Конструкция и принцип работы импульсного водяного счетчика

Конструкция и принцип работы импульсного водяного счетчика

Импульсный счётчик – это устройство для контроля и измерения объёма расходной воды в любом помещении, где оно вмонтировано. Отличительной чертой от стандартных водомеров есть наличие выхода сигнала для его электронной обработки. Данные устройства можно применять как датчики автономных систем учета водоснабжения. Прекрасно функционируют и с холодным, и с горячим потоком воды. В нашей статье мы обсудим и другие особенности импульсных водомеров.

Протокол поддерживается драйвером wb-mqtt-serial. Для некоторых устройств, работающих по протоколам DLMS/COSEM и СПОДЭС мы сделали готовые шаблоны, но если нужного устройства среди них нет, то вы можете настроить подключение самостоятельно.

Устройство без шаблона

Создайте новое устройство и заполните параметры подключения.

Добавьте в устройство пользовательские каналы.

• Поддерживается адресация по логическому имени объектов.
• Данные читаются по OBIS-кодам (IEC 62056-6-1:2017). OBIS-коды записываются в адресе регистра строкой, например 0.0.96.9.0.255.
• Поддерживается автоматический разбор данных от объектов с классом register(class_id = 3), остальные классы не поддерживаются.

Генерация шаблона

В драйвере wb-mqtt-serial реализован анализ доступных объектов устройства и генерация шаблона.

Для этого остановите драйвер wb-mqtt-serial и запустите его из командной строки с параметром -G .

Сгенерированный шаблон будет записан в каталог /etc/wb-mqtt-serial.conf.d/templates . Чтобы шаблон появился в веб-интерфейсе, перезагрузите страницу настроек с очисткой кэша клавишами Ctrl+Shift+R .

Теперь добавьте новое устройство и выберите сгенерированный ранее шаблон.

По счетчикам воды можно изучать историю физики. Как только в этой науке совершается новое открытие, инженеры тут же пытаются приспособить его для подсчета расхода воды. Перечислим существующие на сегодняшний день типы водомеров.

Многие люди покупают приборы учета воды, не задумываясь о характеристиках прибора. Однако расходомеры бывают разные. Счетчики воды: как выбрать оптимальную модель, расскажем в статье.

Сравнительные характеристики акриловых и стальных ванн смотрите тут.

А в этой теме http://aquacomm.ru/cancliz/mnogokvartirnyie-doma/santehnika/oplombirovat-schetchiki-na-vodu.html разъясним, как и где нужно опломбировать счетчики на воду и нужно ли платить за эту услугу.

Тахометрические

Второе название – механические. Конструкция этих приборов предельно проста и напоминает водяную мельницу.

Здесь тоже имеется подобие вращающегося колеса — крыльчатка, только она приводит в движение не жернова, а механизм редуктора, а тот, в свою очередь, ролики механического табло с нанесенными цифрами.

При значительных расходах воды крыльчатка требуемой точности не обеспечивает, поэтому вместо нее применяют турбинку.

Турбинные водомеры имеют диаметр от Ду50 и выше, а крыльчатые – менее Ду50. Нюанс в том, что турбинка тоже не всегда дает достаточно точные показания – ее-то погрешность становится чрезмерной как раз при малых расходах. Что делать пользователям, расход воды у которых варьируется в широких пределах? Придумали решение: комбинированный счетчик, состоящий, по сути, из двух – крыльчатого и турбинного. Поток воды перенаправляется то на один, то на другой автоматически – в зависимости от скорости.

На точность измерений влияет и характер течения среды: при наличии турбулентности погрешность возрастает. Это явление минимизировано в т.н. многоструйных счетчиках, оборудованных разделителем потока. Они несколько больше обычных (одноструйных), но являются более точными.

Также механические расходомеры отличаются исполнением счетного механизма, который может быть мокрым и сухим. В первом случае редуктор и ролики табло омываются водой, а крыльчатка непосредственно присоединена к шестерне или червячному валу. Во втором – вся «начинка», кроме крыльчатки, находится в герметично закрытом боксе, а для передачи вращения применяется магнитная муфта. «Мокрые» счетчики стоят дешевле, но при значительном количестве механических примесей в воде быстро выходят из строя. «Сухие» твердых загрязнений боятся меньше и позволяют демонтировать счетный механизм без отключения воды, но обходятся несколько дороже.

Механические счетчики имеют ряд недостатков:

1. Приемлемая точность наблюдается только при узком диапазоне расходов.
2. Имеют сравнительно небольшой срок службы из-за наличия движущихся элементов.
3. Высокое гидравлическое сопротивление.
4. Не отображается текущий расход воды.
5. Перед прибором должен быть установлен сетчатый фильтр.

Тем не менее, именно эти приборы стали наиболее востребованными, по крайней мере, в быту. Причин несколько:

• механические счетчики не требуют подключения к электричеству;
• простое обслуживание;
• низкая стоимость.

Все остальные виды счетчиков, которые будут описаны далее, являются энергозависимыми, то есть для их работы требуется источник электроэнергии. Кроме того, они являются более дорогими, чем механические. Зато обладают важными достоинствами:

• демонстрируют высокую точность, как при малых, так и при больших расходах;
• в силу отсутствия движущихся элементов являются более надежными и долговечными, чем механические;
• отличаются малым гидравлическим сопротивлением;
• могут показывать текущий расход воды и хранить архив данных.

Почему же нельзя ограничиться одной какой-нибудь разновидностью электронных счетчиков? Дело в том, что каждой из них, как мы увидим далее, присущи свои слабые стороны.

Ультразвуковые

В расходомерном участке такого прибора установлены два или четыре элемента, способных генерировать и улавливать ультразвук.

Анализом полученных данных занимается вычислительный модуль.

Недостаток ультразвукового счетчика состоит в следующем: при значительном количестве пузырьков в воде точность его сильно падает.

Электромагнитные

В таком приборе также имеется вычислительный блок, а рабочая часть состоит из индуктивных катушек и вольтметра. Труба, по которой протекает среда, изготавливается из диэлектрического материала, обычно – полиэтилена или фторопласта. Слабой стороной этих счетчиков является высокая погрешность при турбулентности. Кроме того, они могут быстро засоряться металлическими частичками, удерживаемыми магнитным полем.

Обязательным условием для работы электромагнитного счетчика является электропроводимость транспортируемой среды, поэтому для подсчета расхода таких веществ, как спирт или нефтепродукты, их применять нельзя.

Резонансные

Эти приборы еще называют суперстатическими. На этот раз за подсчет литров и кубометров отвечает пьезоэлектрический датчик частоты, а труба разделена на три канала и оборудована формирователем потока. Прибор боится твердых примесей, поэтому перед ним целесообразно установить сетчатый фильтр.

Вихревые

Внутри трубы данного расходомера имеются элемент с особой геометрией и датчик давления.

Показания последнего преобразуются в цифровые данные вычислительным модулем.

Из-за подверженности обтекаемого элемента абразивному износу обладают столь же небольшим сроком службы, как и механические – от 8 до 12 лет (другие виды могут работать до 25-ти лет).

Принцип работы счетчика состоит в измерении числа оборотов турбины, вращающейся под действием потока протекающей воды. Количество оборотов турбины пропорционально объему воды, протекающей через счетчик.

Поток воды поступает в корпус счетчика через входной патрубок, приводит во вращение турбину и через выходное отверстие вытекает в трубопровод. Вращение турбины передается к ведомой части магнитной муфты, установленной в счетном механизме.

Счетный механизм находится в герметичной капсуле и отделен от измеряемой среды немагнитной разделительной мембраной, зафиксированной прижимной гайкой через уплотнительные прокладки. Магнитная муфта защищена от воздействия внешнего магнитного поля антимагнитными кольцами.

Счетный механизм, имеющий масштабирующий механический редуктор, обеспечивает перевод числа оборотов турбины в объем, прошедшей через счетчик, воды в м .

Показания объема воды считывается с индикаторного устройства счетного механизма. Индикаторное устройство счетного механизма имеет звездочку, обеспечивающую повышение разрешающей способности счетчика при его поверке на установках с автоматическим съемом сигнала.

Счетчики изготовлены из коррозионно-устойчивых материалов. Детали, соприкасающиеся с водой, изготовлены из материалов, не снижающих качество воды, стойких к ее воздействию в пределах рабочего диапазона температур.

Для передачи результатов измерения объема воды во внешние информационные системы счетчики могут комплектоваться:

— импульсным выходом (сухой контакт),

— цифровым интерфейсом RS-485,

— цифровым интерфейсом M-Bus.

Изготавливаются следующие исполнения турбинных счетчиков, которые отличаются величиной объемных расходов воды, приведенных в таблицах 2-3.

— Пульсар ТХ-Х1-Х2-X31 — предназначенные для измерений объема холодной воды;

— Пульсар ТГ-Х1-Х2-Х31) — предназначенные для измерений объема холодной и горячей

Общий вид и схемы пломбировки счетчиков показаны на рисунках 1-2.

Буквенное обозначение проводов

Цветная маркировка может дополняться буквенной. Частично символы для обозначения стандартизированы:

• L (от слова Line) — фазный провод;
• N (от слова Neutral) — нулевой провод;
• PE (от сочетания Protective Earthing) — заземление;
• «+» — положительный полюс;
• «-» — отрицательный полюс;
• М — средняя точка в цепях постоянного тока с двуполярным питанием.

Для обозначения клемм подключения защитного заземления используется специальный символ, который нанесен на клемму штамповкой или на корпус прибора в виде наклейки. Символ заземления единый для большинства стран мира, что уменьшает вероятность путаницы.

В многофазных сетях символы дополняются порядковым номером фазы:

• L1 — первая фаза;
• L2 — вторая фаза;
• L3 — третья фаза.

Встречается маркировка по старым стандартам, когда фазы обозначаются символами А, В и С.

Отступлением от стандартов является комбинированная система обозначения фаз:

• La — первая фаза;
• Lb — вторая фаза;
• Lc — третья фаза.

В сложных устройствах могут встречаться дополнительные обозначения, характеризующие наименование или номер цепи. Важно, чтобы маркировка проводников совпадала в пределах всей цепи, где они участвуют.

Буквенные обозначения наносятся несмываемой, хорошо различимой краской на изоляцию вблизи концов жил, на отрезки ПВХ изоляции или термоусаживающейся трубки.

Клеммы подключения могут иметь нанесенные знаки, которые обозначают цепи и полярности питания. Такие знаки выполняются краской, штамповкой или травлением в зависимости от использованного материала.