Принцип действия счетчика расхода воды кратко

Обновлено: 02.07.2024

Электромагнитные расходомеры

В основе устройства электромагнитных расходомеров – закон электромагнитной индукции, известный как закон Фарадея. Когда проводящая жидкость, например вода, проходит через силовые линии магнитного поля, индуцируется электродвижущая сила. Она пропорциональна скорости движения проводника, а направление тока – перпендикулярно направлению движения проводника.

В электромагнитных расходомерах жидкость течет между полюсами магнита, создавая электродвижущую силу. Прибор измеряет напряжение между двумя электродами, рассчитывая тем самым объем проходящей через трубопровод жидкости. Это надежный и точный метод, потому что сам прибор не влияет на скорость течения жидкости, а за счет отсутствия движущихся частей оборудование долговечное.

Преимущества электромагнитных расходомеров:

Умеренная стоимость.
Нет движущихся и неподвижных частей в поперечном сечении.
Большой динамический диапазон измерений.

На работу прибора влияют магнитные и проводящие осадки.

Принцип работы электромагнитного расходомера

Ультразвуковые расходомеры

В конструкции расходомеров есть передатчик ультразвуковых сигналов (УЗС). Когда жидкость движется по трубопроводу, происходит снос ультразвуковой волны. Из-за этого меняется время, за которое сигнал от передатчика достигает приемника. Время прохождения увеличивается против потока жидкости и уменьшается, если ультразвуковой сигнал идет по направлению потока. Ультразвуковые расходомеры рассчитывают объемный расход жидкости на основе разности времени прохождения УЗС по течению потока и против него – эта разность пропорциональна скорости движения и объему воды.

Достоинства ультразвуковых расходомеров:

Невысокая стоимость.
Нет движущихся и неподвижных частей в поперечном сечении.
Средний динамический диапазон измерений.
Возможность монтажа на трубопроводы большого диаметра.

Чувствительность измерений к отражающим и поглощающим ультразвук осадкам.
Чувствительность к вибрациям.
Чувствительность к перекосам потока для однолучевых расходомеров.

Расходомеры перепада давления

Принцип действия этого типа расходомеров основан на измерении перепадов давления, которые возникают, когда поток жидкости, газа или пара проходит через шайбу, сопло или другое сужающее устройство. Скорость потока в этом месте меняется, давление возрастает: чем выше скорость потока, тем больший расход.

Преимущества:

Механические препятствия в сечении: шайба или сопло.
Малый динамический диапазон измерений.
Чувствительность к любым осадкам на сужающем устройстве.

Вихревые расходомеры

Вихревые расходомеры измеряют частоту колебаний, которые возникают в потоке жидкости или газа, когда они обтекают препятствия. При обтекании препятствий образуется вихрь, от которого приборы и получили свое название.

Преимущества:

Механические препятствия в сечении расходомера.
Малый динамический диапазон.
Температурная чувствительность.
Неустойчивость характеристик при осадках на теле обтекания.
Влияние вибраций на результаты измерений.

Принцип работы вихревого расходомера

Тахометрические расходомеры

Тахометрические расходомеры измеряют скорость вращения, количество оборотов крыльчатки или турбины в потоке воды, газа или пара. Принцип действия не меняется в зависимости от того, установлена ли в приборе крыльчатка или турбина; разница только в том, что ось вращения крыльчатки находится перпендикулярно движению потока, а турбины – параллельно потоку жидкости или газа.

Преимущества:

Невысокая стоимость.
Работают без источника питания.

Механические препятствия в сечении расходомера.
Малый динамический диапазон.
Неустойчивость измерений.
Невысокая надежность.
Примеси и посторонние предметы в воде влияют на результаты измерений.
Небольшой срок эксплуатации.

Принцип работы тахометрического расходомера

Кориолисовы расходомеры

Принцип действия этих расходомеров опирается на эффект Кориолиса: изменение фаз механических колебаний U-образных трубок, по которым движется жидкость, газ или пар. Сдвиг фаз зависит от массового расхода. Сила Кориолиса, которая воздействует на стенки колеблющейся трубки, меняется под напором воды или пара.

Преимущества:

Прямое измерение массового расхода.
Осадки не влияют на измерения.
Нет препятствий во внутреннем сечении.
Измерение расхода жидкостей не зависит от их электрической проводимости.

Высокая стоимость.
Строгие требования к технологии изготовления.
Влияние вибраций на метрологические характеристики.

Подпишитесь на нашу рассылку,
и станьте одним из первых,
кто будет в курсе всех
наших новостей!

Чтобы выполнить измерения объёма в системах горячего и холодного водоснабжения, используются разные типы механизмов.

Крыльчатый

Крыльчатый механизм имеет вид колеса с закреплённым на нём лопастями. Вращательная ось стоит перпендикулярно направлению движения воды. Чувствительность такого механизма высокая, но колесо сильно перекрывает поток, и тормозит продвижение воды. В этом заключается его недостаток. Если крыльчатка выполнена из некачественного материала, она быстро ломается под напором воды. Замена счётчиков связана с дополнительными финансовыми затратами на покупку нового водомера и на монтаж.

Одноструйный

В трубопроводы небольших диаметров, до 50 мм, когда вода полностью заполняет просветы, монтируют механизм одноструйного вида.

Водомер производит измерение числа оборотов крыльчатки, крутящейся под действием водного потока. Если счётчик оснащён импульсным выходом, он умеет считывать показания дистанционно.

Многоструйный

Многоструйный механизм разбивает поток на несколько каналов, и вода равными частями давит на крыльчатку. Турбулентность понижена и погрешность таких вычислений объёма воды не выше 2%.

Установка водомера и снятие показаний несложные. Чтобы проверить счётчик, требуется снять его крышку.

Турбинный

Турбинные механизмы измеряют большой расход воды. Внешний вид турбин схож с обычной крыльчаткой, но количество лопастей меньше.

Ось вращения располагается параллельно по отношению к водному потоку. Чтобы улучшить измерения, перед турбиной выполняют монтаж обтекателя для уменьшения турбулентности.

Принцип работы прибора

Принцип работы водосчетчиков основывается на подсчете числа круговращений крыльчатки под давлением воды, которая находится внутри конструкции.

Элемент механических счетчиков, который отвечает за подсчет расхода холодной или горячей воды, изолирован от потока в трубопроводе.

В зависимости от места использования прибора и мощности системы водоснабжения счетчики можно разделить на индивидуальные и промышленные.

В многоквартирных домах и загородных особняках, как правило, используются сухоходные счетчики воды, механизм которых не контактирует с водой напрямую. Счетчики воды мокрого типа имеют более простую конструкцию, но при этом недолговечны – механизм не защищен от различных примесей и загрязнений, содержащихся в водопроводной воде.

Учет горячей воды осуществляется аналогичными приборами, но изготовленными из более прочных, устойчивых к перепаду температур материалов.

Устройство механического счетчика

Чтобы понять принцип действия счетчика воды, нужно знать, как он устроен. Конструкция механических водомеров напоминает водяную мельницу – поток воды приводит в действие крыльчатку, которая, в свою очередь, запускает механизм редуктора. Сам механизм воздействует на ролики механического табло с цифрами-показателями.

Связь между крыльчаткой и механизмом для считывания данных осуществляется посредством магнитного контакта через герметичную пленку.

Чтобы измерительный прибор был надежным и долговечным, опорные элементы крыльчатки и считывающего механизма оснащаются твердыми осями.

Некоторые модели вместо крыльчатки оснащены турбинками, благодаря чему можно получить более точные замеры сильного потока воды. В свою очередь, турбинные приборы плохо срабатывают при небольших расходах. Турбинные водомеры устанавливаются на трубы водоснабжения от Ду 50 и выше, в то время как для крыльчатых приборов подойдет диаметр до 50 Ду.

Применение на практике

Счётчики для измерения количества потребленной воды приобретаются практически всеми абонентами централизованной сети водоснабжения. Устройство счётчиков холодной воды и горячей различно. Первые могут выдержать температуру не более чем +40 градусов. Устройство счётчика горячей воды должно использовать материалы, которые способны работать свыше +40 градусов. Как правило, их можно различить на вид: синий - для холодной воды, а красный - для горячей. Могут встречаться универсальные модели, которые соединены в единый корпус. Такой выбор обходится гораздо дешевле, нежели два отдельных.

Счетчик воды - это прибор, который контролирует расход объема потребляемой жидкости. Измерения объема происходит в кубометрах. Нужен он для того, чтобы плата за горячее и холодное водоснабжение взималась за фактически используемый объем.

Разновидность водяных счетчиков

Принцип работы счетчика воды заключается в измерение количества вращений специального вращательного прибора. Вращение происходит под действием движения потока воды.

Вращательный прибор может быть крыльчатый и турбинный.

Первый тип подразделяется на два вида: одноструйный (когда поток воды един) многоструйный (когда поток воды распределяется на еще на несколько).

Водомеры делятся на несколько видов, в зависимости от принципа работы тепловычислителя:

механические(тахометрические), где расход воды исчисляется вращениями специального элемента;
вихревые, где данные о расходе воды вычисляются количеством вихрей, созданных сопротивлением;
магнитные, где показатель того, в каком объеме расходуется вода, вычисляется величина, характеризующая силу магнитного поля, по которому проходит жидкость;
ультразвуковые, где расход воды исчисляется колебаниями ультразвука под действием потока воды.

Водяной счетчик холодного водоснабжения отличаются от горячего лишь материалом, из которых они изготовлены. Во втором варианте материал обладает повышенной теплостойкостью. Принцип работы у них абсолютно одинаковый.

Рекомендации при установке счетчика

Для того, чтобы избежать засорения прибора учета, необходимо установить фильтр.
С двух сторон счетчика необходимо установить трубопроводный кран, затвором которого является шар. Это позволит пользоваться водоснабжением в случае поломки.
Счетчик должен быть установлен в доступном для просмотра месте.
Установка должна проводиться на прямом участке трубы.
Процесс монтажа счетчика требует сноровки и определенного опыта, поэтому лучше, если она будет проводиться квалифицированными специалистами.

Счетчик воды необходимо зарегистрировать в Управляющей компании.

Выбор водяного счетчика

При покупке счетчика необходимо отталкиваться от технических характеристик прибора, от качества воды в трубопроводе. Спросом пользуются механические счетчики, которые хорошо зарекомендовали себя в эксплуатации и имеют относительно невысокую цену.

При выборе прибора стоит уделить внимание дате последней проверки прибора.

Материалом, из которого обычно изготавливаются приборы, является латунь и бронза. Изделия из них зарекомендовали себя как прочные и износостойкие, устойчивые к температурным перепадам и агрессивным химическим веществам. Поэтому, выбирая счетчик, обратите внимание на корпус прибора, он не должен быть покрашен, а должен иметь характерный для бронзы цвет.

Также стоит проверить наличие комплектующих для установки. Их количество и пригодность.

Неполадки в работе счетчика

Сразу стоит отметить, что ремонт и проверка приборов учета может осуществляться только лицензионными компаниями, которые по завершению работы выдают акт.

Самыми распространенными сбоями в работе считаются:

вращение шестеренок в обратную сторону;
остановка вращения;
показания отличаются от реальных расходов;
дефект корпуса в случае механического воздействия.

засор фильтра;
коррозия;
износ вращательного элемента;
температурные перепады.

Ремонт счетчиков воды в основном происходит на месте, но иногда требуется извлечение прибора или же его замена.

При своевременной проверки и правильной эксплуатации, счетчики воды служат отведенное по гарантии время и позволяют экономить финансовые средства на оплате за водоснабжение.

Водяные счётчики позволяют производить оплату за водоснабжение исключительно в соответствии с объёмом потребленного ресурса.

Такие приборы учёта могут иметь разные конструктивные особенности, но служат одной цели — наглядно показать, какое именно количество холодной или горячей воды расходуется за определённый промежуток времени.

Измерения водопотребления считаются в кубических метрах. Экономия по оплате за воду коммунальным службам при использовании счётчиков составляет не менее 40%.

Об устройстве и принципах работы водяных счетчиков поговорим в статье.

Как работает в зависимости от разновидности?

Первые водяные счетчики использовались в середине прошлого века в Германии и были основаны на работе шестерёнчатого механизма.

С тех пор было изобретено ещё несколько разновидностей приборов, позволяющих учитывать водопотребление в жилых объектах и в промышленной системе водоснабжения. Принципы их работы различаются.

Механические

Водомеры механического типа сконструированы по типу водяной мельницы. Водный поток заставляет работать крыльчатку.

Она вращается и запускает механизм редуктора. Показатели выводятся на ролики цифрового табло.

Крыльчатка и устройство для считывания информации о расходовании воды контактируют при помощи магнитов. Основные опорные детали оснащены твёрдыми осями и обеспечивают долговечность прибора.

Есть модели, в которых крыльчатку заменяет турбина. Такие приборы позволяют получать более точные замеры мощного водопотока, но не очень качественно срабатывают при небольшом водопотреблении.

Ультразвуковые

Приборы ультразвукового типа определяют разницу в скорости прохождения ультразвука по направлению движения водного потока и против течения. Для этого на расстоянии размещают акустический передатчик и приёмник. В зависимости от задачи, они меняются функциями.

Есть модели с отражателями, чтобы обеспечить прохождение сигнала в попутном и встречном направлениях. Скорость течения жидкости вычисляется по разнице во времени распространения двух волн.

Когда известно сечение трубы, вычислить объём воды, прошедшей через счетчик в единицу времени, не сложно. Данные отражаются в показаниях водомера.

Для точности измерения используют высокотехнологичную электронную начинку. Для излучения и приема ультразвукового импульса используются пьезоэлементы. Поэтому такие счётчики дорогие и на бытовом уровне не используются, а устанавливаются на промышленных объектах.

Электромагнитные

Счётчики электромагнитного типа основаны на физическом законе Фарадея индуцирования электродвижущей силы (ЭДС) в магнитном поле измеряемой среды.

Значение этой силы пропорционально скорости движения воды. Электроды улавливают эти значения и передают на электронный блок. Здесь выполняется обработка импульса в соответствии с установленным алгоритмом вычислений.

Основным элементом прибора является индукционная катушка, создающая постоянное магнитное поле. Электромагнитные счётчики питаются автономно от встроенного аккумулятора либо от внешнего источника напряжением 10-15 В и током до 100 мА, а встроенная батарея остаётся резервной.

Вихревые

Счётчики вихревого типа работают за счёт внедрения в измеряемую среду обтекаемого тела, которое вызывает эффект турбулентности. Высокочувствительный датчик, помещённый в водную среду, улавливает малейшие изменения давления жидкости.

Расстояние между соседними вихрями будет соответствовать объёму воды, которая проходит по трубе в соответствующий период. Чем выше скорость движения водного потока, чем чаще появляются вихри.

Вихревые приборы будут нормально работать в воде, где нет механических примесей, которые искажают показания.

Резонансные

Приборы резонансного типа имеют второе значение — суперстатические. Подсчёт объёма жидкости производится с помощью пьезоэлектрического датчика частоты.

Трубопровод разделён на три канала и оборудован специальным устройством, который направляет поток.

Чтобы водомер работал без сбоев, перед ним устанавливают фильтр. В противном случае взвешенные механические частицы выведут из строя механизмы прибора.

Резонансный водомер питается от электросети. Его корпус аккуратный, компактный. В трубопровод устанавливается с помощью фланцевых соединений. Оснащён индикацией мгновенного измерения расхода воды, запоминает данные о расходе воды.

Недостатком резонансного вида счётчика является его высокая цена и необходимость профессионального обслуживания.

Тахометрические

Тахометрическими водомерами называют приборы, которые измеряют объём воды механическим путём. Внутреннее устройство предельно простое и похоже на то, как работает водяная мельница.

Вращающееся колесо приводит в движение механизм редуктора. Далее движущая сила передаётся на ролики механического табло, где нанесены цифры.

Если расход воды большой, крыльчатка-колесо не справится с задачей. При больших потоках целесообразно использовать турбинный водомер. Погрешность турбин наоборот, велика, когда поток воды малый.

В качестве компромисса применяется комбинированный вид прибора, когда вода перенаправляется попеременно на крыльчатку или на турбину, в зависимости от характера течения.

С импульсным выходом

Механика счётчиков импульсного типа аналогична конструкциям обычных бытовых водомеров крыльчатого типа.

Прибор оснащён стрелочным индикатором расходования воды. Полный оборот соответствует определенному объёму водопотребления.

Счётчик работает под воздействием крыльчатки, вращающейся под напором воды. Магнитная муфта принимает и переносит информацию на индикатор. Совершив полный оборот, магнит контактирует с датчиком, показания выводятся на циферблате.

Схема простая и такие водомеры недорогие. Однако механизм не долговечный, герметичный контакт нередко выходит из строя.

Как устроен: конструкция по типу механизма

Крыльчатый

Если крыльчатка выполнена из некачественного материала, она быстро ломается под напором воды. Замена счётчиков связана с дополнительными финансовыми затратами на покупку нового водомера и на монтаж.

Одноструйный

Многоструйный

Установка водомера и снятие показаний несложные. Чтобы проверить счётчик, требуется снять его крышку.

Турбинный

Вся самая важная и полезная информация о счетчиках воды представлена в этом разделе.

Заключение

Водомеры, предназначенные замерять расход горячей или холодной воды, устанавливают на трубы при входе в системы водоснабжения частных домовладений, квартир, промышленных объектов, многоквартирных домов, помещений коммерческого назначения.

Достоинства их установки очевидны. Нет необоснованных начислений по оплате за воду, появляется возможность контролировать расход воды. Чтобы учёт был правильным, лишних кубометров счётчик не насчитывал, прибор должен быть хорошего качества.

Затраты на покупку и монтаж хорошего водомера окупятся в процессе его эксплуатации меньше чем за год. Долговечность любого вида счётчика продлит установка перед прибором фильтровальной системы.

Счетчик воды обладает несложной конструкцией, поэтому им легко пользоваться

Ежегодное повышение цен на коммунальные услуги заставляет жителей страны экономить, для этого устанавливаются счетчики на тепло, газ и воду. Благодаря установленным приборам учета воды хозяева платят исключительно за потребленный ресурс.

Виды водосчетчиков

Водяные счетчики устанавливаются для измерения количества воды, проходящей через трубопровод. Отличают еще расходомер, который замеряет расход воды за определенный промежуток времени.

После установки на счетчик воды устанавливается пломба

Счетчики на воду можно установить в частном или многоэтажном доме, на большом предприятии или в маленьком офисе.

Механические счетчики на воду относятся к энергонезависимым моделям и делятся на приборы учета холодной (до 40 градусов) или горячей (130 градусов) воды.

Виды счетчиков:

Одноструйные. Такие сухоходные счетчики измеряют количество оборотов крыльчатки, которая крутится под воздействием потока воды. При помощи магнитных муфт данные вращения лопастей прибора передаются на считывающее устройство. Конструкция механического счетчика защищена от внешнего магнитного поля. Приборы учета воды могут быть оборудованы импульсным выходом, который позволяет считывать показания дистанционно.
Многоструйные. Основное отличие от одноструйных заключается в разделении потока воды на струи перед подачей на крыльчатку. Таким образом, погрешность показаний снижается. Монтаж водомера довольно прост, а для его поверки необходимо снимать только верхнюю часть прибора. Для дистанционной передачи данных счетчики также могут быть оснащены импульсным выходом.
Вентильные. Принцип действия данного водосчетчика ничем не отличается от вышеописанных, но устройство прибора предусматривает монтаж специального вентиля, который может отключить воду. Верхнюю часть водяного расходомера с панелью для показаний можно поворачивать вокруг оси для удобства считывания показаний расхода воды.
Турбинные. Счетчики для замера расхода горячей или холодной воды, которые устанавливаются на трубу от 5 см в диаметре. Монтируются на входах систем водоснабжения промышленных фирм, многоэтажек и для систем водоканалов.

Можно также выделить электромагнитные водосчетчики, которые используются преимущественно для измерения количества воды в пищевой и химической промышленности, для учета воды в квартире они не применяются. Ультразвуковые счетчики устанавливаются на промышленных предприятиях.

Принцип работы прибора

Принцип работы водосчетчиков основывается на подсчете числа круговращений крыльчатки под давлением воды, которая находится внутри конструкции. Элемент механических счетчиков, который отвечает за подсчет расхода холодной или горячей воды, изолирован от потока в трубопроводе.

На счетчик запрещено вешать магнит

Учет горячей воды осуществляется аналогичными приборами, но изготовленными из более прочных, устойчивых к перепаду температур материалов.

Согласно ГОСТу, минимальный срок эксплуатации счетчиков воды равен 12 годам беспрерывного пользования.

Устройство механического счетчика

На роликах красного цвета отображаются доли кубических метров, использованных в системе водоснабжения.

Время от времени счетчик следует отдавать специалистам из соответствующих органов на поверку

Турбинные водомеры устанавливаются на трубы водоснабжения от Ду 50 и выше, в то время как для крыльчатых приборов подойдет диаметр до 50 Ду.

Как разобрать водомер для ремонта

Срок эксплуатации водяных счетчиков во многом зависит от качества воды в трубопроводе, поэтому они периодически ломаются. Покупка нового прибора означает дополнительные расходы, поэтому для экономии бюджета ремонт можно осуществить своими руками.

Все счетчики воды – горячие или холодные – находятся на учете в организации по водоснабжению, поэтому каждый прибор опломбирован специальным чипом, который нужно удалить с разрешения организации перед разборкой счетчика.

Перед началом демонтажа счетчика нужно изучить его строение и рассмотреть проблемы, которые могут возникнуть.

С какими неполадками можно столкнуться:

Треснул корпус прибора учета воды и начал течь;
Считывающий механизм не работает корректно – при обычном использовании воды показания не соответствуют расходу;
Показания на табло со счетным механизмом не меняются или уменьшаются;

Для ремонта счетчика не нужно везти прибор в ремонт, его можно провести на дому самостоятельно. Разборка прибора возможна после перекрытия воды, которая поступает в квартиру. Затем нужно открыть кран с водой, чтобы остатки воды в системе ушли в канализацию. Открутив накидные гайки, можно снимать прибор.

Если причина поломки заключается в засоре механизма, иногда достаточно продуть прибор через входное отверстие. Если водяной счетчик не начал работать, нужно промыть его под сильной струей воды, который вымоет засор из крыльчатки.

В том случае, когда промывка не помогла, придется разбирать счетчик на части. Для этого сперва нужно снять прозрачный пластиковый корпус, затем демонтировать части, из которых он состоит: табло с цифрами, счетный механизм и крыльчатку. Выяснив причину поломки, можно заменить изношенные детали на новые.

По окончании ремонта водомер нужно собрать и установить на место. После проверки прибора на работоспособность можно вызывать работника водоснабжающей организации для опломбирования счетчика.

Потребление воды человеком отличается от общепринятых норм, которые устанавливает организация при оплате коммунальных услуг. Для экономии семейного бюджета целесообразно устанавливать счетчики воды. Бытовые водомеры простые в монтаже и использовании, а при необходимости их легко можно разобрать для самостоятельного ремонта.

Читайте также: