Расходомер сточных вод: назначение, виды, принцип работы и устройство

Виды, устройство и принцип действия расходомеров

Какие бывают виды расходомеров. Как каждый из них устроен и для чего создан. Какие у них преимущества и в каких случаях разные расходомеры стоит применять. Все это вы узнаете в этой статье.
Вы также можете посмотреть другие статьи. Например, «Устройство и принцип работы датчиков уровня» или «Психрометр Августа (стационарный психрометр)».

Расходомер, как видно из названия — устройство, предназначенное для измерения расхода какого-либо вещества — как правило, жидкости или газа. Если имеется канал диаметром d и по нему со средней скоростью Va перемещается жидкость или газ, то расходом является величина:

где A=πd 2 /4 — площадь поперечного сечения канала.

Следует сразу отметить, что вещества, расход которых необходимо измерить, могут быть сжимаемыми (газ) или несжимаемыми (жидкость), и методики измерения расхода в обоих случаях имеют свои особенности.

Независимо от типа используемого устройства определения расхода вещества является довольно сложной комплексной задачей, при решении которой приходится учитывать множество факторов, таких как:

  1. Физические характеристики исследуемой среды
  2. Физические характеристики окружающей среды
  3. Форма канала и свойства материала, из которого он изготовлен

К каждому датчику как правило прилагается набор документов описывающих технические параметры прибора, его ограничения и рекомендации по эксплуатации. Перед покупкой изучите все эти документы и выберете наиболее подходящее для ваших задач устройство.

Среди довольно большого разнообразия расходомеров по принципу действия можно выделить следующие основные группы:

  • Датчики скорости потока по перепаду давления
  • Тепловые расходомеры
  • Ультразвуковые расходомеры
  • Электромагнитные расходомеры
  • Микрорасходомеры
  • Кориолисовские расходомеры
  • Расходомеры с мишенями
  • Детекторы изменения скорости потока

Рассмотрим основные виды расходомеров.

Тепловые расходомеры

В основе метода лежит довольно простая идея: если локально изменять свойства вещества в потоке (например, температуру) и регистрировать эти изменения на некотором удалении от места воздействия, можно определить среднюю скорость перемещения вещества в потоке (рисунок 1). Предположим, в потоке установлена пара датчиков температуры (A и B) и один нагревательный элемент C, причём расстояния AC>BC. Если вещество неподвижно, повышение температуры происходит локально за счёт теплопроводности, и датчик B нагревается быстрее, поскольку расположен ближе к нагревательному элементу. Если же поток придёт в движение, температура в области A упадёт до исходной температуры вещества в потоке, а температура в области B будет чуть выше исходной. Анализ данных с датчиков позволяет однозначно судить о скорости перемещения вещества в потоке.

Рисунок 1. Общая схема расположения ключевых элементов теплового расходомера.

Подобным образом изменению могут быть подвергнуты и другие параметры вещества (например, его химический состав), однако в большинстве случаев это недопустимо, например, когда речь идёт о медицинском применении расходомеров.

Ультразвуковые расходомеры

В устройствах данного типа используется свойство звуковых волн изменять скорость своего распространения в подвижной среде. Если установить источник (A) и приёмник (B) ультразвука со смещением (рисунок 2), то о скорости потока можно судить по изменению скорости распространения звуковой волны вдоль отрезка AB.

Рисунок 2. Общая схема расположения ключевых элементов ультразвукового расходомера

Кроме того, для измерения локальной скорости потока может быть использован эффект Допплера, для этого источник и приёмник располагаются как указано на рисунке 3. Исходный сигнал, а также сигнал с приёмника отправляются на смеситель. Частота ультразвука, которую фиксирует приёмник, изменяется в зависимости от скорости потока, исходная частота остаётся неизменной. Частота сигнала на выходе из смесителя является разностью частот исходного и принятого сигнала – по этой величине можно однозначно судить о локальной скорости вещества в потоке.

Рисунок 3. Общая схема расположения ключевых элементов расходомера на эффекте Допплера

Ультразвук достаточно часто используется в производстве датчиков. Например, существуют ультразвуковые дефектоскопы

Электромагнитные расходомеры

Если жидкость проводит ток, её перемещение поперёк линий магнитного поля приведёт к возникновению ЭДС, пропорциональной скорости потока. На практике эта схема реализуется путём установки электромагнитов таким образом, чтобы линии магнитного потока были перпендикулярны потенциальному перемещению потока жидкости, а также установкой пары электродов, фиксирующих наведённую движением потока ЭДС (рисунок 4).

Рисунок 4. Общая схема расположения ключевых элементов электромагнитного расходомера

Возможно несколько различных реализаций данного метода, однако изменения в целом касаются схемы обработки данных и не затрагивают принципиальные основы метода.

Вихревые расходомеры (Расходомеры с мишенями)

В расходомерах данного типа основным элементом является дискообразная или шарообразная мишень, укреплённая на эластичном тросе, один противоположный конец которого неподвижно закреплён (рисунок 5). Поток жидкости или газа приводит к смещению мишени, что вызывает деформацию троса, а установленные на нём тензодатчики регистрируют тип и степень деформации. Полученные данные позволяют судить о скорости потока вещества, а также о его направлении.

Рисунок 5. Схема расположения ключевых элементов вихревого расходомера

Достоинством таких датчиков является возможность проведения измерений расхода и скорости потока в двух или даже в трёх различных направлениях. Для обеспечения подобной многозадачности необходимо обеспечить симметричность мишени для всех нужных направлений.

Кориолисовские расходомеры

Обычно кориолисовский расходомер состоит из трубки, которая подвергается вибрационному воздействию от внешнего генератора колебаний (рисунок 6). Если трубка пуста, колебания приведут к синхронному ускорению всех участков трубки. Если же по трубке перемещается жидкость, на неё из-за воздействия ускорения, вызванного колебательным воздействием, будет также действовать кориолисова сила, направленная в различные стороны для входного и выходного потоков жидкости, что приведёт к сдвигу фазы колебаний трубки. Величина фазового рассогласования зависит от массы жидкости, протекающей по трубке в единицу времени.

Рисунок 6. Схема функционирования кориолисовского расходомера

Главным достоинством устройств данного типа является их универсальность — они могут применяться для определения скорости потока большого спектра веществ — как жидкостей, так и газов. Основным же недостатком кориолисовских расходомеров является их относительно высокая стоимость.

Микрорасходомеры

Этот класс представлен расходомерами теплового или емкостного принципа действия в миниатюрном исполнении. Требования к габаритам обусловлены областью применения подобных устройств — это, как правило, химическое производство или медицинские технологии. По принципу действия микрорасходомеры полностью идентичны своим крупногабаритным аналогам, однако стоимость миниатюрных устройств, как правило, гораздо выше.

Расходомеры по перепаду давления

Для понимания принципа функционирования данного типа расходомеров проще всего прибегнуть к аналогии с законом Ома. В рамках данной аналогии давление эквивалентно напряжению, а скорость потока эквивалентна силе тока. Если на пути прохождения потока установить препятствие (сопротивление), возникнет перепад давления до и после препятствия (падение напряжения на сопротивлении). Определение перепада давление можно осуществлять как непосредственно измеряя давление жидкости до и после прохождения препятствия, так и с помощью дифференциального датчика давления, установленного на ответвлении от основного канала. Аналогично можно определить силу тока на участке цепи, зная падение напряжения на сопротивлении известного номинала.

Детектор изменения скорости потока (датчики наличия расхода)

Часто требуется определение не количественных, а качественных характеристик потока жидкости или газа. К примеру, от устройства необходимо получать сигнал только в случае, если скорость потока отклоняется от номинальной. В данном случае чаще всего используются пороговые расходомеры на основе пьезоэффекта. В потоке устанавливается пара пьезокристаллов, включенных в электрическую цепь навстречу друг другу. Один из кристаллов изолирован от внешнего воздействия, второй находится непосредственно в потоке вещества (Рисунок 7).

Рисунок 7. Схема расположения ключевых элементов порогового расходомера на пьезокристаллах

В случае если кристаллы находятся в одинаковых условиях, заряды на них имеют равную величину и разные знаки, напряжение на резисторе R равно нулю. Если же скорость потока изменяется, возникает изменение заряда на не изолированном кристалле, баланс зарядов нарушается, напряжение на резисторе изменяется — регистрация этого явления позволяет сделать вывод об отклонении скорости потока от номинального значения.

Приборы, в основу которых положен данный метод, как правило, могут быть использованы для анализа как жидких, так и газообразных сред.

Механические расходомеры

К этой группе относится ряд устройств, полностью лишённых электронных компонентов. В расходомерах такого типа скорость потока может измеряться, например, путём определения скорости вращения механической турбины при погружении её в поток. Механические расходомеры довольно дешевы, однако их точность, как правило, не позволяет использовать их в большинстве критичных к этому параметру приложений. Помимо низкой точности, их недостатком является наличие подвижных частей, препятствующих потоку жидкости или газа, что также снижает точностные характеристики приборов данного типа. Однако, это не мешает им широко использоваться в приборах учета расхода воды установленных в квартирах.

Если вам понравилась статья нажмите на одну из кнопок ниже

Расходомер сточных вод и другие приборы учета

Традиционный метод учета сточных вод – это определение их объема по счетчику на водопроводной трубе. Логика такого подхода проста – считают, что большая часть воды, поступившая к точке водоразбора, попадает в канализацию. Однако, это не всегда так.

Часть вода может быть израсходована на полив или другие нужды без последующего отвода в канализационную систему. Такой прибор, как счетчик сточных вод, чрезвычайно полезен на предприятиях, где количество сточных вод, попадающих в канализацию, значительно меньше объема поступившей воды.

Расходомеры сточных вод: виды и принцип действия

Современные устройства учета представляют собой высокотехнологичные изделия с наличием электронных компонентов. Эти устройства обеспечивают точность и надежность проводимых измерений.

Читайте также:  Перфорированная дренажная труба: сфера применения, технические характеристики и цена

Исчисления проводят в открытых каналах или трубопроводах, в которых могут присутствовать химически агрессивные вещества и взвешенные частицы. Поэтому все приборы учета стоков конструктивно приспособлены к работе с агрессивными и сильно загрязненными жидкостями.

По принципу действия счетчики сточных вод разделяют на два вида:

    Приборы первого типа учитывают только уровень потока. Количество стоков определяется расходной величиной канала.

Ассортимент расходомеров для сточных вод включает в себя следующие типы приборов:

  • Ультразвуковые – оснащены датчиками уровня для измерения глубины потока с прямоточными элементами, позволяющими производить монтаж устройства в трубопроводе без проведения строительных работ в коллекторе. Для получения данных с расходомера используется кабельная, беспроводная, модемная связь.
  • Электромагнитные расходомеры – устройства, работа которых основана на принципе взаимодействия проходящей через прибор жидкости с магнитным полем. Жидкость, для которой используется электромагнитный расходомер сточных вод, должна быть токопроводящей.
  • Рычажно-маятниковые приборы применяют для определения расхода воды в открытых и закрытых каналах. Устройство оснащено поплавком, имеющим сферическую форму, благодаря которому осуществляется измерение уровня стоков, и поворотной лопастью, предназначенной для вычисления скорости движения жидкости.

Виды расходомеров сточных вод

Помимо стационарных измерительных приборов, используют портативные устройства, которые применяют для временной замены снятых расходомеров. Портативные счетчики снабжены ультразвуковыми датчиками. Устройства могут работать весь день от аккумулятора, а ночью ставиться на подзарядку. С помощью адаптера может быть организовано их бесперебойное питание.

Приборы учета сточных вод: целесообразность их установки

Прежде чем выбрать необходимый тип расходомера, нужно оценить целесообразность проведения таких измерений и подобрать место для монтажа прибора.

В случаях, если объекты, которые являются производителями сточных вод, располагаются в зонах плотной застройки, организация учета стоков зачастую бывает невозможной. Для подтверждения технической невозможности установки расходомера выдается специальное заключение.

Если решение об установке расходомера принято, то тип прибора должен быть определен в зависимости от особенностей объекта. Обычно расходомер устанавливают на действующих сетях в специальных колодцах.

Уже имеющиеся в сетях смотровые колодцы использовать нецелесообразно. Это связано с тем, что смотровые колодцы располагают в местах поворота трубопровода или изменения уровня его положения.

Это противоречит правилу, что измерительные приборы должны монтироваться на прямолинейном участке.

Установка расходомера в колодце

Проблемы, которые могут возникнуть при снятии измерений

При организации учета и анализа сточных вод можно столкнуться с двумя проблемами, которые влияют на точность проводимых измерений, это – подпоры и заиливание.

Причины появления подпоров:

  • скопление в трубах твердых отходов, образующих засоры;
  • разрушение отдельных участков трубопроводов;
  • наличие уклона в сторону, которая противоположна току воды;
  • если врезка произведена на уровне, который ниже поверхности сточных вод в городском коллекторе, подпор возникнет со стороны коллектора.

Засоры можно устранить прочисткой сточной канализации, а остальные проблемы решают проведением ремонтных работ.

  • поступление в трубы песка;
  • недостаточный уклон трубопровода;
  • разрушение участка трубы, в результате которого в канализацию попадает грунт.

Во избежание неточностей измерений, перед тем, как проводить расчет объема сточных вод, необходимо позаботиться о приведении системы в полный порядок.

Для получения корректных результатов учета стоков необходимо:

  • устанавливать прибор на прямолинейных участках;
  • при движении стоков самотеком расходомер необходимо установить в заниженной части;
  • узел учета сточных вод нельзя устанавливать в верхней части сети, так как точные измерения возможны только при максимальном заполнении трубопровода;
  • если стоки свободно сливаются в окружающую среду, то счетчик нельзя монтировать в нижней части канализационной системы;
  • плоскость датчика может отклоняться от горизонтальной линии не более чем на 25 0 .

Методики учета сточных вод

Сточные воды в канализационных системах могут перемещаться по напорным и безнапорным сетям.

В напорных сетях жидкости перемещаются под воздействием насосов, а в безнапорных – самотеком, благодаря уклону трубопровода.

Ультразвуковой расходомер для напорных сетей

Измерение количества сточных вод, проходящих по напорным сетям, затруднений не представляет. В данном случае можно использовать приборы, работающие по принципу водяных счетчиков.

Отличиями рабочих условий являются наличие в сточных водах большого количества загрязнений и более низкая скорость тока воды. Подбор расходомеров осуществляют, беря во внимание расчетный расход сточных вод.

Гораздо сложнее учитывать сточные воды, движущиеся самотеком. Движение осуществляется с незначительной скоростью под воздействием сил гравитации.

В данном случае используют:

  • приборы, измеряющие исключительно уровень вод,
  • устройства, учитывающие уровень стоков и скорость их движения.

Первый тип расходомеров применяют для каналов U-образной формы и трубопроводов. В каналах иной формы используют стандартные водосливы.

Для них опытным способом были разработаны формулы пересчета уровня стоков в их расход.

Измерить реальный уровень жидкости в канализационной трубе можно наружным эхолокационным датчиком или погружным устройством, учитывающим перепады давления. При сопоставлении результатов этих двух измерений можно получить точные сведения об объемах сточных вод.

Использование приборов, одновременно учитывающих уровень жидкости и скорость потока, позволяет получать максимально достоверные данные о количестве стоков, попадающих в канализационную систему.

Принцип работы расходомера, из чего состоят счетчики воды

Выбор способа учета расхода жидкости в крупных организациях-потребителях воды, на предприятиях, использующих воду на технологические нужды и сбрасывающих стоки, на ТЭЦ и других промышленных объектах зависит от многих факторов. Это степень загрязнения потока, тип системы (напорная или безнапорная), место планируемой установки и др.

Основные типы расходомеров

Рассматривая основные конструкции счетчиков по принципу их устройства и работы можно выделить такие виды расходомеров:

  1. Тахометрические. Они состоят корпуса с установленной в нем лопастной крыльчаткой, которая вращается за счет перемещения воды и передает количество сделанных оборотов на считывающее устройство. Учитывая их простоту и дешевизну, именно такие счетчики используются в качестве бытовых водомеров на малых диаметрах напорных трубопроводов. В промышленном учете, где оперируют большими расходами, они не применяются из-за громоздкости и металлоемкости, а также создания гидравлического сопротивления для движения потока и возможных механических поломок.
  2. Электромагнитные полнопроходные. Это высокоточные приборы объемного учета расхода жидкости, используемые в трубопроводных системах с избыточным давлением жидкости.
  3. Штанговые электромагнитные. С их помощью выполняется замер скорости в середине потока в закрытых полностью заполненных трубах (под давлением). Используются для различных диаметров.
  4. Ультразвуковые. Различают водомеры, работающие по время-импульсному методу измерения, методу Доплера и кросс-корреляционные. Сигнал на считывающее устройство передается с ультразвуковых датчиков. Это одни из наиболее широко применяемых промышленных счетчиков. В зависимости от применяемых датчиков используются в напорных и самотечных системах.
  5. Радарные и лазерные системы измерения расходов. Бесконтактные устройства, применяемые в промышленности. Применяются для самотечных потоков.
  6. Счетчики на основе уровнемера. Их используют в безнапорных системах на лотках Вентури или Паршаля, на каналах с малым водопотреблением либо для технологического учета. При помощи беспроводных уровнемеров можно получить данные об удаленных и труднодоступных объектах.

Рассмотрим более подробно устройство и принцип действия основных расходомеров, применяемых для промышленного учета.

Время-импульсные ультразвуковые счетчики

Время-импульсный метод (или, по-другому, фазового сдвига) основан на измерении времени прохода сигнала против движения потока и по направлению перемещения жидкости. Для преобразования ультразвукового сигнала на трубопроводе устанавливают два или четыре смещенных вдоль движения воды пьезоэлемента. Как правило, применяются дисковые элементы, реже – кольцевые (на малых диаметрах).

Пьезоэлементы могут устанавливаться внутри потока (на внутренних стенках трубы или канала) или снаружи трубопровода (в этом случае сигнал проходит через наружную стенку). В зависимости от применяемых датчиков счётчики могут устанавливаться в самотечных системах (как открытых, так и закрытых), а также в полностью закрытых трубопроводах с избыточным давлением среды. Различают такие виды датчиков скорости:

  • трубные – врезаются в водопровод с внешней стороны. Могут применяться в напорной и безнапорной среде;
  • клиновидные – устанавливаются на дне или внутренней стенке трубы. Как правило, используются в безнапорных каналах либо в трубопроводах больших диаметров, если установка и обслуживание датчика снаружи неудобна;
  • сферические или полусферические – монтируются на наклонных стенках открытых трапециевидных каналов;
  • штанговые – имеют вид трубок, устанавливаются на вертикальных стенках каналов;
  • накладные – бесконтактные датчики, ставятся на внешнюю поверхность трубопровода.

В зависимости от способа установки датчиков различают контактные и бесконтактные устройства. Преимущество бесконтактных переносных расходомеров в возможности устанавливать их на трубопроводы без нарушения целостности. Они достаточно редко устанавливаются стационарно, чаще используются для поверочных замеров в разных точках.

Время-импульсные расходомеры пригодны для нахождения расхода чистой воды или немного загрязненной (с незначительным включением взвешенных частиц). Их применяют в водоснабжении и водоотведении, в охлаждающих контурах, в ирригационных схемах орошения, на насосных напорных станциях, в открытых природных и искусственных каналах и реках. Применяются как для коммерческого, так и для технологического учета.

Метод Доплера

Счетчики, работающие по данному методу, измеряют разность длины волны, отраженной от движущегося потока, относительно длины волны излучаемого сигнала. Измерение принимаемого и передаваемого сигнала для определения разницы между ними производится при помощи клиновидных или трубных датчиков скорости, устанавливаемых на дне канала или трубы.

Работающие по эффекту Доплера водомеры используют в напорных и самотечных системах, полностью и частично заполненных трубах, открытых каналах. Они работают в потоках разной степени загрязнения (кроме чистой воды). Доплеровские расходомеры используют для коммерческого учета в трубопроводах и самотечных каналах, для измерения расходов в реках и каналах ирригационных систем, в ливневых канализациях, на насосных станциях, трубопроводах водозабора и сброса стоков в водоемы.

Читайте также:  Элементы водосточной системы: особенности монтажа и цена

Кросс-корреляционные ультразвуковые счетчики

Такие расходомеры работают по методу кросс-корреляции ультразвукового сигнала. Эта методика основана на принципе построения скоростей по различным уровням потока, счетчик дает возможность строить реальную диаграмму распределения скоростей в потоке. Также выполняется замер уровня потока.

С водомерами используются ультразвуковые трубные и клиновидные датчики скорости, устанавливаемые в потоке, уровень жидкости определяется при помощи надводных и подводных датчиков. Возможно исполнение комбинированных датчиков скорости и уровня.

Счетчики используются в напорных и самотечных, открытых и закрытых системах. Это точный метод измерения, дающий достоверные результаты для потоков различной степени загрязненности, в том числе он эффективен в неоднородных средах. Расходомеры используют в технологических трубопроводах, на очистных сооружениях, в реках и водоемах и др. В крупных каналах можно устанавливать несколько датчиков по всей ширине для получения более точных результатов.

Электромагнитные расходомеры

Их принцип работы основан на законе электромагнитной индукции, согласно которой в электропроводной жидкости, проходящей через электромагнитное поле, индуцируется ЭДС, пропорциональная скорости потока (проводника).

Такие расходомеры нашли применение в системах объемного учета теплоносителя и воды на промышленных и энергетических предприятиях. Недостаток – высокая стоимость и вес для диаметров более 300-400 мм, сложность снятия на поверку.

Штанговые электромагнитные водосчетчики работают по принципу погружения датчика в жидкость, где происходит измерение скорости потока. Такие счетчики определяют расход холодной воды в полностью заполненных трубопроводах.

Радарные и лазерные расходомеры

Бесконтактные узлы учета замеряют поверхностную скорость движения потока в открытых и закрытых самотечных потоках. Вычисление объемного расхода производится путем вычисления его через скорость на поверхности.

Такие устройства используют в труднодоступных местах и сильно загрязненных потоках, где нет возможности установить погружные датчики. Их применяют для учета канализационных и технических стоков.

Расходомеры канализационные для измерения сточных вод

Вопрос установки расходомеров сточных вод актуален всегда. Современный рынок предлагает широкий спектр расходомеров ливневых стоков, каждый из которых обладает своими уникальными характеристиками. Мы представляем расходомеры стоков с высокой точностью измерений.

Модели приборов и аналоги

В качестве расходомеров канализационных стоков могут быть использованы следующие приборы:

МодельТипоразмер трубопровода и скорость потокаТемпература средыВыходыОсобенности
ModMag series
(М1000, M2000, M5000)
1/4″…54″ (DN6…DN2000)
0,03…12 м/с
-40…+150°СRS232/RS422/RS485 ModBus RTU, Profibus DP, HART;
0/4…20 мA, 0/2…10мA; частотный до 10кГц; импульсный; цифровой; сигналы тревоги
В зависимости от модели: стойкость к вибрации и коррозии, наличие программируемого цифрового входа, возможность автономного питания.
Точность ±0,25…0,5%.
Dynasonics TFX Ultra
от DN15 до DN3000
0,03…12 м/с
-40…+176°CRS-485, аналоговый сигнал, дискретные выходыБесконтактный метод измерения.
Точность ±1% от показаний или ±0,003 м/сек.
Dynasonics DFX
от DN6 до DN1500
0,05…9 м/с
-40…+204°CRS-485, аналоговый сигнал, дискретные выходыБесконтактный метод измерения.
Точность ±2% измерительного диапазона.

Достоинства и преимущества расходомеров для измерения сточных вод

Достоинством электромагнитных расходомеров являются:

  • Высокая точность измерений;
  • Высокая чувствительность (≥5 мкСм/см);
  • Коррозийная стойкость;
  • Нечувствительность к вибрациям;
  • Отличная степень защиты прибора (IP6667);
  • Функциональность;
  • Возможность удаленного монтажа дисплея с показаниями.

Главные достоинства ультразвуковых расходомеров:

  • Высокая точность измерений;
  • Возможность бесконтактного измерения;
  • Простота монтажа и обслуживания;
  • Отсутствие препятствий потоку;
  • Суммирование потока;
  • Возможность удаленного монтажа электронного блока;
  • Широкий диапазон скоростей потока.

Недостатки

К недостаткам ультразвуковых расходомеров можно отнести следующие:

  • Необходимость соблюдения длин линейных участков в месте монтажа преобразователя;
  • Влияние отложений на рабочем участке трубопровода на точность и корректность измерений.

Принцип работы канализационных расходомеров

Принцип работы электромагнитных расходомеров

  • Действие электромагнитных расходомеров сточных вод основано на измерении напряжения, индуцируемого на измерительных электродах при прохождении потока жидкости через магнитное поле, созданное катушками расходомера. Индуцируемое напряжение пропорционально скорости движения потока.
    Данный принцип действия используется в семействе приборов ModMag. Прибор состоит из измерительного преобразователя, монтируемого в трубопровод, и усилителя, который производит расчет расхода, визуализирует данные и формирует выходной сигнал.

Принцип работы ультразвуковых расходомеров стоков

  • Ультразвуковые расходомеры ливневых стоков состоят из двух преобразователей, устанавливаемых на трубопровод. Преобразователи по очереди посылают и принимают сигнал, проходящий сквозь поток. Скорость прохождения сигнала в обе стороны разная и пропорциональна скорости потока и расходу. Таким принципом действия обладают приборы Dynasonics TFX Ultra и Dynasonics TFXL.
    При содержании в измеряемой среде взвешенных частиц или пузырьков газа, в качестве канализационного расходомера можно использовать прибор, основанный на эффекте Доплера, при котором ультразвуковая волна отражается не от стенки трубопровода, а от частиц или же пузырьков. Данный эффект применяется в приборе Dynasonics DFX.

Области применения расходомеров для измерения сточных вод

Данные приборы отлично подходят для измерения расходов:

  • При водоочистке, водоподготовке;
  • Сточных вод в безнапорных и напорных трубопроводах;
  • Ливневых стоков;
  • Сточных вод промышленных предприятий;

Выбор расходомера для измерения расхода сточных вод

При выборе прибора важно четко понимать условия работы:

  1. Примерные свойства стоков (электропроводность, наличие примесей и т.д.);
  2. Материал трубопровода (медь, сталь, пластик и т.д.);
  3. Диаметр трубопровода;
  4. Скорость потока и т.д.

Для того чтобы оптимально подобрать расходомер, который долго и корректно будет служить, следует довериться опытным профессионалам.

Инженеры нашей компании ежедневно решают аналогичные задачи. Их консультация позволит сэкономить время, а также избежать лишних материальных затрат за счет подбора оптимального оборудования, подходящего для решения вашей задачи.

При правильном выборе, устройство окупается в течении года.

Как купить расходомер сточных вод или узнать его цену?

Для того чтобы купить расходомер сточных вод, вы можете позвонить нам по бесплатному номеру или заказать консультацию, заполнив анкету при нажатии на кнопку ниже. Наш инженер проконсультирует и подберет наиболее подходящую конкретно для вашей задачи модель, а также сориентирует по цене расходомера сточных вод.

Счетчик на канализацию: что это такое, принцип работы, виды

Для пользователей центральной сети понадобится счетчик на канализацию, который позволит вести более корректный учет и оплату стоков. По замыслу разработчиков, это нововведение позволит уточнить объемы водоотведения и организовать правильный принцип оплаты за пользование системой.

До сих пор считалось, что количество стоков равно объемам потребления. То есть, сколько воды пришло, столько и уйдет. Однако, для жителей частного сектора, чьи дома подключены к общественным линиям, этот порядок подсчета не корректен. Они поливают растения, поят животных, моют автомашины, орошают двор в жару. Использованная на эти цели вода не поступает в канализационную систему. Прибор учета позволит пользователям платить только за действительный, а не расчетный объем стоков.

Что это такое

Счетчик для канализации представляет собой расходомер. Он устанавливается на канализационный трубопровод в разрыв или на поверхности трубы. Учитывая особенности работы системы, второй вариант представляется более надежным. Обычная крыльчатка внутри трубопровода станет причиной постоянно действующего засора. Вместо подсчета объема сточных вод возникнет препятствие для их прохождения.

По принципу действия расходомеры принято делить на две группы:

  • определяющие расход по уровню воды в трубе;
  • счетчики уровня и скорости движения стоков.

Первый тип приборов предназначен для самотечных (безнапорных) коллекторов. Второй рассчитан на использование в напорных линиях, а также для контроля объемов ливневых стоков.

Считается, что расходомер для канализации будет выгоден преимущественно для жителей частного сектора. Они много воды расходуют на полив растений и другие хозяйственные нужды. Эта жидкость не попадет в канализацию, но платить за нее придется. Приборы учета канализационных стоков позволят точно определить величину водоотведения. Подсчитано, что величина экономии составит около 300-500 л в неделю, но на практике эта величина может оказаться значительно больше.

Владельцам городских квартир просто негде установить счетчики, поэтому пока решено остановиться на общедомовых приборах учета. Нововведение не коснется владельцев автономных систем канализации, так как они не имеют отношения к общественным линиям.

Разновидности

Расходомеры на канализацию выпускаются в разных видах:

  • ультразвуковые. Используются на безнапорных трубопроводах. Рабочим элементом является датчик, который измеряет уровень потока воды по трубе данного сечения. Подобные конструкции способны успешно работать на трубах разного диаметра, вплоть до самых больших — 350 мм. Передача показаний производится проводным или беспроводным способом, при помощи модема. Считается, что ультразвуковой канализационный счетчик обладает оптимальным набором качеств, но он сложен в обслуживании и нуждается в периодической очистке;
  • магнитные. Это устройства, работающие по принципу обычных счетчиков на воду. Стоки воздействуют на крыльчатку, которая вращается и создает магнитное поле. Его величина служит показателем количества жидкости, прошедшей сквозь сечение прибора. Магнитный счетчик на канализационные стоки способен работать на самотечных и напорных системах с одинаковой точностью. При этом, процент погрешности у этих конструкций довольно высок — от 0,25 до 2 %. Преимуществами подобных счетчиков считаются надежность и простота установки. Они способны устойчиво работать в сложных условиях, при сильной вибрации или иных нагрузках. Основной недостаток устройства — восприимчивость к магнитным помехам;
  • рычажно-маятниковые. Это устройство определяет уровень жидкости по высоте контрольного поплавка. Он связан с рычагом, которые изменяет свое положение в зависимости от количества стоков. Рычажно-маятниковый счетчик на канализацию сточных вод способен работать на открытых и закрытых линиях. Успешно выполняет свои задачи на самотечных и напорных системах.

Существуют также портативные расходомеры, которые работают от аккумуляторов. Они могут использоваться на временной основе, пока основной счетчик находится на проверке или в ремонте. В отличие от стационарных конструкций, они обладают меньшими размерами. Для постоянной эксплуатации портативные счетчики не используются.

Читайте также:  Чугунная канализационная труба: область применения, технические характеристики, разновидности и цена

Для безнапорных систем все виды счетчиков одинаково эффективны. В напорных линиях лучше выбирать магнитные модели. Они надежнее, и легче переносят нагрузки.

Вам также может понравиться:

Требования к монтажным работам

Для того, чтобы установить прибор учета сточных вод канализации, правильнее пригласить монтажников из профильных организаций. Самостоятельный монтаж может привести к искажениям показаний или полной неспособности устройства производить измерения. Существуют специальные предприятия, выполняющие эти работы для всех желающих. Ставить прибор своими руками не рекомендуется. Помимо самого монтажа, потребуется принятие счетчика и постановка его показаний на учет. Для этого нужны официальные представители управляющей компании.

Установка счетчиков расхода на канализационные линии — дело новое. Поэтому перед началом работ необходимо усвоить следующие требования:

  • рабочее сечение прибора должно соответствовать диаметру трубопровода. Для правильной работы весь внутренний объем счетчика должен быть заполнен жидкостью. Для этого следует использовать только подходящие по своим параметрам модели;
  • показания счетчика будут максимально точными при горизонтальном расположении проходного участка. Допустимый угол наклона составляет до 25°;
  • для напорных систем допускается монтаж только в самой верхней или нижней точке трубопровода. В самотечных линиях установку производят только в нижних участках;
  • При покупке надо выбирать устройства, полностью снабженные всеми крепежными деталями и соединительными элементами.

Требования несложные, но обязательные. От их соблюдения зависит корректная и долговечная работа счетчика.

Как правило, все искажения действуют в сторону увеличения расхода жидкости, а это автоматически повышает плату за водоотведение.

Возможные причины неточных измерений

Иногда счетчик канализационных стоков выдает сомнительные данные. С точки зрения собственника, его показания могут выглядеть чрезмерно завышенными. Основными причинами искажения данных являются:

  • подпор жидкости в трубе;
  • появление засоров.

В первую очередь надо обследовать и вычистить коллектор. Иногда причиной искажения данных становятся наслоения грязи на корпусе прибора. Подпоры возникают из-за следующих причин:

  • появление впереди по ходу жидкости препятствий;
  • наличие в жидкости мусора, предметов;
  • отрицательный уклон трубы;
  • неправильная врезка коллектора в магистраль.

Иногда причиной неточностей становится изменение диаметра труб. Оно вызывается заиливанием, причинами которого являются:

  • слишком малый уклон;
  • наличие в воде песка, мелких частиц;
  • разрушение стенок трубы, вследствие которого в нее попадает грунт и вода.

Заиленные участки необходимо обнаруживать и прочищать. Это позволит восстановить расчетное сечение труб и обеспечит точность показаний счетчика.

Видеообзор:

Расходомер ЭХО-Р-02-опыт применения на практике для организации учета сточных вод

Виды приборов учёта сточных вод

Счётчики, устанавливаемые на узел учёта сточных вод, классифицируют зависимо от технических характеристик и способа работы:

  • ультразвуковые;
  • электромагнитные;
  • рычажно-маятниковые.

Оборудование стационарное, а точность измерений обусловлена способом действия. Каждый из расходомеров эксплуатируют в условиях, обозначенных технической документацией. Перед покупкой счётчика, надо определить место монтажа, изучить территорию. Выяснить, возможна ли установка расходомера, поскольку некоторые объекты могут быть недоступны для монтажа.

Ультразвуковые

Универсальные приборы, устанавливаемые на трубопроводах любого диаметра (до 9 метров) и геометрии. Не требуют дополнительных сооружений, оборудования. Ультразвуковые счётчики предназначены для измерений в открытой канаве, безнапорной трубе, автономной канализации, самотёчном трубопроводе, очистных сооружениях промышленного масштаба.

Среди достоинств выделяют:

  • разный тип питания (аккумулятор, электросеть);
  • большой объём памяти;
  • универсальность;
  • долговечность;
  • точность результатов;
  • работа при любом направлении потока.

Ультразвуковое оборудование имеет недостатки:

  • сложность в обслуживании;
  • быстрое загрязнение, требующее регулярной очистки.

Электромагнитные

Действие основано на магнитной индукции. Оборудование простое в применении и высокоточное.

Счётчики канализационных стоков электромагнитные, как и любые приборы контроля сброшенных отходов, имеют преимущества, и изъяны. Среди достоинств отмечают:

  • работа в напорной и безнапорной канализации;
  • подсчёт неочищенных отходов;
  • простота установки и обслуживания;
  • устойчивость к вибрациям.

Недостатки у оборудования такие:

  • подсчёт только стоков, проводящих электрический ток;
  • нарушение работы, вызванные электромагнитными помехами;
  • погрешность измерений до двух процентов.

Рычажно-маятниковые

Простое устройство, состоящее из рычагов, поплавка, блока защиты блока питания, поворотной лопасти, оси подвески и датчиков. Использовать можно только в безнапорном трубопроводе или открытом канале.

Преимущество расходомера перед рассмотренными выше – высокая точность показаний, независимо от степени загрязнения отходов. Оборудование не подвержено влиянию внешних факторов (вибрация, магнитное поле, направление потока).

Учёт нечистот промышленными, природоохранными предприятиями и водоканалом только начинает проводиться, несмотря на то, что процесс закреплён законодательно. Недостаточно разработанная система контроля за сбросами жидких отходов не мешает организациям, установившим приборы учёта, экономить ресурсы, избегать ненужных затрат.

Получить данные с расходомера сточных вод LT-US можно двумя способами

2. Для сбора и анализа данных через GSM-сеть может использоваться следующее программное обеспечение:

  • ВоCток.Web — облачный сервис, который находится на сервере ООО «Аква-тэк СП», все данные передаются в него, пользователь имеет доступ через веб-интерфейс. Интерфейс сервиса-программы на русском языке. В ВоCток.Web реализована возможность сформировать и отправить на печать журнал учета водоотведения по форме ПОД-11 за выбранный период для сдачи ее в ресурсоснабжающую организацию. Стоимость использования: 10 000 руб./год. за 1 прибор. Для ознакомления с интерфейсом сервиса и видом отображаемой информации с тестового расходомера в режиме Демо-доступа необходимо направить соответствующий запрос на электронную почту info@akvatek.ru. В ответ придет ссылка на ресурс, логин и пароль.

PCWin2 (условно-бесплатная программа) — используется для приема данных с 1-5 расходомеров, имеется ограничение по времени работы за один сеанс. Возможна покупка ключа лицензии, стоимость зависит от рабочих мест и планируемых приборов. Интерфейс программы на англ. языке.

OPC server компании производителя LT-US (LACROIX Sofrel, Франция) — лицензионная программа для передачи данных в SCADA-систему клиента. Стоимость зависит от рабочих мест и планируемых приборов. Способна работать с 1 расходомером без ограничений.

Почему необходим коммерческий учёт сточных вод

Стоки не энергоресурсы, но измерение обеспечивает рациональное использование воды на промышленном объекте. Руководство предприятий, обладая информацией о количестве сливаемых в канализацию отходов, уменьшает их объём или использует повторно (уборка территории, охлаждение).

Правила коммерческого учёта воды и сточных вод устанавливают перечень ресурсов, объём которых подлежит контролю:

  • вода, поданная поставщиком за отмеченный период согласно договору водоснабжения;
  • жидкость, транспортирующаяся предприятием, эксплуатирующим трубы;
  • стоки, транспортирующиеся предприятием, эксплуатирующим коммуникациями;
  • нечистоты, поступающие от пользователей коммунальных услуг;
  • жидкость, прошедшая водоподготовку;
  • очищенные нечистоты.

В Постановлении Правительства РФ №776 от 4.09.2013г. «Об утверждении правил организации коммерческого учёта воды, сточных вод» обозначены принципы установки измерительных приборов для контроля слива жидких отходов. Указаны типы используемых установок, методы измерений и правила сверки показаний.

Классификация расходомеров

Отведение сточных вод осуществляется либо по напорным сетям канализации, либо по безнапорным. В последнем случае жидкости движутся самотеком по трубам, установленным с уклоном. Учет сточных вод в напорном трубопроводе не вызывает трудностей и позволяет использовать счетчики любых типов. В канализационных трубах без напора измерение сточных вод проходит труднее, так как движение потока здесь медленнее и подчиняется силе гравитации.

По принципу действия счетчики делятся на:

  • измеряющие только уровень воды;
  • измеряющие уровень и скорость сточных вод.

По типу устройства расходомеры бывают:

  1. Рычажно-маятниковые. Приборы, применяемые для учета расхода воды как на закрытых, так и на открытых каналах. Данный вид расходомеров измеряет уровень стоков и скорость движения жидкости. Устройство оснащено поплавком для определения объема отведенной воды и поворотной лопастью для вычисления скорости потока.
  2. Вихревые. Принцип работы этих счетчиков основывается на измерении частоты колебаний давления. Это одно из самых подходящих устройств для учета сточных вод на крупных предприятиях. К преимуществам этого типа можно отнести высокую точность измерений, нечувствительность к загрязненным жидкостям, возможность работы прибора в широком диапазоне температур, давления и диаметре труб. Недостатком является чувствительность к звуку и вибрациям, которые могут создаваться насосами и другими устройствами.
  3. Электромагнитные. Для измерения этими счетчиками сточные воды должны быть токопроводящими. Этот тип приборов использует закон Фарадея, или закон магнитной индукции. Вода, проходящая через магнитную катушку, инициирует ток, который пропорционален величине скорости движения потока. Плюсами электромагнитных счетчиков являются вибростойкость, отсутствие потери давления и стабильность измерений.
  4. Ультразвуковые. Учет вод, проходящих по канализационным трубам, с помощью такого типа приборов осуществляется за счет прохождения жидкости через УЗ колебания и последующий анализ данных. Для получения результата используются параметры площади и скорости течения. Главное преимущество таких устройств заключается в том, что существует возможность получать замеры удаленно и сохранять их на носителе. Для получения результатов используется кабельная, беспроводная и модемная связь. Также монтаж прибора не требует проведения строительных работ в коллекторе.

Ссылка на основную публикацию