מדדי מים אולטרסוניים פועלים על ידי שליחת גלי קול דרך צינורות עם שני חיישנים הממוקמים אחד מול השני. הם מודדים את מהירות זרימת המים על ידי מדידת הזמן שהאشارות הקוליות נמשכות בזרם הירד compared לזמן שבו הן חוזרות נגד הזרם. מה שנותן לשיטה הזו יתרון? מדידת ההפרש בזמן אינה תלויה בסוג חומר הצינור או בכימיקלים שעלולים להיות במים. מאחר שאין כלל חלקים נעים, מדidores אלו אינם סובלים מתקלות מכניות כמו דגמים ישנים יותר. הם נשארים מדוייקים גם כאשר המים מלוכלכים בשל ריסוס או בעיות טורבולנטיות, ובנוסף הם יוצרים ירידה קטנה בהרבה בלחץ לאורך המערכת. ומכיוון שהחיישנים ממוקמים מחוץ לצינור עצמו, אין סיכון להתפתחות בעיות קליברציה לאורך זמן עקב התדרדרות רכיבים בתוך עיצובי מדidores מסורתיים.
מדידת זרימת המים מתבצעת על ידי מדidores מכניים באמצעות גורמים כמו טורבינות, מיסבים או גלגלים מסתובבים ש מגיבים כאשר מים זורמים דרכם. הבעיה נובעת מהחיכוך בין החלקים שמייצר התנגדות, מה שמפחית את הרגישות של המכשיר, במיוחד כשמדובר בכמויות קטנות מאוד של זרימת מים, אולי משהו בסביבות 5% מהקיבולת המקסימלית שלו. לאורך חודשים ושנים, פסולת מינרלית מצטברת בתוך המכשירים הללו, במיוחד באזורים עם מים קשיחים במיוחד. הצטברות זו פוגעת בהדרגה בדיוק שלהם, וגורמת לקריאות לסטות ב-2 עד 4 אחוז כל שנה באיזורים כאלה. 일부 יצרנים מנסים לפתור את הבעיה הזו על ידי יצירת חללים פנימיים גדולים יותר כדי להפחית את ההתנגדות, אך גישה זו מעוותת לעיתים את הביצועים כשהזרימה נמוכה.
מה שמאפיין את שני הסוגים הללו הוא הגישה השונה למדידת הזרימה. מדדי על-שמע עובדים על ידי בדיקה של משך הזמן שנדרש לגלי קול לעבור דרך הנוזל, וזאת ללא חלקים נעים שמפריעים לתהליך. מדדים מכניים שונים בכך שהם מסתמכים על תנועה אמיתית, בה הנוזל מסובב רכיבים פנימיים. העיצוב חסר החלקים المتحרכים של מערכות האולטרסאונד אומר שהן אינן סובלות מאבדות האנרגיה המוכרות של 0.5 עד 1.5 אחוז שמתרחשות במדidores מכניים מסורתיים עם גלגלי שיניים. וזה יוצר הבדל משמעותי גם במדויקות. רוב מדדי האולטרסאונד מגיעים בדיוק של כ-1 אחוז, בעוד שמדדים מכניים נוטים להיות פחות מדויקים ב-2 עד 3 אחוז. זה חשוב במיוחד כשמדובר בזרימות משתנות, שכיחות מאוד במערכות מים עירוניות ויישומים מוניציפליים אחרים שבהם התנאים משתנים כל הזמן.
טכנולוגיית טוֹף (Time-of-flight) מאפשרת למדידים אולטרסוניים לזהות זרימה נמוכה עד 0.02 ליטר לדקה —כפייה לאטיפת מים איטית. מאחר שהמדידים הללו מודדים מהירות ישירות, ולא על ידי הסקה מתנועת חלקים מסתובבים, הם שומרים על דיוק של 98.5% גם ב-1/100 מכושרת הזרימה המקסימלית שלהם (האגודה הבינלאומית למים, 2023).
להטחנות מכניות נדרשת מהירות מים של 0.5–1 מ"ש על מנת להתגבר על התנגדות פנימית, מה שאומר שדליפות קטנות לעתים קרובות לא נתפסות. במדידים דירתניים שגילם עולה על שבע שנים, 18–34% מאירועי זרימה נמוכה לא נתפסים. אינרציה זו מאפשרת לדליפות להימשך בממוצע 74 ימים יותר, ומבזבזת כ-9,000 ליטר לבית לשנה.
ניסוי בן 14 חודשים על פני 2,300 בתים גילה כי מדידים אולטרסוניים הפחיתו את אובדן המים שלא דווח עליו ב 42% בהשוואה למדידות מכניות. זיהוי הדליפות היה מוקדם ב-22 ימים בממוצע, מה שמאמת את היתרון המעשי של מעקב טוב יותר אחרי זרימה נמוכה ביישומים בעולם האמיתי.
הפעלה יומית גורמת לשחיקה מתונה במדidores מכניים, כאשר החיכוך מאדים את הסילונים והגירים ב-0.03–0.12 מ"מ בשנה במערכות עירוניות (כתב העת להבנת תשתיות מים, 2022). שפכים מאיצים את הנזק, בעוד פסולת מינרלית מעוותת את נתיבי הזרימה. גורמים אלו תורמים לשגיאות מדידה מצטברות של 2–5% לשנה, שברוב המקרים אינן מתוקנות עד לסynchonization מחדש.
מדידים אולטרסוניים משתמשים במדידה ללא מגע המבוססת על זמני מעבר של גלי קול, ובכך מונעים שימוש בתרנולים, שרוות ומסגרות. עיבוד אותות דיגיטלי מתקזב שינויים כמו מינרליזציה של צינורות, ומשמר דיוק של ±1% לאורך חיים ממושכים. מחקרים בשטח מראים ביצועים עקביים למשך יותר מ-15 שנים (קבוצת רשתות מים חכמות, 2023).
ביקורת של 12,000 מדידים אולטרسוניים באמסטרדם חשפה כי 98% מהם נשארו בתוך טווח hiệuון המפעל לאחר שמונה שנים. רק 0.7% נדרשו להתאמות שחריגות ביותר מ-2% – תוצאה משמעותית בהשוואה למדידים מכניים באותה רשת, שבהם נרשמה אובדן דיוק שנתי בגובה 3–8% עקב שחיקה מסתנן.
למרות אי דיוקים ידועים, 43% מתחלקי החשמל בצפון אמריקה ממשיכים להשתמש במונה מכני, תוך ציון עלויות החלפה של 180–400 דולר ליחידה (סקר הפיננסים של AWWA, 2023). רבים מאריכים את תקופות recalibration מעבר ל-10 שנים, ומשחזרים רק 60–70% מהדיוק האבוד. גישה חוסכת זו גורמת לאיבוד הכנסות שיעלה עד 240,000 דולר לשנה כל 10,000 חיבורים בערים בינוניות.
עיבוד אותות מתקדם מאפשר למונים אולטראסוניים לשמור על דיוק של ±1.5% בטווח רחב - מ-0.05 מ"ק/ש עד 15 מ"ק/ש - גם לאחר חשיפה ל-100 מ"ק של שימוש דמי ו-200 מחזורי הפעלה והפסקה פתאומיים. ליניאריות זו מבטלת את מגבלות "יחס הסיבוב" המובנות בעיצובים מכניים, ומבטיחה מדידה אמינה ללא תלות בשונות הזרימה.
לפי תקני איגוד המים הבינלאומי, מדדי מים מכניים יכולים לסטות ב-8–12% בתנאי זרימה טורבולנטית. פרופילי זרימה לא אחידים הנגרמים על ידי מרפקים, שסתומים חצי סגורים או משקעים מפריעים לסיבוב אחיד של הלהטאות, מה שמוביל לרישום נמוך מדי במהלך זרימות משתנות ורישום גבוה מדי במהלך תקופות זרימה גבוהה יציבה.
הסוכנות הלאומית למים של סינגפור העלתה את ביצועי המדדים בבניינים מסחריים גבהים עם מערכת משאבות משתנה. מדדי אולטראסוניים השיגו ביצועים טובים יותר ב-4.7% בדיוק כולל וזיהו 92% מהתדלדולים הקטנים (פחות מ-2 ליטר/שעה). להשוואה, מדדים מכניים החמיצו 63% מהמקרים הללו עקב אינרציה סיבובית.
מדדי אולטרסאונד שולחים פולסים דיגיטליים מתמשכים שפועלים היטב עם מערכות תשתית חכמות, ומאפשרים לנתונים להגיע מיידית ללוחות מחוונים של חברות התועלת. עם תכונה זו מגיע זיהוי מיידי של דליפות ומעקב מפורט אחרי צריכה, מה שיכול לצמצם בצורה ניכרת את הוצאות התפעול. כמה מחקרים מציעים חיסכון של כ-23% בהשוואה לשיטות קריאה ידניות מסורתיות, לפי מחקר מאגודה הבינלאומית למים (IWA) משנת 2023. מה שמייחד מדדים אלו בהשוואה למדדים מכניים ישנים הוא הבנייה שלהם במצב מוצק. הם אינם סובלים מבעיות ב señal הנגרמות משחיקה, dado שאין להם חלקים נעים שיוכלו להתקלקל עם הזמן.
למרות העלות הראשונית הגבוהה יותר, מדדי אולטרסאונד מציעים עלות בעלות כוללת נמוכה יותר תוך 5–7 שנים, בזכות תחזוקה מופחתת ודقة חיוב משופרת.
| גורם העלות | מגש אולטרסוני | מד מכני |
|---|---|---|
| קנייה ראשונית | $220–$290 | $90–$150 |
| תחזוקה שנתית | $12–$18 | $45–$60 |
| איבוד דיוק (שנה 5) | < ±1% | ±4–7% |
| סך 10 שנים | 340–470 דולר | 600–900 דולר |
בנייה של מצב מוצק מונעת כשלים מוקדמים עקב שיקוע או קורוזיה, ומחסכת עד 38–42% בהוצאות ארוכות טווח בבדיקות עירוניות.
כשפילדלפיה החלה להתקין מדדי אולטרסאונד ברחבי העיר בשנת 2020, הצליחה לצמצם את אובדן המים בכמעט 18% במהלך שלוש השנים הבאות. מה עשה את המדדים האלה כל כך יעילים? הם יכלו לזהות דליפות קטנות במיוחד, שקטנות מדי מכדי שציוד רגיל יוכל לקלוט – פחות מחצי ליטר לדקה. זה עזר לאתר מגוון בעיות חבויות בצינורות ישנים בשכונות שונות, וחסך בערך 2.7 מיליון דולר מדי שנה פשוט על ידי תיקון נזילות שהלכו לאיבוד בלתי נראות. התוצאות מראות למה משתלם כלכלית להשקיע בטכנולוגיות מדידה מתקדמות. ערים יכולות לחסוך כסף מראש, במקום לחכות עד שתצטרכנה לבצע תיקונים גדולים שלא ניתן להימנע מהם, ולשמור על מערכות האספקה להן יעילות.
מודדי מים אולטרסוניים משתמשים בגלי קול למדידה, מה שמבטל את קיומן של חלקי תנועה. זה גורם לקריאות מדויקות יותר, פחות דרישות לבטיחות ותקופת חיים ארוכה יותר בהשוואה למדדי מים מכניים.
מודדים אולטרסוניים יכולים לזהות זרימת מים נמוכה מאוד הודות להدקות הגבוהה במדידה, מה שהופך אותם לאידיאליים לזיהוי דליפות שנעלמות לעין לרוב במדידות מכניות.
מודדים מכניים מסתמכים על רכיבים נעים כמו טורבינות. לאורך זמן, החלקים האלה סובלים משחיקה, מצטברים בהם פסולת מינרלית ופועלים עליהם כוחות חיכוך, כל אלו מקטינים את הדיוק.
כן, לאורך תקופה של 5–7 שנים, מודדים אולטרסוניים מוכחים כבעלי יעילות עלות גבוהה יותר עקב הפחתת עלויות תחזוקה ושיפור דיוק החיוב.
זונגפיי אלקטריקטרוניקס מציעה מטחי מים וחום אולטרהסוניים מתקדמים עם מדידת דיוק, תכונות חיסוך אנרגיה ומערכות ניהול חכמות. משרתות חברות מים ומunicipalities ברחבי העולם עם פתרונות מידה אמינים מאז 2009.
משרד: חדר 501 בניין וואנלי מספר 1198 רחוב וניי המערבי, מחוז יוהאנג, הנגזهو.
מפעל: בניין שני מספר 25＃, מספר 2 רחוב יונגטיי, רחוב רנהה, מחוז יוהאנג, הנגזهو.
כל הזכויות RIGHTS RESERVED © 2025 על ידי Hangzhou Zhongpei Electronics Co., Ltd. מדיניותICY
EN
חדשות חמות