Ուլտրաձայնային ջրաչափերը աշխատում են՝ հաշվի առնելով, թե որքան արագ են ձայնային ալիքները տարածվում ջրում երկու ուղղություններով: Երբ այս սիգնալները շարժվում են հոսքի ուղղությամբ և դեմ հոսքին, սարքը ճշգրիտ հաշվում է, թե որքան ջուր է անցնում դրա միջով: Այս մեթոդի հիանալի բանն այն է, որ այն ամենևին չի շփվում ջրի հետ: Չկա անհրաժեշտություն ատամնանիվերի, հիդրավլիկ պոմպերի կամ տուրբինների պտույտների խողովակի ներսում: Այս մեխանիկական մասերը ժամանակի ընթացքում մաշվում են, ինչը պատճառ է դառնում, որ սովորական սարքերը ժամանակի ընթացքում դառնում են ավելի քիչ ճշգրիտ: Քաղաքները փորձարկումներ են անցկացրել և հայտնաբերել, որ հին սարքերը 5 տարի հետո կարող են բաց թողնել մինչև 20% ջրի օգտագործման չափը՝ պայմանավորված շարժվող մասերի մաշվածությամբ: Ուլտրաձայնային սարքերը այս խնդիրը չունեն, քանի որ դրանք գործարանային կալիբրված վիճակում են մնում ամբողջ իրենց ծառայողական ընթացքում: Բացի այդ, քանի որ ներսում ոչինչ չի մաշվում կամ խցանվում, ջրի հոսքը խոչընդոտող մասերն էլ ավելի քիչ են:
Աշխարհի ջրային մարմինները, այդ թվում AWWA-ն և OIML-ը, հաստատել են, որ ուլտրաձայնային հաշվիչները պահպանում են արագության ցանկացած պայմաններում ±0.5% ճշգրտություն՝ անկախ նրանից, թե արագ է շարժվում ջուրը, թե գրեթե դադարի վիճակում է: Համեմատեք սա մեխանիկական հաշվիչների հետ, որոնք սովորաբար ապահովում են միայն ±2-5% ճշգրտություն, իսկ արդյունքները ավելի էլ վատանում են, երբ հոսքը իրենց առավելագույն արժեքից ցած է իջնում 20%-ից ցածր: Ինչո՞ւ: Այս հին համակարգերը դժվարանում են փոքր փոփոխություններ հայտնաբերել ջրի արագության մեջ և վատ են արձագանքում ջրի խտության և ջերմաստիճանի փոփոխություններին: Վերաբերվելով արդյունաբերական ստանդարտներին՝ կարելի է տեսնել, որ ուլտրաձայնային սարքերը 10 տարի անընդհատ աշխատելուց հետո պահպանում են 0.3%-ի ճշգրտությունը, մինչդեռ դիաֆրագմային հաշվիչները սկսում են շեղվել 3-7% ընդամենը երեք տարի ծառայելուց հետո: Այս տեսակի հուսալիությունը նվազեցնում է չափման սխալները մինչև 80%-ով, ինչը օգնում է ջրային ընկերություններին հետևել այն գումարին, որն այլ կերպ կկորցվեր:
Ուլտրաձայնային ջրաչափերը շատ ավելի երկար են տևում, քանի որ չկան այն մասերը, որոնք սովորաբար ժամանակի ընթացքում մաշվում են: Այդ սարքերը կարող են աշխատել մոտ 15 տարի կամ ավելի, որը գրեթե երկու անգամ ավելի է, քան սովորական մեխանիկական ջրաչափերի սպասվելի ընդհանուր սպասարկման ժամկետը՝ սովորաբար 7-ից մինչև 10 տարի: Մենք տեսել ենք, որ այս երկարացված կյանքի տևողությունը լավ է աշխատել Փիլադելֆիայում, Տորոնտոյում և Մելբուռնում՝ իրենց ավտոմատացված սարքերի ենթակառուցվածքների նախագծերի ընթացքում: Այդ վայրերում ուլտրաձայնային մոդելները հաստատակամ են աշխատել տարբեր ճնշման պայմաններում՝ անկախ նրանից, բարձր, միջին կամ նույնիսկ ցածր ճնշում էր: Եվ դա տեղի էր ունենում մի քանի տարի շարունակ անընդհատ հսկողության ընթացքում: Նրանց հիմքում ընկած տեխնոլոգիան ավելի տարբեր է ավանդական կոնստրուկցիաներից, քանի որ ներսում ոչինչ չկա, որ կմաշվի կամ կհոգնի, երբ ջուրը շարունակական հոսում է դրանց միջով: Կոմունալ ջրային վարչությունները նույնպես շատ շահում են այս հուսալիությունից: Նրանք սարքավորումները փոխարինում են մոտ 40 տոկոսով ավելի քիչ հաճախ, քան ինչ-որ նրանք սովորաբար անում էին 15 տարվա սպասարկման ցիկլի ընթացքում՝ համեմատած սովորական ջրաչափերի հետ:
Շարժվող մասերից ամբողջովին հրաժարվելը հիմնարարորեն փոխում է պահպանման աշխատանքների վրա ծախսվող գումարի չափը: Ինչպես նշված է AWWA-ի նախորդ տարվա զեկոյացման մեջ, ԱՄՆ-ի երեք տարբեր քաղաքներում հարթակների վրա կատարվող վերանորոգումների անհրաժեշտությունը գրեթե 90%-ով իջավ՝ ուլտրաձայնային հաշվիչները սովորականների փոխարեն կիրառելուց հետո: Ինչո՞ւ: Որովհետև այնպիսի խնդիրներ, ինչպիսիք են խցանված պտուտակները, մաշված ոսպնյակները և չափման ցուցմունքների շեղումը, ամբողջովին դադարեցին: Այժմ տեխնիկական անձնակազմը հայտնվում է միայն այն դեպքում, երբ իրականում ինչ-որ խափանում է տեղի ունենում, այլ ոչ թե պարբերական ստուգումների խիստ ժամանակացույցի համաձայն: Սա միայն աշխատավարձի ծախսերում տարեկան խնայում է մոտ 70-80 դոլար յուրաքանչյուր հաշվիչի համար: Շատ ընկերություններ այս ներդրումից ֆինանսական ետ վերադարձ սկսում են տեսնել մոտ 18 ամսում՝ ապահովելով ճշգրիտ չափումներ և ընթացքի ընդհատումներից ազատ սովորական գործողություններ:
Ուլտրաձայնային հաշվիչները կարող են գրանցել 0,01 խորանարդ մետր ժամանակահատվածում հոսք, որն իրականում համապատասխանում է անջրանցիկ ծորակից ամբողջ օրվա ընթացքում արտահոսող ջրի քանակին: Մեխանիկական հաշվիչները պահանջում են որոշակի ճնշում՝ շփման դիմադրությունը преодолելու և իրենց պտտվող տուրբինները պտտելու համար, սակայն ուլտրաձայնային սարքերը իրականում հոսքի արագությունն են չափում՝ խողովակի ներսում անդրադարձող ձայնային ալիքների միջոցով: Այս հնարավորության շնորհիվ հաշվիչները հայտնաբերում են փոքր, անկանոն կաթիլներ՝ մաշված խողովակներից, ժանգոտ միացումներից կամ կոտրված արմատուրներից: Այս տեսակի կորուստները հին ենթակառուցվածքային համակարգերում կորած ջրի շուրջ 30 %-ն են կազմում: Խնդիրները վաղ հայտնաբերելը կանխում է խողովակների վնասվածքների աճը ժամանակի ընթացքում և խնայում է գումար ապագայում թանկարժեք արտակարգ նորոգումների համար:
Այն քաղաքները, որտեղ տեղադրվել են ուլտրաձայնային հաշվիչներ, սովորաբար վեց ամսում անմիջապես արտադրում են 22% -ով պակաս եկամտահարկ չհաշվառված ջուր (NRW): Ինչո՞ւ է սա այդքան արագ տեղի ունենում: Այստեղ միասին են աշխատում երեք հիմնական գործոններ: Նախ, հաշվիչները կարող են իրական ժամանակում հայտնաբերել փոքր արտահոսքեր, ինչը օգնում է աշխատակազմին արագ գտնել խնդրահարույց տարածքները: Երկրորդ, դրանց վնասակար ներգործություններից պաշտպանված կոնստրուկցիան դարձնում է ավելի դժվար անօրինական կերպով շրջանցել կամ վնասել դրանք: Երրորդ, դրանք չափում են հոսքը երկու ուղղություններով, ինչը օգնում է հայտնաբերել, երբ ջուրը խողովակներով հետ է հոսում՝ ստորգետնյա խնդրի նշան: Այս հաշվիչները զուգակցելով առաջադեմ հաշվարկման ենթակառուցվածքների հետ՝ սկսում են արտադրել մանրամասն օգտագործման տվյալներ: Այս տեղեկատվությունը թույլ է տալիս օպերատորներին ավելի արդյունավետ կերպով կարգավորել ճնշման գոտիները և ուղարկել վերանորոգման թիմերին ամենաշատը կարիք ունեցող վայրեր: Երկրի ջրային վարչությունները զեկուցում են, որ արտահոսքի վերացման հաշիվները տեղադրման հետո 40% -ով էժան են դառնում: Ոմանք նույնիսկ վերականգնում են միլիոնավոր գումարներ, որոնք նախկինում կորել էին հայտնաբերված արտահոսքերի պատճառով: Մի ժամանակ այն պարզապես արդյունավետության զեկույցներում մեկ այլ տող էր, սակայն հիմա դա դարձել է քաղաքային բյուջեների համար չափելի և գործող մի բան:
Ուլտրաձայնային ջրի հաշվիչները պահպանում են իրենց ճշգրտությունը, նույնիսկ երբ ջրի հոսքը խառնվում է, անկանոն պոմպավորվում է կամ խանգարվում է այնպես, ինչպես սովորական մեխանիկական հաշվիչների համար խնդիր է հանդիսանում: Այս հաշվիչները պինդ մարմին են կազմում, ուստի չեն տուժում մագնիսական դաշտերից, խողովակներով տարածվող թրթռոցներից կամ հանկարծակի հիդրավլիկ հարվածներից, որոնք հաճախ խնդիրներ են առաջացնում հին իմպուլսային համակարգերի համար: Ներսում գտնվող տեխնոլոգիան իրականում թվային եղանակով մշակում է սիգնալները՝ ֆիլտրելով օդի պղպղունցների, նստվածքների մասնիկների կամ ջրի հետ հակառակ ուղղությամբ հոսելու կարճատև պահերի պես անցանկալի աղմուկը: Այն քաղաքները, որոնք անցել են այս հաշվիչներին, նույնպես նկատում են մի բան, որը շատ տպավորիչ է: Շատերը հաղորդում են մոտ 40 տոկոսով նվազած բողոքներ ստացված անճշդ ցուցմունքների մասին տեղադրումից հետո, հատկապես նկատելի է հին ջրաբաշխման համակարգերում, որտեղ ճնշման սրունքներն ու անհամաչափ ջրի հոսքը հաճախ հանդիպող խնդիրներ էին: Քանի որ այս հաշվիչների ներսում ոչինչ ֆիզիկապես չի շարժվում, նրանք շարունակում են ճիշտ աշխատել, նույնիսկ երբ համակարգով ջրի հետ միասին տեղափոխվում են աղտեր, ինչը նշանակում է ավելի քիչ սպասարկման կարիք և ընդհանուր առմամբ պահանջվող սպասարկման ավելի քիչ անհրաժեշտություն:
Ուլտրաձայնային ջրաչափերը արդեն պատրաստ են արտադրությունից՝ հոսքը երկու ուղղությամբ չափելու և ստանդարտ արդյունաբերական պրոտոկոլների միջոցով իրական ժամանակում տվյալներ ուղարկելու համար։ Մտածեք DLMS/COSEM-ի մասին, երբ խոսում ենք AMI համակարգերի մասին, որոնք պետք է համատեղելի լինեն, կամ MQTT-ի մասին՝ այն մարդկանց համար, ովքեր ցանկանում են իրենց IoT կառուցվածքը մասշտաբավորել տարբեր վայրերում։ Այն փաստը, որ այս ջրաչափերը արդեն խոսում են «ճիշտ լեզվով», նշանակում է, որ դրանց տեղադրումը շատ ավելի արագ է ընթանում, և հարկավոր չէ օգտագործել թանկարժեք միջակա ծրագրային ապահովում կամ բարդ պրոտոկոլային փոխակերպումներ։ Ջրամատակարարման ընկերությունները ստանում են սպառման մանրամասն տվյալներ՝ ամրագրված ճշգրիտ ամսաթվերով ամեն 15 րոպեն մեկ։ Սա նրանց հնարավորություն է տալիս գրեթե անմիջապես հայտնաբերել խնդիրները՝ անկախ նրանից, թե խոսքը ստորգետնյա խողովակի կոտրվածքի մասին է, թե որևէ մեկի փորձի մասին՝ խարդախելու ջրաչափի ցուցմունքներում։ Ավելին, ձեռքով կատարվող ջրաչափման աշխատանքները նվազում են մոտ 60%-ով, ինչը խնայում է միջոցներ և նվազեցնում է մարդկային սխալները։ Երկու ուղղությամբ կապի հնարավորությունների շնորհիվ օպերատորները հեռակա կարող են կառավարել փականները և կամայական փոփոխել գնային կառուցվածքները։ Սա ամբողջովին փոխում է ջրային կառավարման սկզբունքը՝ տեղափոխելով այն խնդիրների լուծումից դեպի դրանց կանխատեսումը՝ աղետների առաջացումից առաջ։ Քանի որ ավելի շատ քաղաքներ են ընդունում AMI տեխնոլոգիան (այժմ այն ընդգրկում է մոտավորապես աշխարհի համար 50% բաժին), ստանդարտ պրոտոկոլներին համապատասխանող ուլտրաձայնային ջրաչափեր ընտրելը տրամաբանական է՝ երկարաժամկետ ներդրումներ պաշտպանելու համար՝ փոխարենը հնացած սարքավորումների հետ կապված խնդիրներ ունենալու։
Ուլտրաձայնային ջրաչափերը առաջարկում են աննախադեպ ճշգրտություն և երկարակեցություն, քանի որ ջրի հոսքը չափում են ձայնային ալիքների միջոցով՝ մեխանիկական մասերի փոխարեն, որոնք բացառում են ժամանակի ընթացքում մաշվածությունն ու ցուցմունքների շեղումը:
Ուլտրաձայնային ջրաչափերը տարբեր հոսքի պայմաններում ունեն արտասովոր ճշգրտություն՝ ±0,5%, ինչը գնահատական է ավելի բարձր է, քան մեխանիկական ջրաչափերինը, որոնք ունեն ±2–5% ճշգրտություն:
Շարժվող մասերի բացակայությամբ ուլտրաձայնային ջրաչափերը մոտ 90% կրճատում են սպասարկման կարիքը՝ խնայելով շահագործման ծախսերը:
Ուլտրաձայնային ջրաչափերը կարող են հայտնաբերել ցածր հոսքի արագություններ՝ ներառյալ 0,01 մ³/ժ, ինչը հնարավորություն է տալիս հայտնաբերել միկրոարտահոսքեր, որոնք սովորաբար աննկատ են մնում մեխանիկական ջրաչափերի համար:
Այո, ուլտրաձայնային մետրերը աջակցում են երկու ուղղությամբ չափումներին և իրական ժամանակում տվյալների փոխանակմանը, ինչը դրանք համատեղելի է դարձնում ժամանակակից AMI համակարգերի և ապագայի համար պատրաստված ջրի կառավարման լուծումների հետ։
Խիստ նորություններ