Kompletne rozwiązania wodomierza ultradźwiękowego od 22-letniego producenta z Chin

Jak ultradźwiękowy wodomierz do pomiaru czasu przepływu mierzy przepływ

Metoda czasu tranzytu jest dominującą metodą pomiaru stosowaną we współczesnych urządzeniach wodomierze ultradźwiękowe . Wzdłuż rurki pomiarowej w znanej odległości zamontowane są dwa przetworniki piezoelektryczne. Jeden przetwornik wysyła w dół impuls dźwiękowy o wysokiej częstotliwości; drugi wysyła identyczny impuls w górę. Kiedy woda przepływa przez rurę, impuls w dół przemieszcza się szybciej niż impuls w górę. Miernik mierzy różnicę w czasie podróży, oblicza średnią prędkość przepływu i mnoży ją przez pole przekroju poprzecznego rurki pomiarowej, aby otrzymać objętościowe natężenie przepływu.

Ponieważ w ścieżce przepływu nie ma wirnika, przekładni ani rejestru mechanicznego, wodomierz ultradźwiękowy nie wykorzystuje ruchomych części do generowania sygnału. Rurka przepływowa pozostaje drożna, strata ciśnienia jest niewielka i nie występuje zużycie mechaniczne, które stopniowo zmienia kalibrację miernika. Dlatego technologia ultradźwiękowa nie jest po prostu elektroniczną wersją licznika mechanicznego; jest to zasadniczo inny sposób przeliczania prędkości wody na zmierzone dane dotyczące zużycia.

Wodomierze ultradźwiękowe i mechaniczne: co właściwie pokazuje porównanie

Wielu zarządzających przedsiębiorstwami użyteczności publicznej porównuje wodomierze ultradźwiękowe z tradycyjnymi wodomierzami wielostrumieniowymi lub jednostrumieniowymi przed zastosowaniem ich w projektach mieszkaniowych lub komercyjnych. Poniższa tabela podsumowuje różnice operacyjne, które mają największe znaczenie w rzeczywistych instalacjach. Dane przedstawiają typowe parametry mierników klasy R160 o średnicy nominalnej DN20, w oparciu o warunki testowe ISO 4064 / OIML R49.

Praktyczną konsekwencją jest to, że liczniki ultradźwiękowe zmniejszają koszty odczytu liczników i liczbę skarg klientów dotyczących niedokładnych rozliczeń. Dostarczają także przedsiębiorstwom wodociągowym wiarygodnych danych przy niskich natężeniach przepływu, czyli tam, gdzie zwykle ukrywają się niezmierzone wycieki. Aby uzyskać szczegółową ocenę przejścia, porównanie wodomierzy ultradźwiękowych i tradycyjnych obejmuje bardziej szczegółowo zachowanie podczas instalacji, skutki rozliczeń i planowanie wymiany.

Seria ultradźwiękowych wodomierzy do różnych warunków pracy

Producent, który produkuje zarówno liczniki mechaniczne, jak i elektroniczne, zazwyczaj oferuje liczniki ultradźwiękowe w kilku wersjach. Wybór zależy od średnicy nominalnej, wymaganej dokładności, protokołu komunikacyjnego, sterowania zaworem oraz tego, czy licznik będzie zainstalowany w pomieszczeniu zamkniętym, czy w odległej studzience. Poniżej znajdują się główne kategorie, które produkujemy w zakładzie w Ningbo, każda z konkretnym zastosowaniem docelowym.

NB Zdalny ultradźwiękowy wodomierz masowy do zastosowań komercyjnych i przemysłowych Ten licznik ultradźwiękowy o zakresie R400 i stopniu ochrony IP68 pasuje do sieci zimnej i ciepłej wody, umożliwiając niezawodne zdalne rozliczanie i wykrywanie nieszczelności w instalacjach o dużej średnicy. Zobacz produkt →

Ultradźwiękowy zdalny licznik wody grzewczej do monitorowania ciepłej wody Zaprojektowany do pomiaru ciepłej wody o temperaturze do 90°C, licznik ten obsługuje AMR, zdalne fakturowanie i analizę wycieków, uzupełniając projekty wymagające zintegrowanego pomiaru energii cieplnej. Zobacz produkt →

Zrozumienie klas dokładności, Q3/Q2/Q1 i wartości R

Jeśli w karcie specyfikacji podano R160 lub R400, określa to stosunek stałego natężenia przepływu Q3 do minimalnego natężenia przepływu Q1. Wodomierz z Q3 = 2,5 m3/h i R160 ma minimalne natężenie przepływu 2,5 / 160 = 15,6 L/h przy DN15. Im niższe minimalne natężenie przepływu, tym lepiej miernik wykrywa małe przepływy nocne, cieknące krany i wycieki z rur podziemnych.

ISO 4064 określa maksymalny dopuszczalny błąd w dwóch strefach. Pomiędzy Q2 i Q4 błąd nie może przekraczać ±2% dla zimnej wody do 30°C i ±3% dla ciepłej wody powyżej 30°C. Pomiędzy Q1 a Q2 granica błędu wynosi ± 5%. Punkt przejścia Q2 należy wybrać jako Q1 × 1,6 dla liczników przeznaczonych do użytku mieszkalnego; w przypadku liczników przemysłowych o dużej dokładności obowiązują niektóre normy Q2 = Q1 × 2,5.

Wybór właściwej wartości R nie polega na wybraniu najwyższej dostępnej liczby. Licznik z R400 ma doskonałą czułość przy małych przepływach, ale stabilność profilu przepływu przy przepływie 100 l/h jest inna niż przy 15 l/h. W przypadku zakładu użyteczności publicznej, który musi rozliczać jedynie normalne zużycie domowe, zwykle wystarcza R160. W przypadku programów ograniczania strat wody i systemów wtórnego zaopatrzenia w wodę, R250 lub R400 daje większą szansę na wykrycie małych, ciągłych wycieków.

Zasady instalacji decydujące o tym, czy miernik ultradźwiękowy spełnia swoją klasę dokładności

Kalibrację fabryczną przeprowadza się w idealnych warunkach prostej rury, bez zakłóceń na dopływie. Jeśli licznik ma osiągnąć deklarowaną klasę dokładności, instalator musi na miejscu odtworzyć wystarczająco stabilny profil prędkości. Najczęstszym błędem jest instalowanie wodomierza ultradźwiękowego bezpośrednio po częściowo zamkniętym zaworze lub ostrym kolanku bez odstępu prostującego.

• Jeśli licznik nie jest wyposażony w wewnętrzne prostownice przepływu, należy zachować co najmniej 10 DN prostej rury przed i 5 DN za przepływomierzem.
• Zamontuj miernik w pozycji poziomej lub pionowej rury, która odpowiada oznaczeniom na korpusie miernika. Niektóre mierniki ultradźwiękowe DN15–DN25 są dopuszczone do montażu pionowego tylko wtedy, gdy kierunek przepływu jest skierowany w górę.
• Przed uruchomieniem należy usunąć powietrze z rury. Pęcherzyki powietrza przechodzące przez ścieżkę akustyczną rozpraszają lub blokują sygnał ultradźwiękowy, co prowadzi do powtarzających się alarmów autodiagnostycznych i nierealistycznie wysokich odczytów przepływu.
• Nie instaluj miernika w najwyższym punkcie rurociągu, gdzie gromadzi się powietrze. Zawór odpowietrzający na dopływie jest pomocny, gdy przewód zasilający ma długi poziomy odcinek, po którym następuje wzniesienie.
• Unikać źródeł wibracji, takich jak wyloty pomp i zawory redukcyjne podłączone bezpośrednio do kołnierza licznika bez złączek elastycznych.

W przypadku montażu podtynkowego należy chronić elektronikę i wyświetlacz przed kondensacją i okazjonalnym zalaniem. Miernik o stopniu ochrony IP68 może pozostać zanurzony przez krótki czas, ale wejście kabla komunikacyjnego powinno nadal być uszczelnione certyfikowaną dławicą. Jeśli moduł NB-IoT jest używany w metalowym wykopie, należy sprawdzić siłę sygnału na miejscu; może być konieczna antena zewnętrzna. Dalsze wskazówki można znaleźć w artykule na temat środki ostrożności przy montażu wodomierza ultradźwiękowego .

Długoterminowa eksploatacja, konserwacja i okresowa weryfikacja

Wodomierz ultradźwiękowy ma mniej trybów awarii mechanicznych niż wodomierz łopatkowy, ale nadal jest precyzyjnym przyrządem elektronicznym. Najczęstszymi problemami w terenie są zanieczyszczone powierzchnie przetworników, kondensacja wewnątrz rejestru, wyczerpanie baterii i uszkodzone moduły komunikacyjne. Większość tych problemów można wykryć zdalnie, ponieważ miernik w sposób ciągły zgłasza flagi diagnostyczne.

Punktem, który zaskakuje wielu operatorów, jest to, że wodomierz ultradźwiękowy może nadal rejestrować całkowitą objętość nawet po zdjęciu panelu wyświetlacza lub odłączeniu akumulatora. Dane zapisane w pamięci nieulotnej należy odczytać przed wymianą podzespołów. Kiedy miernik zostanie zwrócony do fabryki w celu ponownej kalibracji, fabryczne stanowisko testowe sprawdza miernik w punktach Q1, Q2, Q3 i Q4. Jeśli zmierzone błędy mieszczą się w dopuszczalnych granicach, miernik można ponownie zamknąć i ponownie oddać do użytku. Jeżeli nie, należy wymienić zespół przetwornika lub moduł elektroniczny.

Przewodnik zakupowy: Co sprawdzić przy zakupie ultradźwiękowych wodomierzy od producenta

Kupowanie wodomierzy ultradźwiękowych bezpośrednio w fabryce różni się od zakupu u lokalnego dystrybutora. Kupujący ma większy wpływ na konfigurację produktu, kontrolę jakości, opakowanie i dokumentację, ale ponosi także odpowiedzialność za jasne określenie specyfikacji technicznej. Poniższa lista kontrolna opiera się na procesach zakupowych obserwowanych u zagranicznych przedsiębiorstw wodociągowych, deweloperów mieszkaniowych i wykonawców systemów nawadniających.

Od 2002 roku nasza baza produkcyjna w Ningbo dostarcza wodomierze do Azji, Afryki, Europy i Ameryki Południowej. The profil firmy na oficjalnej stronie internetowej opisano system jakości ISO 9001, zarządzanie środowiskiem ISO 14001 i zarządzanie bezpieczeństwem pracy ISO 45001, które obejmują proces produkcyjny. Kupujący mogą również zdefiniować niestandardowe protokoły komunikacyjne, kolory obudowy, wymiary śrub i pakiety dokumentacji, aby spełnić lokalne wymagania przetargowe.

Rola wodomierzy ultradźwiękowych w inteligentnej kontroli wody i wycieków

Przejście z odczytywania liczników raz w miesiącu na gromadzenie danych co godzinę lub nawet co sześć sekund zasadniczo zmienia sposób, w jaki przedsiębiorstwo wodociągowe zarządza swoją siecią. Wodomierze ultradźwiękowe szczególnie dobrze nadają się do tej zmiany, ponieważ natywnie generują dane elektroniczne. Dokładność metody ultradźwiękowej przy niskim przepływie oznacza, że ​​zakład użyteczności publicznej może zidentyfikować ciągły wyciek o wartości 20 l/h na pojedynczym przyłączu domowym, który jest zbyt mały, aby można go było zobaczyć na mierniku mechanicznym.

• Monitorowanie DMA: liczniki ultradźwiękowe zainstalowane na wlocie obszaru objętego pomiarami sieciowymi zapewniają czysty profil przepływu i umożliwiają porównanie minimalnego przepływu nocnego w czasie.
• Alarmy wycieków klienta: pulpit licznika wysyła alert, gdy przepływ przekracza skonfigurowany próg przez określoną liczbę godzin.
• Wykrywanie przepływu zwrotnego: wiele liczników ultradźwiękowych ma funkcję dwukierunkowego wykrywania, która sygnalizuje przepływ wsteczny, co pomaga zidentyfikować połączenia krzyżowe i nielegalne ponowne połączenia.
• Kalibracja modelu hydraulicznego: częste punkty danych wprowadzane są do modeli sieci, dając inżynierom znacznie dokładniejszy obraz wzorców zużycia w strefach ciśnienia.

W przypadku projektu łączącego pomiar przepływu z zarządzaniem ciśnieniem zdalny wodomierz elektromagnetyczny może stanowić uzupełnienie liczników ultradźwiękowych. The Zdalny, elektromagnetyczny, inteligentny licznik wody ze stali nierdzewnej do cieczy przewodzących Wyposażony w nierdzewną obudowę, stopień ochrony IP68 i dwukierunkowy przepływ, miernik ten zapewnia pomiar niskich strat ciśnienia ze zdalnym dostępem do danych, idealny do uzdatniania i dystrybucji wody. Zobacz produkt → Elektromagnetyczna zasada pomiaru jest szczególnie przydatna w stacjach uzdatniania wody i punktach dystrybucji, gdzie należy dozować ciecze przewodzące przy możliwie najniższej stracie ciśnienia. Wybierając odpowiednią technologię pomiarową dla każdego punktu sieci, przedsiębiorstwo użyteczności publicznej pozwala uniknąć kosztów liczników o zbyt dużej specyfikacji, nie rezygnując przy tym z wiarygodności danych.

Często zadawane pytania, na które odpowiada producent

Przy jakich natężeniach przepływu wodomierz ultradźwiękowy może zachować dokładność?

Dla licznika DN15 z Q3 = 2,5 m3/h i R160 minimalny gwarantowany przepływ wynosi 15,6 L/h. Poniżej Q1 miernik może nadal mierzyć, ale błąd wykracza poza granice normy ISO 4064. Praktyczny minimalny mierzalny przepływ zależy od wewnętrznej średnicy rury i rozdzielczości pomiaru czasu przejścia. Nasze mierniki DN15 zazwyczaj zaczynają dawać stabilny odczyt przepływu na poziomie 3–5 l/h, co jest przydatne jako wskaźnik, ale nie do celów rozliczeniowych.

Jaka jest typowa żywotność baterii wodomierza ultradźwiękowego?

Większość mierników ultradźwiękowych zasilanych bateryjnie jest wyposażona w baterię litową o dużej pojemności, której żywotność wynosi od 8 do 10 lat. Rzeczywista żywotność zależy od interwału komunikacji: licznik przesyłający co godzinę dane NB-IoT będzie zużywał więcej energii niż licznik wykorzystujący roczny odczyt obchodowy. Jeżeli bateria jest wymienna, licznik jest oddzielony od rurki pomiarowej i wymiana może nastąpić bez konieczności demontażu miernika z rurociągu.

Czy wodomierz ultradźwiękowy nadaje się do pomiaru ciepłej wody?

Tak. Układ przetwornika i rurka pomiarowa mogą być zaprojektowane dla wody o temperaturze do 90°C lub 120°C. W przypadku pomiaru ciepła stosuje się tę samą zasadę pomiaru w połączeniu z dwoma czujnikami temperatury. Liczniki ciepłej wody wymagają innej elektronicznej krzywej kalibracji, ponieważ prędkość dźwięku w wodzie zmienia się wraz z temperaturą. Licznik należy zamówić z odpowiednią klasą temperaturową, a nie regulować na miejscu.

Jaki wpływ na pomiar mają pęcherzyki powietrza?

Pęcherzyki powietrza w ścieżce akustycznej zmieniają efektywną prędkość dźwięku i mogą powodować nadmierną lub niedostateczną rejestrację miernika, w zależności od położenia pęcherzyka. Nowoczesne mierniki filtrują jakość sygnału i uruchamiają alarm w przypadku zakłócenia ścieżki dźwiękowej. Dlatego też w przypadku wysokich budynków instrukcja montażu wymaga zainstalowania odpowietrznika przed licznikiem i długich poziomych rur.

Czy wodomierz ultradźwiękowy potrzebuje prostego odcinka rury?

Zależy to od konstrukcji licznika. Liczniki z całkowicie drożnym otworem są wrażliwe na przepływ wirowy powodowany przez podwójne kolanka, które nie leżą w tej samej płaszczyźnie. Wbudowany prostownik przepływu lub dłuższa sekcja wlotowa pomagają ustabilizować profil prędkości. Jeżeli producent podaje 10 DN przed licznikiem, to długość tę należy traktować jako część całkowitej długości zabudowy licznika.

Jakie korzyści finansowe przynosi wodomierz ultradźwiękowy w porównaniu z dodatkowym pierwszym kosztem?

Cena pierwszego zakupu jest wyższa niż w przypadku licznika mechanicznego, ale całkowity koszt posiadania jest często niższy, gdy porównanie obejmuje testowanie, konserwację, ręczny odczyt i wartość zaoszczędzonej wody. Przedsiębiorstwo użyteczności publicznej może ograniczyć przepływ nocny i zidentyfikować nieszczelności po stronie klienta w ciągu kilku dni od zainstalowania liczników ultradźwiękowych. Odzyskane dochody z wody często pokrywają inwestycję w licznik, zanim akumulator osiągnie koniec zaplanowanego okresu użytkowania.

Zdolność produkcyjna i zapewnienie jakości za miernikiem ultradźwiękowym

Wodomierze ultradźwiękowe wysyłane z naszej fabryki produkowane są w zakładzie o powierzchni 30 000 metrów kwadratowych i rocznej wydajności pięciu milionów wodomierzy. Proces produkcyjny obejmuje dopasowanie przetwornika, montaż PCB, kalibrację na stanowisku przepływowym i dwugodzinny test wypalania przed pakowaniem. Każdy miernik jest kalibrowany na grawimetrycznym stanowisku referencyjnym, a zapisy kalibracji są przechowywane, aby umożliwić identyfikowalność partii.

Ponieważ ta sama fabryka produkuje również mechaniczne korpusy liczników, złączki z mosiądzu i stali nierdzewnej, zawory ceramiczne i zespoły rejestrów, linia produktów ultradźwiękowych korzysta z wewnętrznej kontroli łańcucha dostaw. Ta pionowa integracja skraca czas dostawy części zamiennych i umożliwia dostosowanie konstrukcji licznika do konkretnych krajowych przepisów pomiarowych.