Счетчик для канализации

Виды счётчиков на канализацию и принцип их работы

Счётчики необходимы для определения потребляемого количества ресурса и экономии денег. Существуют приборы для сточных вод, которые особенно распространённые на производствах для определения того, сколько расходуется воды.

Как работают разные виды счётчиков сточных вод

На рынке представлены различные счётчики сточных вод, используемые в напорных или безнапорных системах канализации. При делении по типу устройства и его принципу работы определены 8 видов расходомеров:

• электромагнитный;
• ультразвуковой;
• рычажно-маятниковый;
• портативный;
• переносной;
• механический кольцевой;
• магнитно-индукционный;
• вихревой.

Каждый из типов отличается от других своими показателями, принципом работы и сферой, где его дозволяется применять. Чтобы подобрать подходящий счётчик для канализации необходимо учитывать характеристики устройств и их работу в реальных условиях.

Электромагнитные

Электромагнитные счётчики используются для определения объёма воды в обоих направлениях. Принцип действия заключён во взаимодействии электромагнитного поля и потока жидкости. Сила движения воды преобразуется в цифровой сигнал. Действуют подобные счётчики только в случае, если жидкость является электропроводящей.

Расходомер используется на промышленных коллекторах. Электромагнитные счётчики не имеют вибраций, потерь давления, их легко устанавливать и обслуживать. А благодаря схеме передачи данных, полученные цифры являются максимально точными.

Рычажно-маятниковые

Такие приборы расчёта используются на каналах любого типа. Главной областью применения являются стоки. Вычисления счётчика основываются на уровне жидкости и средней скорости потока. Корректность показателей обеспечивается независимо от количества посторонних факторов.

Рычажно-маятниковое устройство может использоваться не только в чистой жидкости, но и в загрязнённых условиях. Прибор имеет поплавок сферической формы. Эта деталь ответственна за изменение уровня вод. Рычаг, на котором установлен поплавок, соединяется с осью подвески для определения угла отклонения от линии горизонта. Скорость потока определяется поворотной лопастью, которая одним концом опускается в жидкость. Узел учёта определяет количество жидкости и примесей в нечистой воде.

Портативные

Такой тип счётчиков предназначен для исследований нарушений течения сточных вод и контроля их расхода. Чаще всего используется в ситуациях, когда не предусмотрен стационарный расходомер либо он пришёл в негодность, либо его заменяют.

В портативных расходомерах используется система ультразвуковых датчиков. Поэтому работа счётчиков аналогична ультразвуковым стационарным аналогам.

• вязкими жидкостями;
• обработанными стоками;
• отстоями;
• сточными водами;
• суспензиями;
• химикалиями.

В качестве источника питания для портативной системы используется аккумулятор, который должен быть заранее заряжен. Если имеется необходимость использования счётчика беспрерывно, то питание осуществляется при помощи адаптера.

1. В регистраторе может храниться информация о большом количестве записей.
2. Измерения происходят просто и быстро.
3. Иитание доступно как от аккумулятора, так и от общей системы электроснабжения.
4. Результаты передаются, регистрируются и отображаются внутри системы прибора.
5. Универсальность сфер применения.

Портативное устройство способно получать данные о стоках с внешней стороны трубопровода. Расходомер показывает изменения количества твёрдых и газовых частиц в жидкости. Расход воды определяется разностью частоты передаваемых и возвращаемых сигналов. Портативный счётчик канализационных стоков отличается небольшим весом, малыми габаритами и длительностью автономного функционирования.

Вихревые

Замеры сточных вод устройством основываются на частоте колебаний давления. Вихревые счётчики используются не только для замеров жидкостей, но и газов. Некорректная работа приборов замечена только при установке на трубы с малым или большим диаметрам или с широкой амплитудой перепада температуры и давления.

Вихревые приборы является распространённым видом устройств. За время своего пребывания на рынке стало возможным определить нескольких производителей с качественной продукцией: Взлёт, Ирвис, Эмис и другие. Также определены плюсы и минусы этого типы счётчиков.

• загрязнения не мешают устройству корректно работать;
• лёгкость при использовании;
• надёжность;
• отсутствуют движущиеся элементы;
• пригоден для использования в любом типе жидкости;
• стабильность показаний;
• точность измеряемых результатов.

1. Измерения могут быть испорчены различными агрегатами – источниками шума или вибрации.
2. Можно использовать только в трубах с диаметром от 150 мм до 300 мм.
3. Показания не учитываются, если скорость потока слишком мала.

Вихревые счётчики являются средними вариантами при выборе устройства для учёта сточных вод. Преимущественно используется в промышленности и при сопоставимых масштабах предприятий. Могут работать при температуре до 500 градусов по Цельсию и 30 МПа.

Ультразвуковые

Такие системы измерения сточных вод получили широкое распространение.

• автономных канализациях;
• безнапорных трубах;
• открытых системах;
• промышленных сооружениях для очистки;
• самотёчных каналах.

За расчёт потребления воды ответственными являются ультразвуковые колебания, которые передаются в вычислительный центр устройства. Показатели базируются на площади и скорости потока.

• анализ притоков;
• коммерческий учёт сточных вод;
• контроль отходов;
• мониторинг сточных труб;
• слежка за процессом наполнения канализации.

Благодаря такой системе можно удалённо записывать замеры, далее все данные сохраняются на носителе. При необходимости можно ограничить доступ к изменению настроек счётчика. Прибор может устанавливаться на канализацию с безнапорным трубопроводом.

Почему устанавливают счётчики сточных вод

Регистрация расхода воды – необходимость для сокращения оплаты счетов за водоотведение. Не вся потребляемая вода спускается в канализационную систему, но из-за отсутствия приборов приходится оплачивать канализацию в полном объёме. Счётчики используются не только в промышленных ситуациях, но и в личных домах.

Измерение потока и скорости сточных вод

Измерения происходят с использованием многоканального однолучевого доплеровского способа. На дно водопровода необходимо установить первичные преобразователи уровня и скорости потока.

• скорость – отражением проникающего ультразвукового сигнала;
• уровень – ультразвуковым датчиком (аналогично скорости) или гидростатическим способом (определяя давление на мембрану).

• простая процедура установки;
• результаты можно получить независимо от направления потока;
• универсален в применении.

Но чтобы получать постоянно корректные данные, необходимо часто очищать датчики. Погрешность в сильнозагрязнённых водах составляет от 1 до 5%.

Возможные проблемы

Во время эксплуатации счётчиков могут возникнуть проблемы. Из-за этих факторов передаваемые показатели будут некорректными.

Подпоры

Одной из самой распространённых проблем является подпоры, возникающие следующим причинам:

1. Разрушение определённой зоны линии канализации.
2. Трубопровод засорён из-за скопления мусора крупных размеров.
3. Уклон в противоположную сторону току жидкости.
4. Устройство врезано ниже уровня поверхности сточных вод.

Самая безобидная ситуация – засорение. В этом случае необходимо только провести очистку труб. Во всех остальных случаях потребуется вызов специалистов для проведения ремонтных работ.

Заиливание

Частая проблема, которая не позволяет получать реальные данные. Возникает заливание по следующим причинам:

• в трубу проник грунт;
• в трубу проник песок;
• не соблюдается уклон трубопровода.

Во всех случаях потребуется проводить тщательный анализ всей линии трубопровода.

Неточности в подсчётах

В большинстве типов приборов имеется пункт стандартной погрешности, который не превышает 5%. Увеличение этого показателя будет говорить о неправильности монтажа, неподходящем выбранном месте для установки прибора или его загрязнении. Исправляется проблема устранением причины неточности показателей.

Монтаж и обслуживание

При монтаже необходимо соблюдать некоторые условия. Правильный монтаж возможен только при учёте правил:

• прибор должен располагаться на прямом участке;
• сечение должно заполняться водой;
• счётчик устанавливается в среднем участке трубопровода;
• угол отклонения не должен превышать 25 градусов.

Неправильный монтаж является причиной увеличения расходов из-за некорректности подсчётов.

Из обслуживания счётчики нуждаются в периодической очистке и слежении за подходящими условиями работы, которые зависят от выбранного типа расходомера. Если был приобретён ультразвуковой датчик, то они должны быть защищены от затопления и холода.

Стоимость популярных моделей

В качестве примера представлены популярные модели со стоимостью:

Производитель	Наименование модели	Цена (в рублях)
ЗАО Взлёт	Взлёт РСЛ	74 000
ЗВ Инжиниринг	Стрим-02	276 000
НПП Сигнур	/ХО-Р-02	42 000
ООО ПКФ «Бетар»	ЭКО-32	8 000

Цена будет зависеть от характеристик, качества модели и дополнительных параметров, например, помехозащищённые варианты будут дороже стандартных.

Установка расходомера сточных вод: виды счетчиков на канализацию

Традиционный метод контроля количества сточных вод – это приравнивание их объёма к показаниям счетчика на водопроводной трубе. Таким образом, считают, что вся вода, поступившая потребителю, попадает в канализацию. Если в многоэтажных домах с такой системой учета можно согласиться, то для владельцев частных домов лучше будет установить расходомер для учета сточных вод.

Типы приборов для учета стоков

Применение электронных технологий при изготовлении приборов учета позволяет получать очень точную и надёжную информацию об объёмах сточных вод.

Расходомер сточных вод обладает достаточно компактными размерами

По принципу работы приборы делятся на две группы:

• Учитывающие только уровень потока в качестве параметра замера, а количество сточных вод определяется по расходной величине данного канала – расходомеры I типа. Используются в безнапорном коллекторе, когда стоки движутся самотёком по уклонной трубе под воздействием гравитации.
• Кроме уровня потока, учитывающие показатель его скорости, а данные получающие по принципу «скорость — площадь», – приборы II типа. Применяются в напорных системах, в которых ток канализационных стоков обеспечивает специальный насос.

Современный счетчик на канализацию должен быть сконструирован таким образом, чтобы он выдерживал влияние агрессивных химических сред, был устойчив к сильнозагрязнённым стокам и обеспечивал точность измерений.

К основным видам расходомеров относят:

• Рычажно-маятниковые расходомеры. Применяются для замеров расхода воды в закрытых и открытых каналах. Это устройство оснащено поплавком сферической формы для измерения уровня стоков и поворотной лопастью для вычисления скорости потока жидкости.
• Электромагнитные приборы. Их работа базируется на принципе взаимодействия с магнитным полем жидкости, проходящей через данный прибор. Поэтому замеряемая жидкость должна быть обязательно токопроводящей.
• Ультразвуковые счетчики. Их используют для снятия замеров глубины потока с прямоточными элементами, которые позволяют производить монтаж прибора без осуществления строительных работ в коллекторе. Данные с расходомера передаются по кабельной, беспроводной и модемной связи.

Кроме стационарных приборов, используют портативные измерительные устройства для временной замены демонтированных расходомеров. Они снабжены ультразвуковыми датчиками и могут днём работать от аккумулятора, а ночью подзаряжаться. Их бесперебойное питание организуют с помощью адаптера.

Требования к монтажу

Узел учета сточных вод – это совокупность средств измерения, колодца для установки приборов учета и возможности их технического обслуживания, а также участка трубопровода, на котором осуществляются замеры.

В состав средства измерения входит первичный преобразователь (датчик) и вторичный, в котором производятся обработка, хранение и систематическое отображение полученной информации.

Для замеров специально сооружают колодец на нужном участке трубопровода, который должен быть обязательно прямолинейным на данном отрезке измерения. Перед выбором типа счетчика нужна оценка необходимости, а также целесообразности размещения прибора учета именно на данном месте.

Для получения корректных и бесперебойных результатов учета стоков нужно соблюдать требования:

• Прибор должен регистрировать показатели по всему диапазону расходов диаметра трубопровода;
• В случае установки узла учета в районе индивидуальной застройки нужно выбирать место до точки входа в общую канализацию;
• Погрешность в измерениях допускается не более 5%;
• Должно быть обеспечено бесперебойное энергоснабжение расходомера за счет запасного источника питания;
• Система учета должна накапливать всю информацию, давать сведения о суммарном объёме, периодичности измерений и возможных простоях;
• Располагать счетчик нужно на самом нижнем уровне индивидуальной канализационной сети, в месте максимального заполнения трубопровода.

Каждый узел учета устанавливается согласно индивидуальному проекту, согласованному с организациями, обслуживающими систему канализации, а затем заключается договор абонентского обслуживания.

Сложности проведения замеров

Сточные воды в канализационной системе транспортируются по безнапорным или напорным трубопроводам. Учет безнапорных стоков – сложная задача. В данном случае имеется открытый канал или не полностью заполненная труба, по которым жидкость перемещается с небольшой скоростью под воздействием силы тяжести.

Измерение безнапорных потоков воды сопровождается массой помеховых воздействий, которые связаны с состоянием трубопровода, самого потока и измерительного лотка.

К основным помеховым воздействиям относят подпоры и заиливание канала.

Причины образования подпоров:

• Накопление в трубе большого количества твёрдых отходов, образующих засоры;
• Механическое разрушение участка трубопровода;
• Уклон трубы в сторону, противоположную движению воды;
• Подпор со стороны коллектора возникнет в том случае, если врезку произвели на уровне, который ниже поверхности городских стоков.

Расходомер имеет длительный срок службы

Под заиливанием понимают образование в водных объектах большого количества осадков и наносов. Основной причиной заиливания становится загрязнённость потока при малой скорости течения и малом уклоне канала. Засоры и заиливание устраняют систематической прочисткой сточной канализации.

Как установить счетчик на канализацию

Установка счетчиков чистоты наиболее актуальна для жителей частного сектора, так как здесь не вся потребляемая в хозяйстве вода возвращается в канализацию. В частных домовладениях водную субстанцию часто используют для питья домашних животных, полива огорода, мойки машины и на прочие бытовые нужды. В большинстве же случаев количество сточных вод приравнивают к расходу питьевой воды, замеряемой счетчиком на водопроводной трубе, а это неправильно. Сократить счета за водоотведение примерно на 40% поможет установка счетчика на канализацию.

Чтобы произвести монтаж расходомера сточных вод, нужно:

• Очень точно и правильно рассчитать место установки. Для монтажа не подходят наивысшие точки и нисходящие участки канализационной трубы.
• Идеальной зоной для установки являются прямолинейные участки системы. Необходимо вымерять угол наклона трубы, который не должен быть больше 25 градусов.
• Если стоки движутся по канализационной системе самотёком, то монтаж расходомера нужно производить на низком прямолинейном участке трубопровода.

Современный расходомер является высокотехнологичным прибором, который обеспечит точность замеров стоков в каждом частном доме, если владелец заинтересован в снижении коммунальных платежей.

Установка расходомера – довольно редкое явление, хотя прибор позволяет точно установить объём стоков и оптимизировать плату за водоотведение. В настоящее время разработано немало видов современных приборов учета объёма сточных вод, среди которых можно выбрать такой, что по своим техническим характеристикам будет соответствовать параметрам конкретного объекта.

Особенности монтажа счетчика канализационных стоков в частном доме

Постановление правительства РФ №776 от 04.09.13 обязало домовладельцев и предпринимателей ввести контроль над учётом сточных вод. В конечном итоге мероприятие должно привести к рациональному подходу в использовании природных ресурсов и снижению платы за водопользование. По умолчанию, объём стоков принимается равным количеству кубометров горячей и холодной воды, определённому по счётчикам или по принятым нормам. Как показывают исследования, реальное потребление больше. Домовладельцы могут использовать воду на хозяйственные нужды: полив цветников, уход за животными. Счетчик на канализацию в частном доме определит действительное количество стоков, поступающих в систему водоотведения.

Виды расходомеров для сточной воды

Существует несколько типов канализационных водомеров, имеющих разные устройства, технические условия эксплуатации и конструкции.

Электромагнитные устройства

Построены на принципе преобразования электродвижущей силы, полученной при взаимодействии потока электропроводящей жидкости с созданным электромагнитным полем. Цифровой сигнал, который определяет показания счётчика, прямо пропорционален скорости течения воды.

• надёжность;
• высокая точность измерения;
• простое эксплуатационное обслуживание и монтаж;
• возможность снимать показания при движении среды в двух направлениях;
• работа без потери напора и вибрации.

Применяются в промышленном производстве, энергетике, нефтехимической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Рычажно-маятниковые счётчики

Измерения осуществляются по двум параметрам:

• уровню жидкости;
• скорости потока.

Принцип работы основан на движении поплавкового механизма, находящегося в контакте с измеряемой средой. Вертикальные перемещения поплавка преобразуются в сигналы и передаются на различные измерительные устройства, скорость течения измеряется с помощью поворотной лопасти.

Основное применение счётчики этого типа находят на сбросных открытых и закрытых каналах, с их использованием отслеживают уровень жидкости.

Водомеры ультразвуковые

Принцип действия основан на анализе акустических данных, которые снимаются при прохождении потока через ультразвуковые колебания. Для измерения используются два параметра:

• площадь сечения;
• скорость перемещения.

Широкое применение нашли на очистных сооружениях, локальных, самотёчных и открытых канализационных системах, в безнапорных установках с трубами большого диаметра. Срок эксплуатации до 10 лет. Высокая точность с автоматизированной защитной системой позволяет использовать приборы в разных отраслях промышленности.

• возможность работы водомеров в закрытых трубопроводах без свободного доступа к регулированию устройства;
• использование беспроводной связи;
• удалённый доступ при снятии показаний;
• сохранение данных замеров на съёмном носителе.

Ультразвуковые устройства нуждаются в постоянном присмотре и обслуживании. В накладных расходомерах необходимо производить замену геля.

Вихревые счётчики

Основаны на измерении перепадов давления, возникающих в случае погружения треугольного предмета в газовую или жидкую среду. Появляющиеся завихрения напрямую зависят от скорости движения потока. В вихревом потоке формируется зона пониженного давления. Разница между высоким и низким значением создаёт перепад параметра, который фиксируется измерителем. Частота изменения отслеживаемого сигнала позволяет вычислить скорость потока.

Преимущества вихревых счётчиков:

• отсутствие движущихся деталей;
• простота исполнения;
• точность измерения параметров не зависимо от изменения давления и температуры среды;
• устойчивость к механическим воздействиям;
• стабильная работа в сильно загрязнённой среде.

• потери давления;
• чувствительность к шуму и вибрации;
• недостоверные показатели при низкой скорости течения.

Вихревые устройства не эффективны в трубах с малым сечением (до 150 мм) и с большим диаметром (свыше 300 мм).

Еще есть индукционные, радарные и механические кольцевые устройства. Но особого распространения они не получили.

Критерии выбора

Потребителя интересует оптимальное соотношение между стоимостью прибора и возможностью извлечения дохода при точном определении объёма стоков. Невысокую стоимость имеют рычажно-маятниковые счётчики. Они способны работать с достаточной точностью даже в заиленных трубах в течение длительного срока, зато требуют поверки каждые 2 года.

Чтобы одномоментно проконтролировать расход сточных вод, применяют портативные устройства, основанные на ультразвуковых технологиях. Их преимуществом является лёгкий монтаж и точность, которые нивелируются достаточно высокой стоимостью.

Особенности монтажа счетчика на стоки

Устанавливать счётчики могут только квалифицированные специалисты, так как при нарушении технологических условий показания водомеров не будут считаться достоверными. Это приведет к дополнительным денежным потерям.

Выбранное устройство должно соответствовать типу канализации и диаметру трубы, а также иметь в комплекте необходимые для его эксплуатации блоки.

Требования к установке прибора:

• монтаж производится согласно имеющейся инструкции;
• сечение внутренней полости заполнено жидкостью;
• соблюдены размеры прямых отрезков трубопровода на входе и выходе расходомера;
• устройство правильно расположено внутри сечения труб;
• устанавливают счётчик на прямолинейном участке самотёчной канализации на самом низком уровне с отклонением не более 25 градусов;
• не разрешено производить монтаж вблизи поворотов, на высоких точках и нисходящих участков трубной системы.

Выполнение требований позволит снизить платежи по канализационным стокам. Особенно верно это утверждение для владельцев частных домов. Местоположение устройства должно быть удобным для эксплуатационного обслуживания.

Возможные проблемы с использованием прибора

На форумах озвучены проблемы с использованием водомера РСЛ-212. При установке не считывалась конфигурация, не было возможности зайти в настройку параметров. Ошибка может заключаться в перезаписи настроек первичного измерителя. Устраняется с помощью функции «настройка связи».

При попадании воздуха в сечение устройства показатели искажаются. Отмечается сложность настройки водомеров: два устройства, установленные рядом, часто показывают разные значения.

Стоимость счетчиков на канализацию

Наибольшую популярность приобрели приборы фирмы «Взлет», так как они сертифицированы. Предназначены для использования в безнапорных трубопроводах. Цена на счётчик канализационных стоков Взлёт РСЛ составляет 74000 руб.

Днепр 7.01.11-1 используется в безнапорных коллекторах. Цена: 44000 руб.

ЭХО-Р-02 ультразвуковой расходомер измеряет объём стоков в безнапорных трубопроводах с диаметров от 100 мм и в открытых каналах. Предназначен счётчик для коммерческого учёта. Цена: 45600 руб.

Ультразвуковой портативный водомер АКРОН-01 служит для определения мгновенного значения параметра в напорных канализационных трубопроводах. Цена: 41000 руб.

Расходомеры-счетчики для канализации и стоков: цены, виды и типы

Устанавливать коммерческий прибор учета сточных вод на промышленных объектах экономически целесообразно, в первую очередь, для собственников. При отсутствии счетчика расход бытовых и технологических канализационных стоков принимается равным водопотреблению (с некоторым поправочным коэффициентом). Такой расчет корректно применять в небольших предприятиях и организациях, в общественных зданиях или в квартирах, где практически весь объем приходящей воды спускается в канализацию.

На крупных промышленных предприятиях, потребляющих воду на технологические нужды, водный баланс значительно более сложный и фактические объемы водоснабжения и водоотведения могут сильно различаться. В этих случаях установка счетчика на канализацию избавит от значительных переплат.

Виды систем

1. По геометрической конфигурации коллектора. Различают открытые лотки, каналы, реки или замкнутые трубы.
2. По давлению жидкости – безнапорные (самотечные каналы и частично заполненные трубопроводные системы) и напорные (с избыточным давлением воды в трубах). В трубопроводах может наблюдаться смешанный (переходной) режим течения потока.

На выбор метода, по которому будет производиться учет сточных вод, оказывает влияние ряд факторов. Это стоимость прибора и монтажа в сравнении с ожидаемой экономией от его установки, номинальная и фактическая погрешность измерения, загрязненность среды, сложность монтажа, возможность снятия для периодической поверки и др. Так, при невозможности установить погружные датчики, используют бесконтактные узлы учета (с радарными или накладными датчиками, в зависимости от типа канала).

Расходомеры для самотечных сетей

Энергонезависимые системы безнапорной канализации широко применяются в промышленности и быту. Различают отвод отработанных технологических вод, ливневую канализацию и отведение бытовых стоков. Водоотведение выполняется по открытым каналам и лоткам (прямоугольным, трапециевидным) и частично заполненным трубопроводам.

Измерение расхода загрязненной жидкости происходит путем определения скорости течения и уровня жидкости. Учет сточных вод в открытых каналах и безнапорных трубопроводах выполняется такими методами:

• на основе эффекта Доплера;
• кросс-корреляции;
• при помощи радарного измерения;
• уровнемерами.

Для коммерческого учёта допускается установить счетчик сточных вод, сертифицированного в РФ и внесенного в Государственный реестр средств измерений. Погрешность счетчика указана в Описании Типа и подтверждается тестовыми испытаниями на лабораторных измерительных стендах (проливных установках) институтов, имеющих соответствующую лицензию Госстандарта.

Однако фактически погрешность расходомеров может оказаться значительно выше. Это связано с невозможностью проверки прибора на лабораторном стенде во всех гидравлических режимах, существующих в реальном потоке. На сегодня невозможно смоделировать в условиях лаборатории, при одновременном контроле расхода точным тестовым прибором, потоки с большим объемом (при большой глубине и ширине канала), выдерживая требуемые прямые участки «до» и «после» места измерения, тем более невозможно проверять приборы в потоках с разной степенью загрязнения. Эти ограничения существует не только для имеющихся в России, но и для лучших зарубежных лабораторных проливных стендах.

Рассмотрим, какую фактическую погрешность можно получить тем или иным методом измерения на реальном узле учета.

Метод Доплера

Ультразвуковые промышленные счетчики сточных вод, работающие по методу Доплера, определяют скорость течения путем нахождения длины волны, отраженной от частиц в потоке. Данные приборы сертифицируют с допустимой погрешностью измерения средней скорости течения жидкости ±2%.

В реальных условиях фактические значения могут достигать до ±5÷25%, что подтверждается рядом испытаний на натурных стендах, когда в условиях узла учета на безнапорном канале была возможность сравнить данные доплеровского расходомера с показаниями, полученными другим достоверным способом, например, от прибора, измеряющего расход того же потока, но в условиях напорного трубопровода выше или ниже по течению.

Нормальная эпюра распределения скоростей

Эпюра скоростей в начале дождя

Эпюра скоростей при значительных донных отложениях

Такие расхождения связаны с тем, что измеряемое доплеровским прибором значение скорости V_изм отличается от среднего показателя V_ср – этот параметр определяется при помощи поправочного коэффициента k. Значение k принимается по справочным данным в зависимости от конструкции канала, срока эксплуатации системы (заиливания), загрязненности потока и др. Для более точного определения поправочного коэффициента проводится калибровка при монтаже расходомера.

Доплеровские счётчики – это приборы среднего класса точности, которые показывают достаточно достоверные результаты в несложных условиях измерения. Учитывая их относительно невысокую стоимость, устройства достаточно распространены в самотечных каналах с незначительным уровнем отложений и однородным потоком.

Кросс-корреляционные узлы учета

Патентованный немецкой компанией Nivus GmbH метод кросс-корреляции позволяет получить наиболее точные результаты измерения расхода канализационных стоков. Методика основана на сопоставлении ультразвуковых фото, сделанных с частотой от пятисот до двух тысяч единиц в секунду.

Кросс-корреляционный ультразвуковой расходомер сточных вод позволяет определить скорость движения частиц жидкости на разных уровнях потока. С его помощью строят эпюры фактического распределения скоростей по сечению в режиме реального времени. Это высокоточные устройства: их сертифицируют с погрешностью ±1%, при этом реальная погрешность также не превышает ±1÷2%. Это единственная методика, не требующая ввода допущений и поправочных коэффициентов, снижающих объективность и достоверность результатов.

Несмотря на значительную стоимость (в среднем их цена в 1,5÷2 раза выше, чем у доплеровских приборов) такие счетчики на канализацию востребованы. Их рекомендуется применять для промышленного учета канализационных стоков, если требуются точные результаты, а также в каналах со сложной геометрией, а также при возможности подпоров.

Радарные устройства

Бесконтактный узел учета сточных вод определяет скорость жидкости на поверхности и уровень потока. Значение V_ср находят путем ввода коэффициентов, а объемного расхода – пересчетом геометрического сечения канала с учетом измеренного уровня.

Приборы сертифицируются с допустимым отклонением ±2%, при этом их сертификационные испытания и поверку проводят не в потоке, а на движущейся резиновой ленте. Однако уже даже при проведении испытаний на гидравлическом стенде при спокойном движении жидкости фактическая погрешность составляет до ±20%, ведь распределение скоростей по сечению не линейно. Этот факт, однако, никак не отражается на данных о максимальной погрешности данных приборов, указанной в описании типа (±2% или ниже).

На самом деле наиболее точные показания (погрешность около ±5%) в лабораторных условиях на проливном стенде получают при наличии небольших волн на поверхности. В реальных каналах дополнительные сложности определения расхода возникают при вычислении сечения канала, геометрия которого меняется из-за отложений и засоров. В таких случаях погрешность может достигать ±50%.

Цена бесконтактных приборов значительно выше доплеровских и соизмерима со стоимостью кросс-корреляционных счетчиков. Учитывая это, а также низкую точность измерения их применение обосновано только в случаях, когда погружные ультразвуковые датчики установить нельзя. Радарные расходомеры сточных вод используют для сильно загрязненной и агрессивной канализации, а также при высокой скорости потока и технической сложности установить датчики внутри канала.

Расходомеры на основе уровнемеров

Некоторые модели уровнемеров, при помощи которых можно выполнить пересчет уровня потока жидкости в расход, сертифицированы в РФ как расходомеры. В зависимости от конкретных моделей погрешность измерения по Описанию Типа составляет ±3% и ±4%. При этом скорость считают постоянной, зависящей только от конструкции самотечного канала. Однако такая методика расчета не учитывает неравномерность распределения скоростей по слоям потока, а потому в реальных условиях погрешность может достигать ±5÷50%, а при наличии подпоров – и более 100%.

Эти счетчики гораздо дешевле устройств, работающих по другим методикам, однако, вероятность колоссальной погрешности делает их экономически неэффективными для коммерческого учета водоотведения при больших расходах. Их рекомендуют использовать для внутреннего технологического учета или для коммерческого измерения на объектах с незначительным водоотведением, которое не приведет к значительным переплатам.

Для крупных индустриальных предприятий с отведением канализационных сбросов в больших объемах рекомендуется купить кросс-корреляционный счетчик. Благодаря высокой точности измерений ожидаемая экономическая выгода в данном случае выше стоимости узла учета. Еще одно преимущество кросс-корреляционных расходомеров – их универсальность. Они работают в самотечных каналах, напорных трубопроводах и в системах с переходным режимом. В частности, счетчики компании NIVUS для безнапорных сетей могут работать при временном переходе в напорный режим.