Jakie są główne punkty awarii wodomierza z tłokiem obrotowym

Wodomierze obrotowe tłokowe należą do kategorii wodomierzy wyporowych. Pomiar odbywa się poprzez ciągły ruch obrotowy tłoka wewnątrz precyzyjnie obrobionej komory dozującej, w której wielokrotnie przemieszczane i zliczane są stałe objętości wody. Ta zasada dozowania zapewnia doskonałą dokładność przy niskich natężeniach przepływu, stabilną wydajność rozruchu i skuteczne wykrywanie małego zużycia. Wodomierze z tłokiem obrotowym są szeroko stosowane w podlicznikach mieszkaniowych, mieszkaniach, willach i wybranych zastosowaniach komercyjnych. W przypadku długotrwałej pracy i zmiennych warunków jakości wody może wystąpić kilka typowych awarii, które bezpośrednio wpływają na dokładność pomiaru, niezawodność działania i żywotność.

Zużycie komory dozującej i tłoka obrotowego

Zależność wymiarowa pomiędzy tłokiem obrotowym i komorą dozującą jest podstawowym elementem funkcjonalnym tego typu wodomierza. Podczas długotrwałej pracy zawieszone cząstki, takie jak piasek, rdza i zanieczyszczenia mineralne, stale krążą w komorze. Cząsteczki te powodują stopniowe zużycie ścierne powierzchni tłoka i ścianek komory. W miarę postępu zużycia zwiększają się luzy wewnętrzne i rozwija się niekontrolowany wyciek wewnętrzny. Zmierzona objętość na obrót staje się mniejsza niż wartość projektowa. Spadek dokładności jest najbardziej zauważalny przy niskich i przejściowych natężeniach przepływu, gdzie oczekuje się, że mierniki objętości będą działać najlepiej.

Zakleszczenie tłoka i zwiększony opór obrotowy

Wodomierze z tłokiem obrotowym wykazują większą czułość na jakość wody w porównaniu z wodomierzami prędkościowymi. Zanieczyszczenia włókniste, fragmenty tworzyw sztucznych, osady organiczne i cząstki kamienia mogą przylgnąć do krawędzi tłoka lub gromadzić się w martwych strefach komory dozującej. Akumulacja zwiększa opór obrotowy i ogranicza swobodny ruch. W warunkach niskiego ciśnienia lub niskiego przepływu tłok może nie zainicjować obrotu. Ten tryb awaryjny powoduje zwiększone początkowe natężenie przepływu i niezarejestrowane zużycie. Poważne zanieczyszczenie może spowodować całkowite zatarcie tłoka i całkowitą utratę funkcji dozowania.

Degradacja uszczelnienia i wyciek z wewnętrznego obejścia

Aby odizolować komorę dozującą od sekcji przekładni, zastosowano wiele elementów uszczelniających. Uszczelki pozostają zanurzone pod stałym ciśnieniem hydraulicznym i zmianami temperatury przez cały okres ich użytkowania. W zależności od składu materiału i składu chemicznego wody może wystąpić starzenie się elastomeru, pęcznienie, utrata elastyczności lub mikropęknięcia. Gdy skuteczność uszczelnienia ulegnie pogorszeniu, woda omija komorę dozującą bez pomiaru. Ten wewnętrzny wyciek prowadzi do stopniowego niedorejestrowania. Wykrycie tej awarii jest trudne podczas krótkotrwałego przeglądu ze względu na brak widocznych wycieków zewnętrznych.

Awaria systemu przesyłowego i błędy zliczania

Wodomierze z tłokiem obrotowym zwykle wykorzystują sprzęgło magnetyczne lub mechaniczną przekładnię zębatą do przenoszenia ruchu z tłoka na licznik. Magnetyczne systemy transmisji są wrażliwe na silne zewnętrzne pola magnetyczne, które mogą osłabić stabilność sprzęgła i spowodować nieregularne zliczanie lub zatrzymanie. Mechaniczne układy przeniesienia napędu podlegają długotrwałemu zużyciu zębów przekładni, wałów i punktów łożyskowych. Odchylenie przełożenia rozwija się z biegiem czasu, powodując powolne zliczanie, sporadyczne skoki lub kumulujące się błędy odczytu. Awaria przekładni ma bezpośredni wpływ na dokładność całkowitego zużycia.

Zmęczenie materiału i deformacja strukturalna

Wewnętrzne elementy wodomierzy z tłokiem obrotowym są często wykonane z konstrukcyjnych tworzyw sztucznych. W przypadku długotrwałego narażenia na wahania ciśnienia hydraulicznego i temperatury może wystąpić powolne pełzanie materiału. Odkształcenie wymiarowe komory dozującej zmienia obliczone przemieszczenie objętościowe na cykl. Ruch tłoka staje się nierówny, zwiększają się punkty tarcia i spada długoterminowa stabilność dokładności. Powtarzające się zmiany temperatury zimnej wody przyspieszają zmęczenie materiału i skracają żywotność.

Tworzenie się kamienia i osadzanie się minerałów

W regionach o twardej wodzie lub dużej zawartości minerałów częstym problemem jest osadzanie się kamienia wewnątrz komory dozującej. Krystaliczne osady przyczepiają się do ścian komory i powierzchni tłoka, zmniejszając efektywną objętość dozowania i zmieniając równowagę tłoka. Nagromadzenie kamienia zwiększa opór obrotowy i przyspiesza miejscowe zużycie. Działanie miernika staje się niespójne w różnych zakresach przepływu. Ten rodzaj awarii jest często obserwowany w instalacjach o minimalnej filtracji i wydłużonych okresach międzyobsługowych.

Awaria uszczelnienia obudowy i zarejestrowanie wnikania wody

Niedostateczne uszczelnienie obudowy licznika powoduje przedostawanie się wody lub skroplin z zewnątrz do komory licznika. Wnikanie wilgoci powoduje korozję kół zębatych, wałów i łożysk, zmniejszając wydajność przekładni. Zaparowanie rejestrów i odbarwienie tarczy pogarszają czytelność i komfort użytkowania. Ciągłe narażenie prowadzi do nieprawidłowego zliczania lub zatarcia rejestru, nawet jeśli komora dozująca pozostaje nienaruszona mechanicznie.

Naprężenia związane z instalacją i odchylenie od warunków pracy

Wodomierze z tłokiem obrotowym są wrażliwe na jakość instalacji i naprężenia mechaniczne powodowane przez podłączone rurociągi. Niewspółosiowość, nadmierne obciążenie rury lub pozostałości zanieczyszczeń podczas instalacji powodują nierównomierne obciążenie komory dozującej. Obrót tłoka staje się asymetryczny, a tarcie wzrasta. Długotrwała praca w nietypowych warunkach hydraulicznych przyspiesza zużycie i prowadzi do przedwczesnej awarii. Niewłaściwa instalacja pozostaje znaczącym czynnikiem przyczyniającym się do przedwczesnego pogorszenia wydajności.