Поскольку вода и другие жидкости используются буквально везде, приборы их учёта стали необходимы во всех отраслях жизни и работы человека — от гидроэлектростанции до собственной ванной комнаты. В данной статье мы постараемся разобраться в тонкостях учёта воды для собственных нужд.
Классификация счётчиков
Водомеры выполняют три ответственные задачи:
- Снятие данных о потоке, его скорости и объёме.
- Преобразование данных о потоке в механическое движение, импульс или перепад напряжения.
- Визуализация или передача преобразованных данных.
Способы реализации этих задач решены всеми возможными способами, благодаря современным технологиям.
По принципу действия (фиксации свойств потока) водомеры бывают трёх типов.
Электромагнитные
В основе действия — создание перепада значений электромагнитной индукции. Вода движется в постоянном магнитном поле и создает электрический ток (явление индукции). Сила этого тока всегда прямо пропорциональна скорости потока воды. Имея данные в этой пропорции, результат (объём проходящей воды) можно получить через математические вычисления.
Преимущества:
- Вязкость среды не имеет значения.
- Нет деталей, подверженных износу.
- Нет контакта с водой — отсутствует сопротивление потока.
Недостатки:
- Слабый сигнал может быть заглушен или искажён более сильным магнитным полем, например, проводами под напряжением. Требуется дополнительный усилитель сигнала.
- Высокие требования к качеству жидкости — отсутствие осадка и полная прозрачность.
Ультразвуковые
Измеряют скорость потока через перепад скорости прохождения ультразвука в направлениях «по ходу» и «против хода» тока воды. Данные фиксируются непрерывно на записывающее устройство или передаются для обработки. Представляет собой электронный сенсор, который крепится к водопроводной трубе — в этом и заключается весь монтаж.
Преимущества:
- Исключительно точные данные — погрешность 0,1 л при скорости потока, близкой к 0.
- Наружный монтаж (закрепление).
- Все преимущества электромагнитного прибора.
Недостатки:
- Требуется звукопроводящий материал трубы.
- Необходимо отсутствие воздуха в воде.
- Подвержен искажениям от внешних магнитных полей.
- Не имеет штатного визуализатора — требуется дополнительное устройство для считывания данных.
Гидравлические
Снимают данные от сенсоров, непосредственно находящихся в среде. Их монтаж связан с врезкой в трубу. По способу съёма данных о потоке они делятся на два вида.
Вихревые. Регистрируют силу завихрения потока среды, который встречает статичное препятствие. Сенсор, расположенный за призмовидным барьером, передаёт сигнал на преобразователь, который выводит показания на штатное электронное табло. Вместо табло допускается установка передающего или записывающего устройства.
Преимущества:
- Нет механического износа движущихся частей.
- Абсолютно нечувствителен к состоянию среды.
Недостаток: большое сопротивление для потока.
Все вышеперечисленные расходомеры имеют один общий недостаток, порой решающий. Электроника — энергозависима и ей постоянно требуется электричество, то есть необходим бесперебойный источник питания, иначе может произойти сбой. Это делает установку в жилом фонде рискованной — временные отключения стали нормальным явлением.
Тахометрические. Внутри трубы (патрубка устройства) расположена крыльчатка, которую поток вращает, проходя по трубе. Вращение передаётся на учётные устройства счётчика и преобразуется в показания. В свою очередь такие приборы делятся по размеру на две разновидности:
- Крыльчатые — для диаметров трубы до 30 мм. Именно их мы чаще всего видим установленными в квартирах. Метод крепления — врезка.
- Турбинные — для диаметров от 40 до 200 мм. Сенсор — по сути увеличенная видоизменённая крыльчатка. Монтируется на фланец. Используется на предприятиях и водопроводных узлах.
Счётчик-тахометр имеет вполне понятные недостатки, связанные с механической работой деталей:
- Износ и загрязнение. Вода низкого качества относительно быстро приводит крыльчатку в негодность. Поэтому такие счётчики требуют регулярной (каждые 4–5 лет) поверки в Метрологическом надзоре.
- Работу механизма можно нарушить мощным магнитом, что часто толкает потребителя на нарушение закона.
- Монтаж требует остановки системы и врезки в неё.
Также он имеет ценные преимущества:
- Автономная энергонезависимая работа.
- Штатное табло с результатами замеров.
- Возможность установки устройств модернизации (импульсная трубка, радиомодуль).
Именно энергонезависимость послужила решающим фактором для принятия на широкое техническое «вооружение» тахометрических счётчиков. Учёт воды ведётся круглосуточно, без оглядки на скачки напряжения или его отсутствие. При этом данные накапливаются непрерывно на штатном механическом табло.
Способы передачи данных
Увеличение числа приборов учёта в последнее время привело к росту объёма данных их показаний, которые требуют обработки. Для этого были разработаны передающие устройства и концентраторы (по сути, серверы), которые принимают сигналы от расходомеров и рассчитывают все необходимые величины, вытекающие из них. Так появилась классификация счётчиков по способу передачи данных.
Фиксировать и передавать данные современный счётчик может тремя способами:
- Визуализация цифровых значений на табло, которое может быть электронным (энергозависимое) или аналоговым (независимое).
- Импульсная трубка. Это дополнительное устройство, которое совершенствует обычный крыльчатый счётчик. Трубка имеет в основании герметичный контакт (геркон), который преобразует вращение крыльчатки в импульс и передаёт его для дальнейшей вычислительной обработки, в т. ч. передачи беспроводным способом.
- Радиомодуль. Имеется в виду любое устройства для беспроводной передачи данных — радиомаяк, интернет-модем, GPS-маяк. Благодаря такой системе можно установить индивидуальную централизованную систему сбора данных расхода воды — на подъезд или на дом.
Примечательный факт — описанные устройства бывают как штатными, так и дополнительными. То есть, с их помощью можно модернизировать примитивные модели. И здесь опять в выигрыше остаются простые механические крыльчатые счётчики. Стоят недорого — 12–17 у. е., не требуют электричества, показывают результат на неотъемлемом табло и позволяют устанавливать при необходимости описанные выше устройства.
Проще говоря, задача счётчика состоит в создании движения или колебаний любого рода — механического, ультразвукового или электромагнитного — и получении из них сигнала. Этот сигнал впоследствии фиксируется и обрабатывается — так мы получаем данные о потоке и называем их «показания счётчика».
Таблица. Сравнительная характеристика моделей счетчиков на воду
| Модель | Производитель | Тип | Тип воды | Доп. оборудование | Цена, у. е. |
| Zenner Minomess etw-n qn1.5 | Германия | Крыльчатый | Горячая | Калибровочный барабан + 4 точных циферблата | 23 |
| СГВ-15 «Бетар» | Татарстан | Крыльчатый | Горячая | Калибровочный барабан | 13,5 |
| «Метер» (СХВ-20) | Россия | Крыльчатый | Холодная | Калибровочный барабан + возможность монтажа геркона | 15,5 |
| Zenner ETK-N-AM | Германия | Крыльчатый | Холодная | Калибровочный барабан + импульсная трубка (штатно) | 20 |
| «Метер» ДУ-32 | Россия | Крыльчатый | Универсальный | Калибровочный барабан | 45 |
| Промприбор «МастерФлоу» 50 мм | Россия | Электромагнит | Универсальный | Передающее устройство | 230 |
| «Эй-Си Электроникс» US-800 | Россия | Ультразвук | Универсальный | Электронное табло с передающим устройством | 280 |
| MULTICAL 62 | Дания | Ультразвук | Холодная | Электронное табло | 120 |
В пользу простых крыльчатых моделей говорит ещё один незаметный, на первый взгляд, нюанс. Для снятия показаний требуется личное присутствие человека — попутно происходит осмотр состояния счётчика, труб, соединений, помещения. Это даёт дополнительную страховку от аварий — может быть попутно выявлена потенциальная протечка или прорыв.
Какой бы дорогой счётчик вы не выбрали, его окупаемость — только вопрос времени. Даже самые «продвинутые» модели с максимальной комплектацией и ценой 120 у. е. окупаются за 4–6 лет (при сроке службы до 20 лет).
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
