Kake prednosti ima ultrazvočni vodni števec v primerjavi s tradicionalnimi?

Neprimerljiva natančnost in dolgoročna stabilnost

Kako merjenje časa prehoda odpravi mehansko obrabo in drift

Ultrazvočni vodomerni delujejo tako, da izmerijo, kako hitro se zvočni valovi širijo skozi vodo v obeh smereh. Ko ti signali potujeta s tokom in nasproti toku, meter natančno izračuna, koliko vode mine mimo. Kaj je zanimivo pri tem pristopu? Nič neposredno ne stika vode. Ni potrebe po obrtajočih zobnikih, črpanju batov ali vrtenju turbin znotraj cevi. Ti mehanski deli se sčasoma obrabijo, kar povzroči, da se navadni števci s staranjem postopoma manj natančni. Mesta so opravila nekaj testov in ugotovila, da lahko tradicionalni števci po le petih letih spregledajo do 20 % dejanske porabe, ker se vsi ti gibljivi deli obrabijo. Ultrazvočni števci tega problema nimajo, saj ostanejo od tovarne kalibrirani skozi celotno življenjsko dobo. Poleg tega, ker se notranji deli ne umazajo in ne zamašijo, tudi manj ovirajo pretok vode.

Natančnost podprta s podatki: ±0,5 % natančnosti v primerjavi s ±2–5 % za mehanske števce pri spremenljivih pretokih

Vodne oblasti po vsem svetu, vključno z združenji, kot so AWWA in OIML, so potrdile, da ultrazvočni števci ohranjajo izjemno natančnost ±0,5 % pri vseh pogojih pretoka, ne glede na to, ali gre za hitro tekočo vodo ali skoraj nepremične razmere. Primerjajmo to z mehanskimi števci, ki navadno dosegajo natančnost le ±2–5 %, kar se še poslabša, ko pretoki padeta pod 20 % njihove nazivne vrednosti. Zakaj? Te starejše sisteme je težko opremljati za zaznavanje majhnih sprememb hitrosti vode, slabo reagirajo na spremembe vodne viskoznosti in nihanja temperature. Če pogledamo industrijske standarde, ugotovimo, da ultrazvočni napravi ohranjata natančnost znotraj 0,3 % tudi po desetletju neprestanka delovanja, medtem ko membranski števci že po treh letih obratovanja začnejo odstopati za 3–7 %. Takšna zanesljivost zmanjša merilne napake do celo 80 %, s čimer pomaga vodnim podjetjem slediti denarju, ki bi sicer zdrsnil skozi prste.

Brez premikajočih se delov: nižji skupni stroški lastništva in podaljšana življenjska doba

življenjska doba 15+ let v primerjavi s 7–10 leti za tradicionalne števce — potrjeno z mestnimi namestitvami AMI

Ultrazvočni vodomerni aparati imajo veliko daljšo življenjsko dobo, saj odpravljajo dele, ki se običajno s časom obrabijo. Ti števci lahko delujejo približno 15 let ali več, kar je skoraj dvakrat toliko kot pri tradicionalnih mehanskih števcih, ki običajno trajajo med 7 in 10 let. To podaljšano življenjsko dobo smo uspešno opazili v večjih mestih, kot so Filadelfija, Toronto in Melbourne, med njihovimi projektih avtomatizirane infrastrukture za merjenje. Na teh lokacijah so ultrazvočni modeli dosledno delovali pri različnih tlakih – pri visokem, srednjem in celo nizkem tlaku – vse skozi večletno neprekinjeno spremljanje. Tehnologija, na kateri temeljijo, deluje drugače kot pri starejših konstrukcijah, saj znotraj njih ni nobenih delov, ki bi se izpirali ali utrujali zaradi neprestanega pretakanja vode. Tudi komunalne vodne službe imajo koristi od te zanesljivosti. V tipičnem vzdrževalnem ciklu 15 let morajo opremo zamenjati približno za 40 odstotkov manj pogosto, kot bi bilo potrebno pri običajnih števcih.

90 % zmanjšanje vzdrževalnih posegov – vpogled v raziskavo primerov AWWA 2023

Popolno odpravljanje vseh gibljivih delov popolnoma spremeni količino denarja, ki gre v vzdrževalna dela. Glede na poročilo AWWA iz prejšnjega leta so trije različni mesta v ZDA ugotovila, da se je potreba po popravilih na terenu zmanjšala za skoraj 90 %, ko so začeli uporabljati ultrazvočne števce namesto tradicionalnih. Zakaj? Ker so se težave, kot so zatiki propelerskih koles, obrabljeni ležaji in drift meritev kalibracije, preprosto popolnoma ustavile. Kar vidimo zdaj, je, da tehniki prihajajo le še takrat, ko dejansko obstaja težava, ne pa glede na stroge urnike rednih pregledov. To prihrani približno 70–80 USD na števec na leto samo za stroške dela. Večina podjetij začne dosegati resnične finančne donose od tega vlaganja v približno 18 mesecih, hkrati pa ohranja natančna merjenja in normalno delovanje brez motenj.

Izjemna občutljivost pri majhnih pretokih in zmanjšanje NRW

Zaznavanje do 0,01 m³/h omogoča prepoznavo mikropuščanj, ki so nevidna mehanskim števcem

Ultrazvočni števci lahko zaznajo tokove tako majhne kot 0,01 kubičnih metrov na uro, kar je približno toliko, kot izteče iz kapajočega pipe po cel dan. Mehanski števci potrebujejo določene tlake, da premagajo trenje in zavrtijo propelersko kolesce, ultrazvočne naprave pa dejansko merijo hitrost toka s pomočjo odmevov zvoka znotraj cevi. Zaradi te zmogljivosti ti števci zaznajo tiste majhne, občasne puščanja iz obrabljenih cevi, zarezanih priključkov ali pokvarjenih spojk. Takšne izgube predstavljajo približno 30 % t.i. neprodajne vode v starejših infrastrukturnih sistemih. Zgodnje odkrivanje težav preprečuje poslabšanje stanja cevi s časom ter prihrani stroške dragih popravil v zadnjem trenutku.

povprečno zmanjšanje neprodajne vode za 22 % v šestih mesecih po namestitvi ultrazvočnih vodnih števcev

Mesta, ki so namestila ultrazvočne števce, ponavadi videnjo zmanjšanje neprodajne vode (NRW) za približno 22 % že v prvih šestih mesecih. Zakaj se to zgodi tako hitro? Trije glavni dejavniki tu delujejo skupaj. Prvič, števci lahko v realnem času zaznajo majhne uhajanja, kar omogoča ekipam, da problematična območja hitro najdejo. Drugič, njihova konstrukcija, odporna proti nedovoljenemu posegu, otežuje ljudem, da jih ilegalno zaobidijo ali poškodujejo. Tretjič, merijo pretok v obeh smerih, kar pomaga ugotoviti, ko voda teče nazaj skozi cevi – znak, da je nekaj pod zemljo pokvarjeno. Če te števce združimo s sistemi napredne infrastrukture za merjenje, začnejo proizvajati podrobne podatke o uporabi. Te informacije omogočajo obratovalcem, da učinkoviteje prilagajajo tlačna območja ter pošiljajo popravne ekipe na mesta, kjer so najbolj nujno potrebne. Vodarstveni oddelki po vsej državi poročajo, da so stroški popravila puščanj po namestitvi do 40 % nižji. Nekateri celo povrnejo milijone, ki so jih prej izgubili zaradi nezaznanih uhajanj. Tisto, kar je bilo nekoč le še ena postavka v poročilih o učinkovitosti, je postalo za občinska proračuna merljivo in ukrepanju primerno.

Robusna zmogljivost ob motnjah v toku v resničnem svetu

Ultrazvočni vodomerni števci ohranjajo svojo natančnost tudi takrat, ko se tok vode moti, pulzira nepravilno ali postane moten na načine, ki bi zmedli navadne mehanske števce. Ti števci so izdelani kot trdotalne naprave, zato jih magnetna polja, vibracije, ki potujejo skozi cevi, ali nenadni hidravlični udari, ki pogosto povzročajo težave starejšim sistemom z lopaticami, ne vplivajo. Notranja tehnologija dejansko digitalno obdeluje signale, da izloči nepotrebne hrupne motnje, ki jih povzročajo stvari, kot so plavajoče zračne mehurčke, delci usedlin, ki se zataknejo, ali kratki trenutki, ko se voda začne vrniti nazaj. Mesta, ki so preklopila na te števce, opažajo tudi nekaj zelo impresivnega. Mnogi poročajo približno 40-odstotni upad pritožb strank glede netočnih odčitkov po namestitvi, kar je še posebej opazno v starejših sistemih za distribucijo vode, kjer so bile pogoste težave s sunki tlaka in neenakomernim tokom vode. Ker znotraj teh števcev ni nobenega fizičnega gibanja, nadaljujejo z delovanjem pravilno tudi takrat, ko skozi sistem splakne umazija, kar pomeni manj servisnih klicev in skupno manjše zahteve za vzdrževanje.

Nativna pametna integracija za AMI in pripravljeno upravljanje vode za prihodnost

Dvo smerno merjenje in telemetrija v realnem času z podporo za DLMS/COSEM in MQTT

Ultrazvočni vodomerni prihajajo iz škatle že pripravljeni za merjenje pretoka v obeh smereh in pošiljanje podatkov v realnem času z uporabo standardnih industrijskih protokolov. Pomislite na DLMS/COSEM, kadar govorimo o AMI sistemih, ki morajo delovati skupaj, ali MQTT za tiste, ki želijo razširiti svojo IoT nastavitev na več lokacijah. Dejstvo, da ti števci že 'govorijo pravi jezik', pomeni, da se njihova namestitev zgodi veliko hitreje, brez potrebe po dragocenem programskega opreme srednjega sloja ali zapletenih pretvorbah protokolov. Vodne komunalne službe prejmejo podrobne zapise porabe, opremljene z natančnimi časovnimi žigami vsakih 15 minut. To jim omogoča takojšnje zaznavanje težav, bodisi da gre za počeno cev nekje pod zemljo ali posameznika, ki poskuša manipulirati s podatki števca. Poleg tega se ročna odčitavanja števcev zmanjšajo za okoli 60 %, kar pomeni varčevanje s sredstvi in zmanjšanje napak, ki jih povzroči človek. Z dvosmernimi komunikacijskimi možnostmi lahko operaterji oddaljeno krmilijo ventile in dinamično prilagajajo cenik. To popolnoma spremeni način upravljanja z vodo – od reševanja težav po dejanskem nastopu k anticipiranju potreb preden pride do kriznih stanj. Ko vse več mest sprejema AMI tehnologijo (ki pokriva približno polovico globalnega trga pametne vode), ima izbira ultrazvočnih števcev, ki sledijo standardnim protokolom, smisel za dolgoročno zaščito naložb namesto soočanja s postopno zastaranim opremo v prihodnosti.

Pogosta vprašanja

Kakšna je glavna prednost ultrazvočnih vodomernih števcev v primerjavi s strojnimi števci?

Ultrazvočni vodomerni sistemi ponujajo neprimerljivo natančnost in dolgo življenjsko dobo, saj merijo pretok vode s pomočjo zvočnih valov namesto mehanskih komponent, s čimer se izognemo obrabi in odmiku meritev s časom.

Kako natančni so ultrazvočni vodomerni sistemi?

Ultrazvočni vodomerni sistemi imajo izjemno natančnost ±0,5 % pri različnih pogojih pretoka, kar bistveno prekaša mehanske metre, ki imajo natančnost med ±2 % in ±5 %.

Kako ultrazvočni meterji prispevajo k zmanjšanju stroškov vzdrževanja?

S tem, da nimajo gibljivih delov, ultrazvočni meterji zmanjšajo potrebo po posegih pri vzdrževanju za približno 90 %, s čimer prihranijo obratovalne stroške.

Kako ultrazvočni meterji pomagajo pri odkrivanju puščanj?

Ultrazvočni meterji lahko zaznajo nizke hitrosti pretoka, celo do 0,01 m³/h, kar omogoča odkrivanje mikropuščanj, ki bi jih mehanski meterji običajno spregledali.

Ali se ultrazvočni meterji lahko integrirajo v sodobne sisteme upravljanja z vodo?

Da, ultrazvočni števci podpirajo dvo smerno meritev in komunikacijo podatkov v realnem času, kar jih naredi združljive z sodobnimi sistemi AMI ter rešitvami za upravljanje vode prihodnosti.