Az ultrahangos vízmérők ±1%-os pontosságot tartanak fenn 0,1 m/s-től 10 m/s-ig terjedő áramlási sebességek mellett, felülmúlva a mechanikus típusokat, amelyek pontosságát elveszítik az optimális, keskeny tartományon kívül. Ez a stabilitás a turbulencia és a csővezeték-irregularitások kompenzálására alkalmas fejlett jelfeldolgozó algoritmusoknak köszönhető.
Az American Water Works Association (AWWA) hosszú távú tanulmánya szerint az ultrahangos mérők 98,7%-os kezdeti kalibrációs pontosságot őriztek meg 60 hónapos üzemeltetés után a közműhálózatokban — 7,5-ször jobb a mechanikus mérőkhöz képest, amelyek átlagosan 13%-os degradációt mutattak.
Mivel nincsenek lapátkerék, fogaskerék vagy tömítés, amelyek idővel elhasználódnak, az ultrahangos rendszerek elkerülik a mechanikus mérők jellemző 0,2–0,5%-os éves pontosságveszteségét. Ez a szilárdtest kialakítás megszünteti a vízinfrastruktúrában fellépő mérési drift legfőbb okát.
Az integrált diagnosztika másodpercenként 15 alkalommal összehasonlítja a 40-nél több áramlási paramétert az alapvonallal. Az ellátó vállalatok automatikus riasztást kapnak a ±2%-os tűréshatárt meghaladó rendellenességekről, így pontos karbantartást végezhetnek.
| CompoNent | Éves kopás hatása | 10 éves pontosságveszteség |
|---|---|---|
| Csapágyak | Súrlódásos felületi anyagkopás | 8–12% |
| Gyorsítók | Kavitációs kár | 15–20% |
| Fogaskerékrendszerek | Szilárd részecskék okozta kopás | 10–18% |
A mechanikus mérők az anyagfáradtságból származó összetett hibákat gyűjtik össze.
Az ultrahangos vízmérők akár plusz-mínusz 0,5 százalékos pontossággal is mérhetnek, amikor az áramlási sebesség másodpercenként 0,03 métertől egészen 25 méterig terjed. Ez valójában elég lenyűgöző a hagyományos mechanikus mérőkkel összevetve, amelyeknél a hibahatár általában sokkal nagyobb, plusz-mínusz 2 százalék, és csak szűkebb áramlási tartományban, másodpercenként 0,3 és 15 méter között működnek megbízhatóan. A valódi előny a figyelemre méltó 800:1 áttételi arányból származik, ami azt jelenti, hogy ezek a mérők pontosan nyomon tudják követni a fogyasztást akár hirtelen csúcsfogyasztás, akár lassú szivárgás esetén is. És itt jön a legjobb: a folyadékok viselkedését vizsgáló tanulmányok kimutatták, hogy az ultrahangos érzékelők akkor is konzisztens értékeket adnak, amikor az áramlási feltételek drasztikusan megváltoznak, például alig 5 százalékos terhelésről egészen teljes terhelésig, 95 százalékig. Ilyenfajta megbízhatóság különösen értékes a számlázás szempontjából, ahol a pontosság a legfontosabb.
0,01 liter/perc észlelési küszöbértékkel az ultrahangos mérők 30%-kal kisebb szivárgásokat is képesek detektálni, mint a mechanikus modellek. Ez az érzékenység az időméréses (time-of-flight) módszerből ered, amely 10 ezredmásodperces intervallumokban képes feloldani az áramlási változásokat. Terepen végzett tesztek során az ultrahangos technológiát használó önkormányzatok 62%-kal csökkentették a nem észlelt szivárgások mennyiségét a mechanikus mérőkhöz képest.
Az ultrahangos mérők másképp működnek, mint a hagyományos lapátkeretes kialakításúak, mivel nincsenek bennük mozgó alkatrészek. Ennek köszönhetően nincs nyomásesés, amely jellemző volt a régi típusú rendszerekre. Egy további nagy előny, hogy ezek a mérők hogyan kezelik a szilárd részecskéket: akár 2 milliméteres részecskékkel is képesek megbirkózni dugulás vagy pontosságvesztés nélkül, ami különösen hasznos a régebbi csövekben, ahol idővel lerakódik a szennyeződés. A tényleges teljesítményt illetően a tesztek érdekes eredményt mutattak. Ha az ultrahangos mérőket csővezetékekben elhelyezett könyökidomok vagy szelepek után szerelik be, csak körülbelül 1%-ot térnek el a valós értéktől. Ez szembeállítható a mechanikus mérőkkel, amelyek jellemzően lényegesen nagyobb hibát produkálnak, 8 és 12 százalékos eltérést mutatva hasonló körülmények között.
Az ultrahangos vízmérők a érintés nélküli mérési elvük miatt a mechanikus társaikhoz képest kiváló tartósságot mutatnak. Egy nemrégiben végzett ipari megbízhatósági tanulmány (2023) kimutatta, hogy a szilárdállapotú ultrahangos rendszerek 23szer hosszabb a közszolgálati alkalmazásokban használt átkozó- vagy turbinnal működő számlálókhoz képest.
Mivel a szögnyomásmérők nem használnak sebességcsapásokat, dugattyúkat vagy leomlót, a szokásos berendezéseknél 15 évnél tovább is működnek. A mechanikus mérők belső alkatrészek kopásából adódóan 5-7 évente újra kell kalibrálniuk, és az kimeneti hibák évente akár 4%-kal is nőnek.
A mozgó alkatrészek hiánya megszünteti a hagyományos mérőkhez kapcsolódó gyakori hibaállomások 87% -át. A részecskék szennyeződésének és az ásványi anyagok felhalmozódásának ez a tervezési immunitása a mechanikus rendszerekhez képest 60-75%-kal csökkenti a karbantartási beavatkozásokat.
A fejlett ultrahangos modellek nyomás- és hőmérsékletérzékelőket tartalmaznak, amelyek automatikusan jelzik a csővezeték rendellenességeit. Ez a proaktív figyelés megakadályozza a katasztrofális meghibásodásokat, mivel korai szakaszban észleli a szivárgásokat (akár 0,05 GPM méretűeket is) és a csövek fagyzási kockázatát – ezek a lehetőségek a mechanikus mérőknél nem állnak rendelkezésre.
Az ultrahangos vízmérők olyan szivárgásokat is észlelhetnek, amelyek körülbelül 10-15-ször kisebbek, mint amit a mechanikus mérők képesek detektálni. Működésük során magas frekvenciájú hanghullámokat bocsátanak ki, amelyek akár percenként mindössze 0,05 literes vízáramlási változásokat is érzékelnek. Ezek a mérők annyira érzékenyek, hogy gyakran hat hónappal egészen közel egy évvel korábban jelezhetik a csövek korrózióját és az elkopott csatlakozásokat, mint a hagyományos ellenőrzési módszerek. A 2023-ban végzett infrastruktúra-rendszerekre vonatkozó legújabb tanulmányok szerint ez az időben történő észlelés körülbelül 30 százalékkal csökkenti a vízveszteséget, amely máskülönben észrevétlen maradna a mikroszkopikus szivárgások miatt.
A modern ultrahangrendszerek 4320 napi értékát közvetítik, szemben a mechanikus mérőművek havi kézi ellenőrzéseivel, amelyek a szabálytalanságokat a bekövetkezéstől számított 15 perc alatt jelzik. Ez a szemes nyomon követés segített egy kaliforniai önkormányzatnak, hogy 18 százalékkal csökkentse a nem bevételt adó vizet 12 hónap alatt, automatizált szivárgás-vizsgálati protokollok segítségével.
A 2024 Phoenix Smart Water Initiative 97%-os szivárgás-vizsgálati pontosságot ért el ultrahangos AMI hálózatok segítségével, havonta 23 millió gallonnyi elosztási veszteséget helyreállítva. A fejlett nyomásfigyelő rendszereik a javítási reakcióidőket átlagosan 72 óráról 4,6 órára csökkentették.
Az ultrahangos mérők az IoT-platformokkal való integráció révén olyan neurális hálózatokat alkotnak, amelyek egyszerre 14 mérési ponton keresztül ellenőrzik az áramlási adatokat. Ez a topológia előrejelző modellezést tesz lehetővé, amely 82%-kal pontosabban jósolja meg a csőtöréseket, mint a különálló mechanikus mérőrendszerek, az 2024-es okos közműs próbák szerint.
Az ultrahangos vízmérők natív IoT-kapcsolatukon keresztül alakítják át az adatgyűjtést, lehetővé téve a közműszolgáltatók számára, hogy központosított irányítópultokról figyeljék meg a fogyasztási mintákat teljes kerületeken. A manuális ellenőrzést igénylő mechanikus mérőkkel ellentétben ezek az eszközök automatikusan jelentenek áramlási sebességet, nyomásszintet és hőmérsékleti adatokat mobilhálózaton vagy LoRaWAN-hálózaton keresztül.
A folyamatos adatfolyam lehetővé teszi a működtetők számára, hogy percek alatt észrevegyék az eltéréseket, például hirtelen fogyasztásnövekedést vagy szivattyúhibákat, hetek helyett. Egy közép-nyugati önkormányzat sürgősségi javítási költségeit 33%-kal csökkentette csőtörési riasztórendszer bevezetése után.
A szabványos API-integrációk lehetővé teszik az ultrahangos mérők számára, hogy közvetlenül továbbítsák az adatokat:
Ez az együttműködési képesség csökkenti az informatikai ráfordításokat, miközben támogatja a vízveszteség-megelőzési kezdeményezéseket.
Bár az ultrahangos mérők kezdeti ára 2–3-szor magasabb, mint a mechanikus megfelelőiké, tanulmányok szerint a karbantartási költségek egy évtized alatt 40–60%-kal csökkennek. Az impeller cserék, csapágyjavítások és újra kalibrálási látogatások megszűnése miatt a legtöbb nyomástartományban a megtérülési idő 6–8 év.
Az ultrahangos vízmérők ±1% pontossággal működnek 0,1 m/s-tól 10 m/s-ig terjedő áramlási sebességek mellett, így teljesítményük felülmúlja a mechanikus változatokét.
Az ultrahangos vízmérők 0,01 liter/perc detektálási küszöböt képesek biztosítani, így 30%-kal kisebb szivárgásokat is képesek azonosítani, mint a mechanikus modellek.
Az ultrahangos mérők 2–3-szor hosszabb ideig használhatók, mint a membrános vagy turbinás mérők, köszönhetően szilárdtest kialakításuknak.
Igen, az ultrahangos mérők akár 2 milliméteres részecskéket is képesek kezelni dugulás vagy pontosságvesztés nélkül.