Які переваги мають ультразвукові водоміри порівняно з традиційними?

Неперевершена точність і довгострокова стабільність

Як вимірювання часу проходження сигналу усуває механічний знос і дрейф

Ультразвукові водоміри працюють за рахунок вимірювання часу, який потрібен звуковим хвилям для проходження крізь воду в обох напрямках. Коли ці сигнали рухаються за течією та проти неї, прилад обчислює точний обсяг води, що проходить повз. У чому ж перевага такого підходу? Нічого фізично не доторкається до самої води. Не потрібно шестерень, що обертаються, поршнів, що качають, чи турбін, що обертаються всередині труби. Ці механічні елементи згодом зношуються, через що звичайні лічильники з часом стають менш точними. Міста проводили дослідження й виявили, що традиційні лічильники можуть не враховувати до 20% фактичного споживання вже після п’яти років експлуатації через знос рухомих частин. Ультразвукові лічильники не мають цієї проблеми, оскільки зберігають заводську калібрування протягом усього терміну служби. Крім того, оскільки всередині немає деталей, які можуть забруднюватися або засмітитися, вода проходить із меншим опором.

Точність на основі даних: ±0,5% проти ±2–5% для механічних лічильників при змінному потоці

Водоканали по всьому світу, включаючи такі організації, як AWWA та OIML, підтвердили, що ультразвукові лічильники зберігають високу точність ±0,5% за всіх умов витрати води — як при швидкому потоці, так і в майже статичних умовах. Порівняйте це з механічними лічильниками, точність яких зазвичай становить лише ±2–5%, а при витратах нижче 20% від номінального значення ситуація ще більше погіршується. Чому? Старіші системи важко виявляють незначні зміни швидкості води та погано реагують на коливання в'язкості води й температурні стрибки. Згідно з галузевими стандартами, ультразвукові пристрої зберігають точність у межах 0,3% після десяти років безперервної роботи, тоді як мембранні лічильники вже через три роки експлуатації починають відхилятися від норми на 3–7%. Така надійність скорочує помилки вимірювань аж на 80%, допомагаючи водоканалам контролювати кошти, які інакше могли б втрачатися.

Жодних рухомих частин: нижча загальна вартість володіння та подовжений термін служби

термін служби понад 15 років проти 7–10 років для традиційних лічильників — підтверджено впровадженням муніципальних систем AMI

Ультразвукові водоміри служать значно довше, оскільки вони позбавлені тих компонентів, які зазвичай зношуються з часом. Ці лічильники можуть працювати близько 15 років або більше, що майже вдвічі довше, ніж традиційні механічні лічильники, які зазвичай служать від 7 до 10 років. Ми бачили, як цей подовжений термін експлуатації добре працює в таких великих містах, як Філадельфія, Торонто та Мельбурн під час їхніх проектів автоматизованої інфраструктури лічильників. У цих місцях ультразвукові моделі стабільно працювали в різних умовах тиску — при високому, середньому або навіть низькому тиску. І вони продемонстрували цю стабільність протягом кількох років постійного моніторингу. Технологія, що використовується в них, працює інакше, ніж у старих конструкцій, оскільки всередині немає жодних елементів, які б зношувалися або втомлювалися під час постійного протікання води. Комунальні водоканали також значно виграють від такої надійності. Протягом типового 15-річного циклу обслуговування їм потрібно замінювати обладнання приблизно на 40 відсотків рідше, ніж у разі використання звичайних лічильників.

зменшення обслуговування на 90% — аналіз дослідження AWWA 2023 року

Повне усунення всіх рухомих частин кардинально змінює обсяг коштів, що витрачаються на технічне обслуговування. Згідно зі звітом AWWA минулого року, у трьох містах США потреба у виїздах для ремонту знизилася майже на 90%, як тільки вони перейшли на ультразвукові лічильники замість традиційних. Чому? Тому що такі проблеми, як заклинювання крильчатки, зношені підшипники та відхилення показників калібрування, припинилися взагалі. Тепер фахівці приїжджають лише тоді, коли дійсно виникає несправність, а не за жорстким графіком регулярних оглядів. Це економить близько 70–80 доларів на кожен лічильник щороку тільки на витратах на робочу силу. Більшість компаній починають отримувати реальну фінансову віддачу від цих інвестицій приблизно через 18 місяців, продовжуючи забезпечувати точні вимірювання та стабільну роботу без перерв.

Виняткова чутливість до низьких витрат і зменшення NRW

Виявлення витоків до 0,01 м³/год дозволяє ідентифікувати мікропотоки, непомітні для механічних лічильників

Ультразвукові лічильники можуть фіксувати потоки об'ємом всього 0,01 кубометра на годину — це приблизно стільки ж, скільки витікає з крана з постійним протіканням за весь день. Механічним лічильникам потрібний певний тиск, щоб подолати тертя та привести в рух свої крильчатки, тоді як ультразвукові пристрої фактично вимірюють швидкість потоку за допомогою звукових хвиль, що відбиваються всередині труби. Завдяки цій можливості такі лічильники виявляють дрібні, періодичні витоки, спричинені зношеними трубами, іржавими з'єднаннями або пошкодженими фітингами. Саме ці втрати становлять близько 30% так званої води, що не приносить доходу, у старих інфраструктурних системах. Своєчасне виявлення проблем запобігає подальшому погіршенню стану трубопроводів і економить кошти, які інакше довелося б витратити на дорогі аварійні ремонти.

середнє зниження обсягу води, що не приносить доходу, на 22% протягом 6 місяців після впровадження ультразвукових водолічильників

Міста, які встановили ультразвукові лічильники, зазвичай фіксують зниження обсягу води, що не приносить доходу (NRW), приблизно на 22% всього за шість місяців. Чому це відбувається так швидко? Тут діють три основні чинники. По-перше, лічильники можуть виявляти невеликі витоки в режимі реального часу, що допомагає бригадам швидко знаходити проблемні ділянки. По-друге, їхня конструкція, стійка до втручання, ускладнює незаконне обходження або пошкодження. По-третє, вони вимірюють потік у обох напрямках, що допомагає виявити, коли вода рухається у зворотному напрямку по трубах — ознаку пошкодження під землею. У поєднанні з системами розширеної інфраструктури обліку ці лічильники починають генерувати детальні дані про споживання. Ця інформація дозволяє операторам ефективніше регулювати зони тиску та направляти бригади ремонту туди, де вони найбільш терміново потрібні. Водоканали по всій країні повідомляють, що витрати на усунення витоків зменшилися до 40% після встановлення. Деякі навіть відшкодовують мільйони, які раніше втрачалися через невиявлені витоки. Те, що колись було просто ще одним пунктом у звітах про ефективність, тепер стало вимірним і підлягає конкретним діям у муніципальних бюджетах.

Надійна продуктивність у реальних умовах завданих перешкод потоку

Ультразвукові водоміри зберігають свою точність навіть тоді, коли потік води стає нестабільним, пульсує нерівномірно або порушується іншим чином, що може призвести до помилок у звичайних механічних лічильників. Ці лічильники виконані за принципом електронних пристроїв без рухомих частин, тому вони не піддаються впливу магнітних полів, вібрацій у трубах чи раптових гідравлічних ударів, які часто створюють проблеми для старих систем з крильчаткою. Всередині використовується технологія цифрової обробки сигналів, яка відфільтровує зайві перешкоди, спричинені, наприклад, бульбашками повітря, частинками осаду, що потрапили у потік, або короткочасним зворотним рухом води. У містах, де вже впроваджено такі лічильники, спостерігають досить вражаючі результати. Багато з них повідомляють про зниження скарг клієнтів щодо неточних показань приблизно на 40 відсотків після встановлення, особливо це помітно в старих системах водопостачання, де поширені стрибки тиску та нестабільний потік води. Оскільки всередині лічильників немає рухомих частин, вони продовжують правильно функціонувати навіть під час проходження бруду через систему, що означає менше викликів для обслуговування та загалом скорочення потреб у технічному обслуговуванні.

Рідна інтелектуальна інтеграція для AMI та сучасного управління водопостачанням

Двонаправлене вимірювання та телеметрія в реальному часі з підтримкою DLMS/COSEM та MQTT

Ультразвукові водоміри постачаються готовими до використання, здатними вимірювати потік у обох напрямках і передавати дані в реальному часі за допомогою стандартних промислових протоколів. Мається на увазі DLMS/COSEM для систем AMI, які мають працювати разом, або MQTT — для тих, хто планує масштабування своєї IoT-інфраструктури на кількох об’єктах. Те, що ці лічильники вже «розуміють» потрібну мову, дозволяє значно прискорити їхнє встановлення, усуваючи необхідність у дорогому програмному забезпеченні середнього рівня чи складних перетвореннях протоколів. Компанії отримують детальні записи споживання з точними мітками часу кожні 15 хвилин. Це дає змогу майже одразу виявляти проблеми — чи то порвану трубу десь під землею, чи спроби фальсифікації показань лічильника. Крім того, кількість ручних обходів для зняття показань зменшується приблизно на 60%, що економить кошти й знижує ризик людських помилок. Завдяки можливості двостороннього зв'язку оператори можуть дистанційно керувати клапанами та оперативно коригувати тарифну політику. Це кардинально змінює принципи управління водопостачанням — від реакції на виниклі проблеми до прогнозування потреб ще до появи криз. Оскільки все більше міст переходять на технологію AMI (наразі вона охоплює близько половини світового ринку розумних водомірів), вибір ультразвукових лічильників, що підтримують стандартні протоколи, є раціональним рішенням для довгострокового захисту інвестицій замість подальшої боротьби з застарілим обладнанням.

ЧаП

Яка основна перевага ультразвукових водомірів порівняно з механічними?

Ультразвукові водоміри пропонують неперевернену точність і довговічність, оскільки вимірюють витрату води за допомогою звукових хвиль замість механічних компонентів, виключаючи знос і дрейф з часом.

Наскільки точні ультразвукові водоміри?

Ультразвукові водоміри мають вражаючу точність ±0,5% у різних умовах витрати, що значно перевершує механічні лічильники, точність яких становить від ±2 до 5%.

Як ультразвукові лічильники сприяють зниженню витрат на обслуговування?

Виключення рухомих частин дозволяє ультразвуковим лічильникам скоротити потребу в технічному обслуговуванні приблизно на 90%, економлячи експлуатаційні витрати.

Як ультразвукові лічильники допомагають виявляти витоки?

Ультразвукові лічильники можуть виявляти низькі витрати, починаючи з 0,01 м³/год, що дозволяє виявляти мікропотоки, які зазвичай залишаються непоміченими для механічних лічильників.

Чи можуть ультразвукові лічильники інтегруватися в сучасні системи управління водопостачанням?

Так, ультразвукові лічильники підтримують двонапрямне вимірювання та передачу даних у реальному часі, що забезпечує їх сумісність із сучасними системами AMI та рішеннями для управління водокористуванням майбутнього.