अल्ट्रासोनिक जल मीटर पानी के माध्यम से ध्वनि तरंगों के दोनों दिशाओं में यात्रा करने में लगने वाले समय को मापकर काम करते हैं। जब ये संकेत प्रवाह की दिशा में और उसके विपरीत दिशा में जाते हैं, तो मीटर निर्धारित करता है कि कितना पानी बह रहा है। इस विधि की सबसे अच्छी बात यह है? इसमें कुछ भी पानी के संपर्क में नहीं आता। पाइप के अंदर घूमने वाले गियर, पिस्टन या टर्बाइन की आवश्यकता नहीं होती। ये यांत्रिक भाग समय के साथ घिस जाते हैं, जिसके कारण सामान्य मीटर उम्र के साथ धीरे-धीरे कम सटीक हो जाते हैं। शहरों ने कुछ परीक्षण किए हैं और पाया है कि पारंपरिक मीटर केवल पांच वर्षों के बाद वास्तविक उपयोग का लगभग 20% तक गिनती करना छोड़ देते हैं, क्योंकि उन सभी चलते भागों का घिसना हो जाता है। अल्ट्रासोनिक मीटर में ऐसी समस्या नहीं होती क्योंकि वे अपने पूरे जीवनकाल तक कारखाने से सही ढंग से कैलिब्रेटेड रहते हैं। इसके अलावा, कोई भी आंतरिक भाग गंदा या अवरुद्ध नहीं होता, इसलिए पानी के प्रवाह में अवरोध पैदा करने वाली चीजों की कमी होती है।
विश्व भर के जल प्राधिकरण, AWWA और OIML जैसे समूहों سمेत, ने पुष्टि की है कि अल्ट्रासोनिक मीटर तेज बहाव वाले पानी या लगभग स्थिर स्थितियों जैसी सभी प्रवाह स्थितियों में एक उल्लेखनीय ±0.5% सटीकता बनाए रखते हैं। इसकी तुलना यांत्रिक मीटर से करें, जो आमतौर पर केवल ±2-5% सटीकता प्रदान करते हैं, और जब प्रवाह उनकी नाममात्र क्षमता के 20% से नीचे गिर जाता है, तो स्थिति और भी खराब हो जाती है। क्यों? ये पुराने प्रणाली पानी की गति में छोटे परिवर्तनों का पता लगाने में कठिनाई महसूस करते हैं और पानी की मोटाई तथा तापमान में उतार-चढ़ाव के प्रति खराब प्रतिक्रिया देते हैं। उद्योग मानकों को देखें, तो पता चलता है कि अल्ट्रासोनिक उपकरण लगातार एक दशक तक काम करने के बाद भी अपनी सटीकता 0.3% के भीतर बनाए रखते हैं, जबकि डायाफ्राम मीटर सेवा के केवल तीन वर्षों में ही 3-7% तक विचलित होना शुरू कर देते हैं। इस तरह की विश्वसनीयता मापन त्रुटियों को 80% तक कम कर देती है, जिससे जल कंपनियों को ऐसे धन का ट्रैक रखने में मदद मिलती है जो अन्यथा लीक हो जाता है।
अल्ट्रासोनिक जल मीटर का जीवनकाल बहुत अधिक होता है क्योंकि इनमें वे भाग नहीं होते जो समय के साथ आमतौर पर क्षय हो जाते हैं। इन मीटरों को लगभग 15 वर्ष या उससे अधिक समय तक उपयोग किया जा सकता है, जो पारंपरिक यांत्रिक मीटरों की तुलना में लगभग दो गुना अधिक है जिनका जीवनकाल आमतौर पर 7 से 10 वर्ष के बीच होता है। हमने ऑटोमेटेड मीटर इंफ्रास्ट्रक्चर परियोजनाओं के दौरान फिलाडेल्फिया, टोरंटो और मेलबर्न जैसे प्रमुख शहरों में इस बढ़े हुए जीवनकाल को अच्छी तरह काम करते देखा है। इन स्थानों पर, अल्ट्रासोनिक मॉडलों ने उच्च दबाव, मध्यम दबाव या यहां तक कि कम दबाव की स्थितियों में भी विभिन्न दबाव परिस्थितियों में लगातार कई वर्षों तक स्थिर प्रदर्शन बनाए रखा। इनके पीछे की तकनीक पुराने डिज़ाइनों से अलग तरीके से काम करती है क्योंकि इनके आंतरिक हिस्सों में कुछ भी नहीं होता जो लगातार पानी के प्रवाह से क्षय या थकान का शिकार हो। नगर निगम के जल विभाग भी इस विश्वसनीयता से बहुत लाभान्वित होते हैं। एक सामान्य 15 वर्ष के रखरखाव चक्र में, पारंपरिक मीटरों की तुलना में वे लगभग 40 प्रतिशत कम बार उपकरण बदलने की स्थिति में आते हैं।
उन सभी गतिशील भागों को पूरी तरह से हटा देने से मेंटेनेंस कार्य में खर्च होने वाली राशि में बड़ा बदलाव आता है। पिछले साल AWWA की रिपोर्ट के अनुसार, संयुक्त राज्य अमेरिका के तीन अलग-अलग शहरों में पारंपरिक मीटरों के स्थान पर अल्ट्रासोनिक मीटर के उपयोग शुरू करने के बाद उनकी स्थानीय मरम्मत की आवश्यकता लगभग 90% तक कम हो गई। क्यों? क्योंकि फंसे इम्पेलर, घिसे बेयरिंग और ड्रिफ्टिंग कैलिब्रेशन रीडिंग जैसी समस्याएं पूरी तरह से समाप्त हो गईं। अब जो देखने को मिल रहा है, वह यह है कि तकनीशियन केवल तभी आते हैं जब कोई वास्तविक समस्या होती है, नियमित जांच के सख्त शेड्यूल के अनुसार नहीं। इससे प्रति मीटर प्रति वर्ष केवल श्रम खर्च में लगभग 70-80 डॉलर की बचत होती है। अधिकांश कंपनियों को इस निवेश पर वास्तविक वित्तीय रिटर्न लगभग 18 महीनों के भीतर देखने को मिलने लगते हैं, जबकि सटीक माप बनाए रखते हुए सामान्य संचालन बिना किसी बाधा के जारी रखा जाता है।
अल्ट्रासोनिक मीटर 0.01 घन मीटर प्रति घंटे जितने कम प्रवाह को भी पकड़ सकते हैं, जो मूल रूप से पूरे दिन चलने वाले रिसाव वाले नल से निकलने वाली मात्रा के बराबर होता है। यांत्रिक मीटरों को घर्षण के खिलाफ गति प्राप्त करने और अपने इम्पेलर को घुमाने के लिए निश्चित दबाव के स्तर की आवश्यकता होती है, लेकिन अल्ट्रासोनिक उपकरण वास्तव में पाइप के अंदर ध्वनि तरंगों के आसपास उछलने के माध्यम से प्रवाह की गति को मापते हैं। इस क्षमता के कारण, ये मीटर पुराने पाइप, जंग लगे कनेक्शन या टूटे फिटिंग से आने वाले छोटे-छोटे, अनियमित रिसाव को पकड़ लेते हैं। इस तरह के नुकसान पुराने बुनियादी ढांचे वाली प्रणालियों में गैर-राजस्व जल के लगभग 30% हिस्से को बनाते हैं। समस्याओं को शुरुआत में पकड़ने से पाइपों के समय के साथ बिगड़ने को रोका जा सकता है और भविष्य में महंगी आपातकालीन मरम्मत पर धन बचता है।
उल्ट्रासोनिक मीटर स्थापित करने वाले शहरों में आमतौर पर छह महीने के भीतर ही गैर-राजस्व जल (NRW) में लगभग 22% की कमी देखी जाती है। ऐसा इतनी तेज़ी से क्यों होता है? यहाँ तीन मुख्य कारक एक साथ काम करते हैं। सबसे पहले, ये मीटर वास्तविक समय में छोटे रिसाव का पता लगा सकते हैं, जिससे कर्मचारी जल्दी से समस्या वाले क्षेत्रों का पता लगा सकते हैं। दूसरा, इनकी गड़बड़ी-रोधी डिज़ाइन इन्हें अवैध रूप से बायपास या क्षतिग्रस्त करना मुश्किल बना देती है। तीसरा, ये दोनों दिशाओं में प्रवाह को मापते हैं, जिससे यह पता चलता है कि पाइपों के माध्यम से जल पीछे की ओर प्रवाहित हो रहा है—यह एक संकेत है कि कहीं भूमिगत कुछ खराब है। इन मीटरों को उन्नत मीटरिंग बुनियादी ढांचे (एडवांस्ड मीटरिंग इंफ्रास्ट्रक्चर) प्रणालियों के साथ जोड़ें, और वे विस्तृत उपयोग डेटा उत्पन्न करना शुरू कर देते हैं। यह जानकारी ऑपरेटरों को दबाव क्षेत्रों को अधिक प्रभावी ढंग से समायोजित करने और मरम्मत दलों को सबसे अधिक आवश्यकता वाले स्थानों पर भेजने में सक्षम बनाती है। देश भर के जल विभाग स्थापना के बाद रिसाव मरम्मत बिल में 40% तक की बचत की रिपोर्ट कर रहे हैं। कुछ तो पहले अनियंत्रित रिसावों के कारण खोए गए लाखों रुपये वापस प्राप्त कर रहे हैं। जो कभी दक्षता रिपोर्ट्स में सिर्फ एक और बिंदु था, वह अब नगरपालिका बजट के लिए मापने योग्य और क्रियान्वयन योग्य बन गया है।
अल्ट्रासोनिक जल मीटर अपनी शुद्धता बनाए रखते हैं, भले ही जल प्रवाह असामान्य ढंग से अव्यवस्थित, आवर्ती या विक्षुब्ध हो जाए, जिससे सामान्य यांत्रिक मीटरों में समस्या उत्पन्न हो जाती है। ये मीटर ठोस-अवस्था उपकरणों के रूप में निर्मित होते हैं, इसलिए चुंबकीय क्षेत्रों, पाइपों के माध्यम से फैलने वाले कंपनों या अचानक हाइड्रोलिक झटकों से उनका प्रभावित नहीं होता, जो अक्सर पुराने इम्पेलर शैली की प्रणालियों में समस्याएँ उत्पन्न करते हैं। इनके आंतरिक तकनीक वास्तव में डिजिटल रूप से संकेतों को संसाधित करती है ताकि हवा के बुलबुले, अवसाद के कणों के फंसने या जल के अस्थायी रूप से पीछे की ओर बहने जैसी चीजों के कारण उत्पन्न अवांछित शोर को फ़िल्टर किया जा सके। जिन शहरों ने इन मीटरों पर स्विच किया है, उन्हें कुछ वास्तव में प्रभावशाली परिणाम देखने को मिले हैं। स्थापना के बाद ग्राहकों द्वारा गलत पठन के बारे में शिकायतों में लगभग 40 प्रतिशत की कमी की रिपोर्ट कई शहरों ने की है, खासकर पुरानी जल वितरण प्रणालियों में यह बात स्पष्ट रूप से दिखाई देती है, जहाँ दबाव में अचानक वृद्धि और अस्थिर जल प्रवाह आम समस्याएँ थीं। चूंकि इन मीटरों के अंदर कोई भी भौतिक रूप से गतिशील भाग नहीं होता, वे तब भी सही ढंग से काम करते रहते हैं जब प्रणाली के माध्यम से मलबा बह जाता है, जिसका अर्थ है कम सेवा कॉल और समग्र रूप से रखरखाव की आवश्यकता में कमी।
अल्ट्रासोनिक जल मीटर बॉक्स से निकलते ही दोनों दिशाओं में प्रवाह को मापने और उद्योग के मानक प्रोटोकॉल का उपयोग करके वास्तविक समय में डेटा भेजने के लिए तैयार रहते हैं। जब AMI प्रणालियों की बात आती है जो एक साथ काम करने के लिए होती हैं, तो DLMS/COSEM के बारे में सोचें, या MQTT के बारे में सोचें यदि आप कई स्थानों पर अपनी IoT स्थापना को बढ़ाने की योजना बना रहे हैं। इस तथ्य के कारण कि ये मीटर पहले से ही सही भाषा बोलते हैं, उन्हें स्थापित करना बहुत तेज़ी से हो जाता है, और महंगे मध्य लेयर सॉफ्टवेयर या जटिल प्रोटोकॉल परिवर्तन की कोई आवश्यकता नहीं होती। जल कंपनियों को प्रत्येक 15 मिनट में सटीक टाइमस्टैम्प के साथ विस्तृत खपत रिकॉर्ड प्राप्त होते हैं। इससे उन्हें लगभग तुरंत समस्याओं का पता लगाने में मदद मिलती है, चाहे यह कहीं भूमिगत एक टूटी हुई पाइप हो या कोई व्यक्ति मीटर के पठन में हेरफेर करने की कोशिश कर रहा हो। इसके अलावा, मैनुअल मीटर रीडिंग के कार्य लगभग 60% तक कम हो जाते हैं, जिससे धन की बचत होती है और मानव त्रुटि कम होती है। द्वि-आयामी संचार क्षमताओं के साथ, ऑपरेटर दूरस्थ रूप से वाल्व को नियंत्रित कर सकते हैं और मूल्य निर्धारण संरचनाओं में त्वरित बदलाव कर सकते हैं। इससे जल प्रबंधन के तरीके में पूरी तरह से बदलाव आता है, जो समस्याओं के होने के बाद उन्हें ठीक करने से लेकर संकट उत्पन्न होने से पहले आवश्यकताओं की भविष्यवाणी करने की ओर बढ़ता है। जैसे-जैसे अधिक शहर AMI तकनीक अपना रहे हैं (अब वैश्विक स्मार्ट जल बाजार का लगभग आधा हिस्सा), लंबे समय तक निवेश की रक्षा के लिए मानक प्रोटोकॉल का पालन करने वाले अल्ट्रासोनिक मीटर चुनना तर्कसंगत है, बजाय भविष्य में पुराने उपकरणों से निपटने के।
अल्ट्रासोनिक जल मीटर अभूतपूर्व शुद्धता और लंबी आयु प्रदान करते हैं क्योंकि वे यांत्रिक घटकों के बजाय ध्वनि तरंगों का उपयोग करके जल प्रवाह को मापते हैं, जिससे समय के साथ घिसावट और विचलन खत्म हो जाता है।
विभिन्न प्रवाह स्थितियों में अल्ट्रासोनिक जल मीटर की उल्लेखनीय शुद्धता ±0.5% होती है, जो ±2–5% शुद्धता के बीच भिन्न होने वाले यांत्रिक मीटर की तुलना में काफी बेहतर है।
गतिमान भागों को खत्म करके, अल्ट्रासोनिक मीटर रखरखाव हस्तक्षेप की आवश्यकता को लगभग 90% तक कम कर देते हैं, जिससे संचालन लागत बचती है।
अल्ट्रासोनिक मीटर कम प्रवाह दर, 0.01 मीटर³/घंटा तक का पता लगा सकते हैं, जिससे वे सूक्ष्म रिसाव की पहचान करने में सक्षम होते हैं जो आमतौर पर यांत्रिक मीटर द्वारा अनदेखे रह जाते हैं।
हां, अल्ट्रासोनिक मीटर द्विदिशात्मक माप और वास्तविक समय डेटा संचार का समर्थन करते हैं, जिससे वे आधुनिक AMI प्रणालियों और भविष्य के लिए तैयार जल प्रबंधन समाधानों के साक्षात्कारी अनुकूल हो जाते हैं।