Ultraheli vee arvestid töötavad välja, kui kiiresti vett voolab, vaadates väikeseid erinevusi helilainete levimise ajal voolu suunas ja vastu voolu. Põhimõte on tegelikult üsna lihtne. Kaks sensorit tuvastavad need helisignaalid, pöörates tähelepanu, kuidas need kiirenevad, liikudes allavoolu, ja aeglustavad tagasipöördumisel ülesvoolu. Üks suur eelis? Kuna liikuvaid osi pole, puudub mehhaaniliste arvestite hõõrdumise ja kulumisega seotud probleem. Need seadmed annavad siiski mõõtmised umbes 1% täpsusega, isegi kui olukord muutub keerulisemaks, näiteks äkiliste veevoolu muutuste ajal või kui torudes on palju mustust ja jäätmeid. Selline usaldusväärsus muudab need populaarseks valikuks paljudes tänapäevastes veekasutamise juhtimissüsteemides.
Ultraheliarvutid ei sisalda liikuvaid osi, seega ei kannata need mehaanilise kulumise käes, mis aja jooksul mõjutab traditsioonilisi arvuteid. Traditsioonilised kaotavad tavaliselt aastas umbes poole protsendi kuni ühe protsendi täpsusest just selle kulumise tõttu. Kuna neil on mitteinvasiivne mõõtmistehnoloogia, säilitavad need arvutid aastaid stabiilsust ja kaotavad vaid vähe täpsust. Need säilitavad umbes pluss miinus kaks protsenti täpsust, olenemata sellest, kas rõhk on madal (0,1 MPa) või kõrge (1,6 MPa). Meehaanilised süsteemid lihtsalt ei suuda pakkuda sellist usaldusväärsust, kui tegemist on keerukate tingimustega. Ka siis, kui vesi sisaldab korrosiooni tekitavaid aineid või suurt hulka partikleid, säilitavad ultraheliarvutid stabiilset tööd, kuna nende sisemised komponendid ei puutu otseselt kokku vedelikuga.
Ultraheli tehnoloogia võib tuvastada voolu kuni 4 liitrit/tund , mis muudab selle kümme korda tundlikumaks kui mehaanilised diafragmaarvutid. See võime on oluline väikeste lekkete tuvastamisel kinnistusplombeerimisel, kus kohalike kasututilkade uuringud näitavad, et 15% voolu kadub tuvastamata tilkumise kaudu alla 2 L/min
Traditsioonilised mehaanilised vee-arvestid töötavad sisemiste komponentidega, nagu näiteks turbid ja hambad, mis asuvad seadmes sees. Need osad lagunevad aja jooksul pideva hõõrdumise ja tavapärase voolava vee mineraalide kogunemise tõttu. Ühildes aastal 2023 tehtud uuringutega, mille tegi Ponemon, kaotavad need arvestid iga aastaga umbes 1–2% täpsusest, eriti kui tegemist on kõva vee, mis sisaldab palju mineraale, mis põhjustavad katuseid ja kiirendavad korrosiooni probleeme. Teisalt ei ole ultraheliarvestitel üldse neid liikuvaid osi, kuna need on valmistatud tahkeseadmete tehnoloogiaga. See tähendab, et komponentide vahel pole otseseid kokkupuuteid, seega ei kannata need füüsilisest kulumisest ja hoiavad oma mõõtmisi palju kauem kui vanemad mudelid.
Mehaaniliste veejuhtmete sisemisse osa koguneb aja juba kile ja biofilm, mis jääb pöörlevale osale kinni ja segab täpse voolu mõõtmist. Vee tõhususifoorumi väljakannete kohaselt 2022. aastal põhjustasid umbes 40% kõigist mehaaniliste mõõturite hooldusprobleemidest just sellist ummistumist, isegi kui paigaldatud olid eelpuhastid. Kui sellised ummised tekivad, hakkavad mõõtjad näitama madalamat kulu, kui mis tegelikult on, mis viib kõrgemate arveteni ja lisakuludeni remontide ja vahetusteni.
MeHaanilised arvestid tekitavad surve muutumisel üsna suuri vead, mõnel juhul kuni plussmiinus 5% nende ägedate tippude ajal, nagu näitas rahvusliku veesektori ühenduse International Water Association 2023. aasta uuring. Need vanamoodilised arvestid töötavad hästi ainult kitsas vahemikus, ligikaudu 10 korda erinevus nende mõõtmisvõime vähimate ja suurimate väärtuste vahel. Selline vahemik ei sobi süsteemide jaoks, kus vee tarbimine kõigub kõikjal. Ultraheliarvestid aga räägivad hoopis teistsugust lugu. Need suudavad hallata palju suuremat variatsiooni, pöördepunkti suhtega umbes 250:1. See tähendab, et need säilitavad täpsust ka siis, kui voolu olukord muutub kaootiliseks, andes alati usaldusväärsed näidud, olenemata süsteemi ees prognoosimatusest.
Vastupidiselt sellele, et mehaaniliste arvestite puhul valitakse odavam algkulu vastu vastupidavust, tekivad pikemas perspektiivis ebatõhusused. Kuna mitte-tulundit toova vee ja ümberkalibreerimise kulud tõusevad, on utiliidiettevõtete ees kasvav surve oma infrastruktuuri tänapäevastada.
Ultraheliarvestid suudavad tuvastada voolu alla 4 liitri tunnis, samas kui enamik mehaanilisi arvesteid vajavad enne liikumist umbes 15 kuni 20 liitrit. Selline tundlikkus teeb utiliidiettevõtetele suurt vahe, kui nad püüavad väikseid lekkeid tuvastada. Väljatestid on näidanud, et need arvestid tuvastavad probleemid kuni kaheksa korda kiiremini kui vanemad mudelid, mis tähendab kaotatud vee tulusid vähendatakse ligikaudu 22%. Traditsioonilised turbosüsteemid on sageli ebaefektiivsed, kui vool on liiga madal, kuid ultrahelisüsteemid säilitavad edukalt täpsust pluss miinus 1% piires sõltumata süsteemi olukorrast tänu pidevale signaalitöötlemisele.
Vanamoodilised mehaanilised mõõturid kalduvad ajapikku oma täpsusest kõrvale minema, kuna nende laagrid lihtsalt kuluvad pideva liikumise tõttu. Iga aasta kaotavad need mõõturid umbes 2–3 protsenti täpsusest. Seetõttu tuleb neid iga viie kuni kuue aasta tagant taaskalibreerida, mis võib hooldusbudgetile suurt kahju tekitada, kuna iga mõõturi kohandamine maksab üle 120 dollari. Ultraheli-tehnoloogia lahendab selle probleemi täielikult oma staatilise disainiga, kus liikuvaid osi pole, mis kulunevad. Need täpsemad mõõturid säilitavad oma kõrge mõõtmise standardit üle kaheteistkümne aasta ilma üldse mingi sekkumiseta. Hiljutised 2023. aastal tehtud testid näitasid, et ultrahelisüsteemid säilitasid pärast kümme täielikku tööaastat endiselt peaaegu 98,4-protsendilise täpsuse, mis on üle seitsmeteistkümne protsendipunkti parem kui traditsiooniliste mehaaniliste mõõturite puhul samas uuringus.
Standardmehaanilised vee-arvestid katkestavad sageli tööd aladel, kus koguneb palju setet, näiteks talnmetes ja maapiirkondades. Uuringud näitavad, et 47 mehhanilisest arvestist 100-st lõpetab korrektse töö kolme aasta jooksul. Ultraheli mudelid aga näitavad hoopis teistsugust pilti, kuna nende töökindlus jääb 99,96%-le, sest nende disain takistab mustuse ja prahi kinnijäämist. Suur eelus on ka selles, et ultraheli seadmeid saab paigaldada peaaegu kõikjalgi, ilma et tuleks muretseda orientatsiooni üle. See paindlikkus vähendab paigaldusvigasi umbes 30%, mis on eriti oluline seadmete paigaldamisel kitsastes ruumides või keerukates kohtades. Kõrghoonetes, kus veevaj pressure kogu päeva jooksul märkimisväärselt muutub, teeb ultraheli tehnoloogia ka suurt vahe. Traditsioonilised diafragmaarvestid segunevad nende rõhumuutuste tõttu umbes 19% ajast, mis viib valede mõõtmisteni. Ultraheliarvestid aga toimevad voolukiiruste vahemikus alates 0,1 kuupmeetrist tunnis kuni 1600 kuupmeetreni tunnis ilma täpsuse kaotamata, mis tähendab kõigi osapoolte jaoks õiget arveldust.
Ultraheli arvestid integreeruvad loomulikult IoT-põhiste nutikate võrkudega, moodustades omavahel ühendatud süsteemid, mis koguvad tarbimisandmeid 1% mõõte täpsusega. Erinevalt iseseisvatest mehaanilistest seadmetest saadavad need nutikad arvestid automaatselt reaalajas tarbimis- ja surveandmeid kesksetele platvormidele, võimalades ettevõtetele jälgida piirkondlikku toimimist ilma käsitsi lugemiseta.
Pidevad andmepood ultraheliarvestitest toidavad masinõppimise algoritme, mis tuvastavad abnormaalsused kuni 0,5 liitrit/minut , võimalades varajast lekkete või sekkumiste tuvastamist. Need süsteemid märgistavad automaatselt ebatavalised mustrid, vähendades arveldusvigasid kuni 98% võrreldes traditsiooniliste kvartali vee-arvestite lugemitega.
Pilveühendatud ultraheli mõõturid toetavad kaugdiagnostikat ja õhuga kanduvaid tarkvarauuendusi, vältides vajadust kohapealse hoolduse järele. See võimalus takistab mehaaniliste mõõturite tüüpilist ±2% aastast täpsuse kõrvalekallet ja säilitab mõõtmiste täpsust mitmesugustes rakendustes üle 15 aasta.
Berliini linna veeamet vähendas arvestamata kaotatud vee kogust 30% 18 kuu jooksul pärast ultrahelil põhinevate mõõturite paigaldamist kogu linna ulatuses. Süsteem tuvastas madala voolu ebanormaalsused 12% ühendustest , võimaldades sihipäraseid remonti. Eelmised mehaanilised süsteemid alahindasid kaotusi 19% vanades torujuhtmetes, nagu on märgitud Urban Water Institute'i (2023) raportis.
Pärast 500 000 kodu hõlmava ultraheli mõõtmise paigaldamist teatas Singapuri avalike utiliidide nõukogu arvelduskorra täpsuse 4,2% suurenemisest . Püsiva ±1% veakaldiga lahendas tehnoloogia korduvad vaidlused vee tasude üle – mis on levinud mehaaniliste mõõturite puhul, mille veakald jääb pärast viit aastat kuni ±5%ni (Avalike utiliidide nõukogu aruanne 2024).
Egiptuse Nilodeltal hoidis ultrahelimõõtur oma 98,7% täpsust kolme aasta jooksul kõrge turbiditeetide tingimustes, mis tavaliselt takistavad mehaaniliste voolikute tööd 14 kuud . Uurijad ei märkanud hooajaliste setete suurte sissevoolude ajal ühtegi vales näidu, mis kinnitab seadmete usaldusväärsust keerukates keskkondades – selle kinnitas 2024. aasta Maailmapanga veeinfrastruktuuri hindamine.
Ultraheli veearvestid pakuvad suuremat täpsust, usaldusväärsust ja tundlikkust, eriti madala vooluolukordades. Neis puuduvad liikuvad osad, mis vähendab kulumist ja tagab aja jooksul stabiilse toimimise.
Ultraheliarvestid on disainitud nii, et need toimiksid täpselt ka kõrge setete või häguse vee piirkondades. Nende mitteinvasiivne anduritehnoloogia takistab ummistumist ja säilitab mõõtmistäpsust.
Jah, ultraheliarvestid saavad sujuvalt integreeruda IoT-põhiste nutikate võrkudega, võimaldades reaalajas andmete edastamist ja jälgimist, mis aitab tõhusa infrastruktuuri haldamisel.
Tugeva staatilise tehnoloogia tõttu ei vaja ultraheliarvestid üldiselt regulaarset uuesti kalibreerimist nagu mehaanilised arvestid. Need saavad säilitada täpsust kohandusi vajamata üle kümne aasta.