, принято говорить – счетчик с тем или иным выходом.

Например, счетчик с радиовыходом. Также эти счетчики можно назвать датчиками расхода или преобразователями расхода.

Неотъемлемая часть любого счетчика воды, отрезок трубы, по которой течет среда, обычно называется секцией расходомера.

Устройство и конструкция счетчика воды

С счетчиками воды можно изучать историю физики. Как только в этой науке делается новое открытие, инженеры тут же пытаются его приспособить для расчета расхода воды. Перечислим виды счетчиков воды, существующие на сегодняшний день.

Читайте также:  Как прочистить засор в ванной: полезные советы

Тахиметр

Тахиметрические расходомеры

Второе название – механический. Конструкция этих устройств предельно проста и напоминает водяную мельницу.

Здесь тоже вид прялки — крыльчатка, только она приводит в движение не мельничные колеса, а зубчатый механизм и, в свою очередь, ролики механического табло с напечатанными цифрами.

При значительном расходе воды крыльчатка не обеспечивает требуемой точности, поэтому вместо нее используется крыльчатка.

Турбинные счетчики воды имеют диаметр DN50 и выше, а крыльчатые – диаметр менее DN50. Нюанс в том, что турбина тоже не всегда дает достаточно точные показания: ее погрешность становится чрезмерной только при малых расходах. Что делать пользователям, если их потребление воды сильно различается? Придумали решение — комбинированный счетчик, состоящий, по сути, из двух: лопастного и турбинного. Поток воды перенаправляется то в одну, то в другую сторону автоматически, в зависимости от скорости.

На точность измерения также влияет характер среднего течения: при наличии турбулентности погрешность возрастает. Это явление сведено к минимуму в так называемых многоструйных счетчиках, оснащенных сепаратором потока. Они несколько крупнее обычных (одноструйных), но зато точнее.

Также механические расходомеры отличаются конструкцией счетного механизма, который может быть мокрым и сухим. В первом случае редуктор и маркерные ролики промываются водой, а рабочее колесо крепится непосредственно к шестерне или червячному валу. Во втором вся «начинка» кроме крыльчатки находится в герметичном корпусе, а для передачи вращения используется магнитная муфта. «Мокрые» счетчики дешевле, но при значительном количестве механических примесей в воде быстро выходят из строя. «Сухие» твердые загрязнители менее страшны и позволяют разобрать счетный механизм, не перекрывая воду, но стоят несколько дороже.

Счетчик тахометра

Механический счетчик

Механические счетчики имеют ряд недостатков:

  1. Приемлемая точность наблюдается только для узкого диапазона расходов.
  2. Они имеют относительно короткий срок службы из-за наличия движущихся частей.
  3. Высокое гидравлическое сопротивление.
  4. Текущее потребление воды не отображается.
  5. Перед прибором необходимо установить сетчатый фильтр.
Читайте также:  Чем отмыть ванну чугунную, акриловую, перед купанием ребенка

Однако именно эти устройства стали самыми популярными, по крайней мере, в быту. Есть много причин:

  • механические счетчики не требуют подключения к электричеству;
  • простота обслуживания;
  • бюджетный.

Все остальные виды счетчиков, о которых будет рассказано ниже, являются энергозависимыми, то есть для их функционирования требуется источник электроэнергии. Кроме того, они дороже механических. Но у них есть важные преимущества:

  • продемонстрировать высокую точность, как при низкой, так и при высокой стоимости;
  • за счет отсутствия движущихся частей они более надежны и долговечны, чем механические;
  • имеют низкое гидравлическое сопротивление;
  • он может отображать текущее потребление воды и сохранять файл данных.

Почему нельзя ограничиваться какими-то электронными счетчиками? Дело в том, что у каждого из них, как мы увидим ниже, есть свои слабости.

Ультразвуковой

Ультразвуковой расходомер

В проточной части такого устройства устанавливаются два или четыре элемента, способных генерировать и улавливать ультразвук.

Компьютерный модуль предназначен для анализа полученных данных.

Недостатком ультразвукового счетчика является следующее: при значительном количестве пузырьков в воде его точность значительно снижается.

Электромагнитный

Такой прибор также имеет вычислительный блок, а рабочая часть состоит из катушек индуктивности и вольтметра. Труба, по которой течет среда, изготавливается из диэлектрического материала, обычно из полиэтилена или фторопласта. Слабой стороной этих счетчиков является высокая погрешность в условиях турбулентности. Кроме того, они могут быстро забиться металлическими частицами, удерживаемыми магнитным полем.

Обязательным условием работы электромагнитного счетчика является электропроводность транспортируемой среды, поэтому их нельзя использовать для расчета расхода таких веществ, как спирт или нефтепродукты.

Резонансный

Эти устройства еще называют сверхстатическими. На этот раз за подсчет литров и кубических метров отвечает пьезоэлектрический частотный датчик, а труба разделена на три канала и оборудована кондиционером потока. Устройство боится твердых примесей, поэтому перед ним желательно установить сетчатый фильтр.

Вихрь

Вихревые преобразователи

Внутри трубки этого расходомера находится элемент особой геометрии и датчик давления.

Показания последних преобразуются вычислительным модулем в цифровые данные.

Читайте также:  Установка акриловой ванны своими руками

Из-за подверженности аэродинамического элемента абразивному износу они имеют такой же короткий срок службы, как и механические: от 8 до 12 лет (другие типы могут работать до 25 лет).

Принцип работы

Если с механическими счетчиками все понятно, то следует пояснить принцип работы других разновидностей:

  1. Ультразвуковые – датчики, установленные в начале и конце участка измерения расхода, работают попеременно в режиме генератора и приемника, «гоняя» ультразвук по ходу течения воды или в обратном направлении. Расход воды определяется вычислительным модулем по разнице времени, необходимой для преодоления колебаниями участка между датчиками в прямом и обратном направлениях.
  2. Электромагнитные – принцип работы устройств этого типа основан на явлении электромагнитной индукции. В проводнике, движущемся в постоянном магнитном поле, возникает сила (ЭДС), величина которой зависит от скорости движения проводника. При этом поток воды играет роль проводника, а магнитное поле создается индукторами.
  3. Резонансный: Счетчик устроен так, что часть потока возвращается в начало секции расходомера либо по тому или иному дополнительному каналу. Частота изменений канала (регистрируемая пьезоэлектрическим датчиком) зависит от расхода и, следовательно, от расхода.
  4. Вихревой – из-за особой формы элемента, расположенного внутри счетчика, обтекающий его поток воды образует вихри, сопровождающиеся перепадами давления.

По частоте этих перепадов расчетный модуль определяет расход и расход.

Характеристики

При покупке счетчика воды следует учитывать следующие параметры:

  1. Присоединительный диаметр или условный проход (DN или DN).
  2. Максимально допустимое давление в системе (Ru или PN). Указывается в атмосферах или барах (обе единицы идентичны).
  3. Максимальный расход (Qmax) — максимально допустимая подача среды, которую счетчик может выдержать кратковременно (не более одного часа в сутки и 200 часов в год), сохраняя точность показаний в необходимых пределах.
  4. Номинальный расход Qn: максимальный расход, при котором счетчик способен работать в непрерывном режиме.
  5. Переходный расход Qt: предел, от которого изменяется точность показаний прибора.

Также важен минимальный расход Qmin: наименьший расход, при котором показания счетчика еще достаточно точны.

Связанное видео