ABC technik pomiarowych w instalacjach. Woda pomierzona
 Oceń wpis
   


 Fragment artykułu   "Woda Pomierzona" p.  Piotra Komoniewskiego opublikowanego w: Magazyn Instalatora nr 10/2011.

Wodomierzem w świetle prawa określamy przyrząd pomiarowy służący do ciągłego pomiaru objętości wody przepływającej w całkowicie wypełnionym przewodzie zamkniętym 1.

 



Aby nieco rozszerzyć definicję wodomierza oraz zrozumieć działanie wodomierzy, należy przyjrzeć się ich konstrukcji. Ze względu na zasadę działania i sposób przekazywania pomiaru objętości wody przepływającej przez korpus licznika wodomierze można podzielić na kilka grup.
 

  • Wodomierze suchobieżne


Konstrukcja tych wodomierzy oparta jest o transmisję magnetyczną obrotów wirnika. Magnes znajdujący się w wirniku wodomierza, posiada dwa lub cztery bieguny namagnesowane przeciwnie. Przyłożenie siły kinetycznej do wirnika (jego obrotu pod wpływem strumienia wody) powoduje jego obrót oraz odbiór obrotu elementu magnetycznego, które oddziałuje na wskaźnik znajdujący się po drugiej stronie (suchej) płyty uszczelniającej (rys. 1). W prosty sposób zjawisko to można wyjaśnić na podstawie eksperymentu z magnesem znajdującym się po jednej stronie tektury (w wodomierzu ścianka oddzielająca część mokrą od suchej) oraz z kawałkiem metalu znajdującym się po drugiej stronie – obrót magnesu wokół własnej osi pociąga za sobą proporcjonalny obrót wspomnianego kawałka metalu. Do grupy wodomierzy suchobieżnych możemy zaliczyć wodomierze skrzydełkowe jednostrumieniowe i wielostrumieniowe oraz śrubowe. Niepodważalną zaletą tego typu wodomierzy jest brak czułości układu pomiarowego (liczydła) na złej jakości wodę.
 

  • Wodomierze mokrobieżne


Konstrukcja tych wodomierzy oparta jest z kolei o sprzęgło mechaniczne. Obrót rolek liczydła, na których znajduje się wskazanie wodomierza, odbywa się poprzez przekładnię mechaniczną (rys. 2). Konstrukcja wodomierza mokrobieżnego charakteryzuje się tym, że cały mechanizm liczydła jest zalany wodą przepływającą przez korpus. Zaletą tego typu wodomierzy jest całkowita odporność magnetyczna ze względu na brak sprzęgła magnetycznego, którego pracę można zakłócić. Występują również wodomierze mokrobieżne z rolkami liczydła zanurzonymi w roztworze gliceryny (rys. 3), co zabezpiecza mechanizm przed negatywnym skutkiem przepływu zanieczyszczonej wody przez liczydło.

Ze względu na sposób napędzania przekładni mechanizmu lub sprzęgła magnetycznego oraz, pośrednio, miejsce zamontowania wodomierzy, dzieli się je na:
 

  • Wodomierze skrzydełkowe. Charakteryzują się one tym, iż przepływająca przez korpus woda porusza znajdującym się w nim wirnikiem wyposażonym w łopatki, którego oś znajduje się w pozycji prostopadłej do kierunku przepływającej wody. Konstrukcja wymusza stosowanie tego typu wodomierzy do instalacji o średnicy przyłącza do 50 mm. Zwykle tego typu wodomierze znajdują zastosowanie w instalacjach mieszkań lub domów jednorodzinnych.
     

Podział wodomierzy skrzydełkowych:

- Jednostrumieniowe (Js) – woda dopływa jednym strumieniem do wirnika. Przy dużym uderzeniu strumienia wody możliwe jest chwilowe zerwanie sprzęgła, co powoduje zaburzenie poprawności metrologicznej.

- Wielostrumieniowe (Ws) – woda dopływa wieloma strumieniami do wirnika poprzez zastosowanie dodatkowej komory ze szczelinami w koszu osłaniającym wirnik. Podczas uderzenia silnego strumienia wody dopływ wody do wirnika jest równomiernie rozłożony, co minimalizuje możliwość zerwania sprzęgła magnetycznego. Niektóre modele wodomierzy wielostrumieniowych posiadają dodatkową siatkę zabezpieczającą przed zanieczyszczeniami płynącymi ze strumieniem wody (rys. 3).
 

  •  Wodomierze śrubowe – ich konstrukcja charakteryzuje się poziomą lub pionową osią wirnika wyposażonego w łopatki o kształcie śruby. Ze względu na konstrukcję wodomierze stosowane są do instalacji o średnicach przyłącza równiej 50 mm lub większej. Ten typ wodomierzy bardzo dobrze sprawdza się przy pomiarze wody o dużej zmienności przepływu. Wodomierze śrubowe najczęściej stosowane są na przyłączach głównych domów wielorodzinnych oraz w branży przemysłowej.

 

  •  Wodomierze sprzężone – układ pomiarowy złożony z dwóch wodomierzy o różnych nominalnych strumieniach objętości oraz z urządzenia przełączającego, regulującego samoczynnie strumień objętości w obu wodomierzach1. W praktyce jest to wodomierz, który wykazuje się budową hybrydową wodomierza skrzydełkowego (zwykle o średnicach 15-25 mm) i śrubowego lub wielostrumieniowego (zwykle o średnicach 32-200 mm) oraz zaworu przełączającego w zależności od wielkości strumienia przepływu wody. Przy niskich przepływach wody główny wodomierz jest zamykany przez zawór przełączający, a strumień wody jest kierowany do mniejszego wodomierza skrzydełkowego. Konstrukcja ta pozwala na opomiarowanie strumienia wody, który jest zbyt mały, aby przekroczył próg rozruchowy i osiągnął przepływ minimalny dla wodomierza śrubowego. Wodomierze tego typu najczęściej stosuje się tam, gdzie wymagana jest szeroka rozpiętość pomiędzy przepływem minimalnym a przepływem maksymalnym, czyli w budynkach użyteczności publicznej, gdzie mogą występować skrajnie niskie lub wysokie pobory wody w zależności od pory dnia.

 

  •  Wodomierze irygacyjne – osobna grupa charakteryzująca się nietypową budową. Elementem wskazującym przepływ wody jest wystająca mała turbina w świetle rury (zwykle 5% w świetle przekroju rury), co pozwala na pomiar wody zawierającej duże zanieczyszczenia bez uszkadzania wodomierza. Przeniesienie napędu z turbiny do liczydła odbywa się za pomocą sprzęgła magnetycznego.


Wodomierze dzieli się również ze względu na temperaturę wody płynącej w instalacji. Można wyróżnić:
 

  • Wodomierze do wody zimnej – wykonanie oraz materiały zastosowane w konstrukcji wodomierza pozwalają na pomiar wody o temperaturze od 0 do 30°C (niebieski kolor korpusu).

 

  • Wodomierze do wody ciepłej – wykonanie oraz materiały zastosowane w konstrukcji wodomierza pozwalają na pomiar wody o temperaturze od 30 do 90°C (czerwony kolor korpusu).

 

  • Wodomierze do wody gorącej – wykonanie oraz materiały zastosowane w konstrukcji wodomierza pozwalają na pomiar wody o temperaturze od 30 do 130°C lub od 30 do 180°C (czerwony kolor korpusu).


W praktyce, w klasycznych instalacjach mieszkaniowych, najczęściej wykorzystywane są wodomierze suchobieżne jednostrumieniowe, w związku z czym staje się zasadne przybliżenie budowy takiego wodomierza oraz czynników, które wpływają na dokładność metrologiczną wodomierza. Wodomierz składa się między innymi z takich elementów jak:
 

  • Pokrywa zabezpieczająca – nakładana na liczydło wodomierza i bezpośrednio stykająca się z korpusem - zamyka w ten sposób część suchą.

 

  • Mechanizm liczydła z rolkami wskazującymi aktualny pomiar.

 

  •  Płyta uszczelniająca – oddziela część mokrą (korpus) od suchej (mechanizm liczydła), co zapobiega przedostaniu się wody do liczydła.

 

  • Łożysko oraz wirnik - elementy bezpośrednio wpływające na dokładność uzyskanego pomiaru (rys. 4). Ważnymi elementami jest połączenie osi z wirnikiem oraz podstawy liczydła ze wskaźnikiem. To tutaj powstają najwyższe opory oraz tarcia powodowane ruchem łopatek podczas pracy wodomierza. Zastosowanie wysokiej klasy technologii wtrysku z bardzo niską tolerancją wymiarową może obniżyć tarcie (zwiększając dokładność metrologiczną urządzenia), a odpowiednie zaprojektowanie oraz materiał zmniejszy ich ścieralność (wpływając na trwałość deklarowanych parametrów przez cały okres legalizacyjny). Rysunek 4 przedstawia przykładowy wodomierz, w którym zastosowano następujące materiały:


- Wolfram – bardzo duża twardość materiału oraz odporność na reakcje z tlenem, wodą, kwasami i zasadami.

- Kamień szafirowy – bardzo wysoka twardość materiału oraz niski współczynnik tarcia, co wpływa na wysoką klasę parametrów metrologicznych oraz zapewnia trwałość zakładanych parametrów metrologicznych.
 

  • Korpus – najczęściej mosiężny, jego błędny montaż w instalacji może wywołać pogorszenie parametrów metrologicznych (kontynuacja w kolejnych cyklach artykułów).

1. Dz. U. nr 40 poz. 360 z dnia 20 lutego 2004 r. Rozporządzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej w sprawie wymagań metrologicznych, którym powinny odpowiadać wodomierze.


Cały artykuł do pobrania: 1, 2, 3.
 

Komentarze (1)
Wskaźniki pola magnetycznego MFI Porównaj ceny wody w Polsce
Najnowsze komentarze
2015-02-13 10:03
wispawel12:
Pogotowie Wodociągowe
Nie czekaj przyjmij pomocną dłoń! Uległeś wypadkowi?Doznałeś obrażeń?Nie czekaj zgłoś się[...]
2015-02-13 09:52
wispawel12:
Jak szybko zakupić armaturę naprawczą w razie awarii
Nie czekaj przyjmij pomocną dłoń! Uległeś wypadkowi?Doznałeś obrażeń?Nie czekaj zgłoś się[...]
2013-12-23 13:22
rtvagd.net:
Porównaj ceny wody w Polsce
pozdrowienia :)
O mnie
pomiar-service
Blog Opomiarowanie Mediów