Принципы работы, разновидности, применение ультразвуковых счетчиков воды

Ультразвуковые счетчики воды предназначены для использования в помещениях и местах с постоянной положительной температурой воздуха. Их установка позволит избежать лишних затрат на воду, благодаря постоянному точному измерению ее расхода и дистанционной передачи всех показателей.

Устройство приборов

УЗ-счетчик состоит из вычислительного блока и соединённых с ним при помощи кабеля скоростных датчиков. Они могут быть разных типов:

1. Трубный датчик. Представляет собой короткую трубочку, может применяться как на напорных, так и на самотечных сетях.
2. Клиновидный датчик. Устанавливается на внутренней стенке трубопровода, используется в основном на самотечных каналах.
3. Датчик в виде полушария входит в состав время – импульсных счетчиков и устанавливается на наклонных поверхностях каналов трапециевидной формы.
4. Штанговый датчик представляет собой длинную трубку и чаще всего используется в прямоугольных каналах.
5. Бесконтактные датчики не нуждаются в соприкосновении с водой для измерения ее расхода. Устанавливаются на наружную стенку трубы.

Принцип работы устройств

Основан на УЗ-сигналах, которые не воспринимаются человеческим слухом. Они возникают за счет вибраций, распространяющихся в жидкой среде в виде волн. Для появления ультразвука необходимо обязательное наличие:

• источника звука;
• среды, способной передавать сигналы;
• принимающего объекта.

Принцип основывается непосредственно на определении разницы в скорости передачи УЗ-волн по направлению движения жидкости и против него. Источник сигналов и принимающий объект устанавливаются на определенном удалении друг от друга.

Эти устройства универсальны и могут меняться ролями. Источник генерирует импульс, приемник улавливает, затем происходит смена функций. За счет этого достигается прохождение сигналов в двух противоположных направлениях. Скорость течения воды высчитывается по разнице во времени передачи двух импульсов. При известном диаметре трубы, вычислить массу и объем расходуемой воды не составляет труда. Получившиеся значения отражаются в показаниях счетчика.

Для получения точных показателей и снижения погрешностей применяется современная микропроцессорная техника и электронные схемы. Вырабатывающими и принимающими сигналы устройствами служат пьезоэлементы.

Продуцирует УЗ-импульсы, обрабатывает полученные сигналы и вычисляет расход жидкости электроблок, который также является и запоминающим устройством. Он вносит информацию в архив, хранит ее, благодаря чему возможно сделать выборку мгновенного расхода воды в любой момент времени.

Показатели, определяемые ультразвуковыми счетчиками:

• объем расходуемой жидкости;
• сетевой адрес;
• дату и время.

Разновидности ультразвуковых счетчиков воды

По типу выделяют 2 разновидности расходомеров:

• со сферическим преобразователем;
• с отражателями.

По способу обработки сигнала:

• фазовые;
• частотные;
• время-импульсные;
• работающие на Допплеровском эффекте;
• с перпендикулярной волной.

Важно! По способу монтажа ультразвуковые счетчики воды могут быть с накладными датчиками или врезного типа. В первом случае во время установки не нужно перекрывать воду, т. к. прибор крепится к наружной стенке трубы. Он не чувствителен к перепадам температур, давлению, степени агрессивности жидкости, благодаря отсутствию контакта с ней. Счетчики врезного типа устанавливаются внутри трубопровода, изготовленного из материала с низкой пропускной способностью для ультразвуковых волн.

Преимущества счетчиков

Ультразвуковые приборы являются наиболее часто используемыми счетчиками. Их достоинства:

1. Высокая точность измерения количества израсходованной воды. Погрешность составляет не более 5%.
2. Отсутствие в приборах деталей с краткосрочным сроком службы.
3. Возможность эксплуатации в течение многих лет.
4. Стабильность показаний расхода жидкости.
5. Минимальная вероятность возникновения отложений на счетчике, способных повлиять на точность измерения показателей.
6. Незначительное потребление электроэнергии;
7. Автономная работа вне зависимости от состояния электрической сети.

Минусы ультразвуковых приборов

1. Сложность регулировки и калибровки.
2. Чувствительность к равномерности течения и воздушным пузырькам, находящимся в воде.
3. Высокая стоимость.

Внимание! Сочетание множества положительных и незначительного числа отрицательных характеристик обеспечивает абсолютное лидерство ультразвуковых приборов в системах коммерческого применения воды.

Сфера применения

Ультразвуковые счетчики воды применяются в трубопроводах крупного диаметра со значительным расходом жидкости. Чаще всего их устанавливают на промышленных предприятиях, комплексах водоснабжения, в ливневых стоках и котельных. Стоимость ультразвуковых счетчиков высока, однако они помогают сэкономить предприятиям суммы во много раз превышающие цену прибора.

В жилых домах расход воды низкий, поэтому точность измерений не так важна. Приоритетным становится ценовой критерий, что и ограничивает использование ультразвуковых счетчиков.

Эксплуатация и обслуживание ультразвуковых расходомеров

При соблюдении правил эксплуатации, установленных производителем, обслуживание счетчика сводится к плановой проверке. 

Ультразвуковые счетчики воды заняли доминирующие позиции в системах с большим расходом жидкости. Их превосходство обеспечивают высокая точность измерений, длительный срок службы, надежность, универсальность, возможность работать с любыми видами жидкостей и отличное соотношение цены и качества.