Ultrasonik su sayaçları, ses dalgalarının hem akış yönünde hem de ters yönde suda ne kadar sürede ilerlediğini ölçerek çalışır. Bu sinyaller akışla aynı yönde veya zıt yönde giderken sayaç, borudan geçen suyun tam olarak ne kadar olduğunu hesaplar. Bu yöntemin en güzel yanı sudan hiçbir şeyin fiziksel olarak temas etmemesidir. Boru içinde dişli döndürmeye, piston pompalamaya veya türbin döndürmeye gerek yoktur. Bu mekanik parçalar zamanla aşınmaya meyillidir ve bu da geleneksel sayaçların yaşlandıkça yavaş yavaş daha az doğru hale gelmesine neden olur. Şehirler bazı testler yapmış ve eski tip sayaçların yalnızca beş yıl sonra tüm hareketli parçalar aşındığı için gerçek tüketimin yaklaşık %20'sini hesaba katmadığını tespit etmiştir. Ultrasonik sayaçlarda böyle bir sorun yoktur çünkü fabrikadan çıktıkları andan itibaren ömürleri boyunca kalibreli kalmaya devam ederler. Ayrıca iç kısımlarında kirleme veya tıkanma olmayacağı için su akışını engelleyecek unsurlar da daha azdır.
AWWA ve OIML gibi gruplar da dahil olmak üzere dünya çapındaki su kuruluşları, ultrasonik sayaçların hızlı akan su veya neredeyse hareketsiz durumlar gibi tüm akış koşullarında etkileyici bir şekilde ±0,5% doğruluk oranını koruduğunu doğrulamıştır. Bununla karşılaştırıldığında mekanik sayaçlar genellikle sadece ±2-5% doğruluk sağlayabiliyor ve özellikle akış hızları adlandırılmış kapasitelerinin %20'sinin altına düştüğünde durum daha da kötüleşiyor. Neden? Bu eski sistemler, suyun hızındaki küçük değişiklikleri tespit etmekte zorlanıyor ve suyun yoğunluğundaki ile sıcaklık değişimlerine karşı yetersiz tepki veriyor. Sektör standartlarına bakıldığında, ultrasonik cihazların kesintisiz on yıl çalışmasının ardından bile doğruluğunu %0,3 içinde koruduğu görülürken, diyaframlı sayaçlar yalnızca üç yıllık hizmetin ardından %3-7 oranında sapmaya başlıyor. Bu tür güvenilirlik, ölçüm hatalarını %80'e varan oranlarda azaltarak su şirketlerinin aksi halde gözden kaçabilecek parayı takip etmelerine yardımcı olur.
Ultrasonik su sayaçları, zamanla aşınan parçaları ortadan kaldırdığı için çok daha uzun ömürlüdür. Bu sayaçlar yaklaşık 15 yıl veya daha fazla çalışabilir ve bu süre, tipik olarak 7 ile 10 yıl arasında dayanan geleneksel mekanik sayaçların neredeyse iki katıdır. Otomatik sayaç altyapısı projeleri sırasında Philadelphia, Toronto ve Melbourne gibi büyük şehirlerde bu uzatılmış kullanım ömrünün iyi sonuç verdiği görülmüştür. Bu bölgelerde ultrasonik modeller, yüksek basınç, orta basınç ve hatta düşük basınç durumlarında bile farklı basınç koşullarında sürekli birkaç yıl boyunca tutarlı bir şekilde performans göstermiştir. İçlerinde su sürekli aktığında aşınan veya yorulan hiçbir parça bulunmadığından, bu teknoloji eski tasarımlardan farklı şekilde çalışır. Belediye su departmanları da bu güvenilirlikten büyük ölçüde faydalanır. Geleneksel sayaçlara kıyasla, tipik 15 yıllık bir bakım döngüsünde ekipman değişim sıklıkları yaklaşık %40 oranında azalır.
Tüm bu hareketli parçalardan tamamen kurtulmak, bakım işlerine harcanan miktarı kökten değiştirir. Geçen yıl AWWA'nın raporuna göre, ABD'deki üç farklı şehir, ultrasonik sayaçları geleneksel olanlar yerine kullanmaya başladıktan sonra saha müdahale ihtiyaçlarında neredeyse %90 düşüş yaşadı. Neden? Çünkü tıkanmış pervaneler, aşınmış rulmanlar ve kalibrasyon okumalarındaki sapmalar gibi sorunlar tamamen ortadan kalktı. Şu anda gördüğümüz şey, teknisyenlerin düzenli kontrol takvimlerine bağlı kalmaksızın, aslında bir arıza olduğunda sahaya çıkması. Bu yalnızca yıllık iş gücü maliyetlerinden dolayı sayaç başına yaklaşık 70-80 ABD doları tasarruf sağlar. Çoğu şirket, kesintisiz normal operasyonlarını sürdürürken bu yatırımdan yaklaşık 18 ay içinde gerçek finansal getiriler almaya başlar.
Ultrasonik sayaçlar, günde tamamen açık kalan bir musluktan çıkan miktara denk gelen saatte yalnızca 0,01 metreküp gibi düşük akışları tespit edebilir. Mekanik sayaçlar sürtünmeye karşı hareket etmek ve pervanelerini döndürebilmek için belli basınç seviyelerine ihtiyaç duyar ancak ultrasonik cihazlar ses dalgalarının boru içinde yansımasıyla akış hızını ölçer. Bu sayede bu sayaçlar eskimiş borulardan, paslı bağlantı noktalarından veya hasarlı fitinglerden kaynaklanan küçük ve düzensiz kaçakları tespit edebilir. Bu tür kayıplar eski altyapılı sistemlerde 'gelir getirmeyen su' olarak adlandırılan toplamın yaklaşık %30'unu oluşturur. Sorunların erken tespiti, zamanla boruların daha da zarar görmesini engeller ve ileride oluşabilecek pahalı acil onarımlar için maliyet tasarrufu sağlar.
Ultrasonik sayaçlar kuran şehirler genellikle sadece altı ay içinde gelir getirmeyen suyun (NRW) yaklaşık %22 düştüğünü gözlemler. Bu durum neden bu kadar hızlı gerçekleşir? Burada bir araya gelen üç temel faktör vardır. Birincisi, sayaçlar küçük kaçakları gerçek zamanlı olarak tespit edebilir ve ekiplerin sorunlu bölgeleri hızlıca bulmasına yardımcı olur. İkincisi, sayacın manipülasyona karşı dayanıklı tasarımı, kişilerin yasadışı olarak sayaçtan geçmesini veya hasar vermesini zorlaştırır. Üçüncüsü, akışı her iki yönde de ölçebilir, bu da borular içerisinde suyun geriye doğru aktığı – yer altında bir şeyin bozulduğuna dair işaret – durumlarını tespit etmeyi kolaylaştırır. Bu sayaçları gelişmiş sayaç altyapısı sistemleriyle birleştirirseniz, detaylı kullanım verileri üretmeye başlarlar. Bu bilgi, operatörlerin basınç bölgelerini daha etkili şekilde ayarlamasına ve onarım ekiplerini en acil ihtiyaç duyulan yerlere göndermesine olanak tanır. Ülke genelindeki su departmanları, sayaçların kurulumundan sonra kaçak onarım faturalarının en fazla %40 daha ucuza mal olduğunu bildirmektedir. Bazıları daha önce fark edilmeyen kaçaklardan dolayı kaybedilen milyonları geri kazanmaktadır. Daha önce yalnızca verimlilik raporlarındaki sıradan bir maddeyken, şimdi bu durum belediye bütçeleri için ölçülebilir ve harekete geçirilebilir bir hâle gelmiştir.
Ultrasonik su sayaçları, suyun akışının karıştığı, düzensiz olarak dalgalandığı ya da mekanik sayaçları etkileyebilecek şekilde bozulduğu durumlarda bile doğruluklarını korur. Bu sayaçlar katı hal cihazları olarak üretilmiştir ve bu nedenle manyetik alanlardan, borular boyunca iletilen titreşimlerden veya eski tip pervane sistemlerinde sıkça sorun yaratan ani hidrolik şoklardan etkilenmezler. İçlerindeki teknoloji, asıl işlevi bozan hava kabarcıklarının, sediment parçacıklarının sisteme kaçmasının ya da suyun anlık olarak geriye doğru akmasının neden olduğu istenmeyen gürültüyü dijital olarak filtreleyerek sinyalleri işler. Bu sayaçlara geçen şehirlerde oldukça etkileyici sonuçlar gözlemlenmiştir. Özellikle basınç sıçramalarının ve su akışının tutarsız olduğu eski su dağıtım sistemlerinde, kurulumdan sonra müşteri şikayetlerinde ortalama %40 oranında azalma bildirilmiştir. Bu sayaçların içlerinde hareket eden hiçbir fiziksel parça bulunmadığından, sistemdeki tortuların geçtiği durumlarda bile sorunsuz çalışırlar ve bu da servis çağrılarının ve bakım gereksinimlerinin genel olarak azalmasına neden olur.
Ultrasonik su sayaçları, her iki yönde de akışı ölçmeye ve endüstriyel standart protokolleri kullanarak gerçek zamanlı veri göndermeye kutudan çıkmaya hazır gelir. Birlikte çalışabilirliği sağlayan AMI sistemlerinden bahsederken DLMS/COSEM ya da birden fazla konumda IoT kurulumunu ölçeklendirmeyi düşünenler için MQTT gibi standartlardan bahsedilebilir. Bu sayaçların zaten doğru dili konuşuyor olması, kurulumlarının çok daha hızlı ilerlemesini sağlar ve maliyetli ara katman yazılımlarına ya da karmaşık protokol dönüşümlerine gerek kalmaz. Su şirketleri, her 15 dakikada bir kesin zaman damgalarıyla işaretlenmiş ayrıntılı tüketim kayıtlarına erişir. Bu da yer altında patlak bir boru olup olmadığını ya da birinin sayaç okumalarıyla oynayıp oynamadığını hemen tespit etmelerini sağlar. Ayrıca, elle sayaç okuma işlemleri yaklaşık %60 oranında azalır; bu da hem maliyetten tasarruf edilmesini hem de insan kaynaklı hataların azalmasını sağlar. İki yönlü iletişim özelliğine sahip olan bu sayaçlar sayesinde operatörler uzaktan vanaları kontrol edebilir ve fiyatlandırma yapılarını anında ayarlayabilir. Bu durum, su yönetimini tamamen değiştirir ve sorunlar çıktıktan sonra müdahale edilmesi yerine, krizler ortaya çıkmadan önce ihtiyaçların önceden tahmin edilmesine geçişi sağlar. Daha fazla şehir AMI teknolojisini benimserken (şu anda küresel akıllı su pazarının yaklaşık yarısını kaplar), standart protokollere uygun ultrasonik sayaçlar tercih edilerek uzun vadede yatırım korunur ve ileride kullanım dışı ekipmanlarla başa çıkmak gerekmez.
Ultrasonik su sayaçları, hareketli mekanik parçalar yerine ses dalgaları kullanarak su akışını ölçtüğü için eşsiz bir doğruluk ve ömür sunar ve bu da zamanla aşınma ve sapmayı ortadan kaldırır.
Ultrasonik su sayaçları, çeşitli akış koşullarında ±0,5% doğruluğa sahiptir ve doğrulukları ±2–5% arasında değişen mekanik sayaçlardan önemli ölçüde daha iyidir.
Hareketli parçaları ortadan kaldırarak ultrasonik sayaçlar bakım müdahalelerine olan ihtiyacı yaklaşık %90 oranında azaltır ve böylece işletme maliyetlerini tasarruf ettirir.
Ultrasonik sayaçlar, saatte 0,01 m³'ye kadar düşük akış hızlarını tespit edebilir ve bu da mekanik sayaçlar tarafından genellikle fark edilemeyen mikro kaçakların belirlenmesini sağlar.
Evet, ultrasonik sayaçlar çift yönlü ölçüm ve gerçek zamanlı veri iletişimini destekler ve bu da onları modern AMI sistemleriyle uyumlu ve geleceğe hazır su yönetim çözümleriyle uyumlu hale getirir.