Схема установки акустического преобразователя для измерения расхода в открытом канале

1- акустический преобразователь; 2 - канал; 3 - измерительный лоток (водослив); 4 - сточная вода

Второй метод позволяет организовать учет в безнапорных трубопроводах круглого сечения и U-образных лотках. Этот метод разработан НИИ КВОВ. Методика выполнения измерений изложена в Методических указаниях МИ 2220-9 В соответствии с этой методикой напорно-расходная характеристика трубопровода или U-образного лотка рассчитывается на основе экспериментальных данных.

Схема установки акустического преобразователя для измерения расхода в безнапорном трубопроводе

1 - акустический преобразователь; 2 - звуковод; 3 - трубопровод; 4 - сточная вода

Для реализации этих методов фирмой "СИГНУР" разработан и выпускается ультразвуковой расходомер "ЭХО-Р-01". Прибор предназначен для измерения объема протекающей жидкости, в том числе сточных вод, в открытых каналах шириной до 4-х и глубиной до 3-х м, оборудованных стандартными измерительными лотками, и в безнапорных трубопроводах диаметром от 0,1 до 3 м.

Принцип действия расходомера заключается в бесконтактном измерении уровня жидкости, протекающей в водоводе, пересчете его в мгновенное значение расхода и последующем интегрировании.

Расходомер включает в себя акустический преобразователь АП-11 или АП-13 и электронный блок ППИ-Р. Выходной сигнал расходомера - показания жидкокристаллического дисплея. Дополнительно на дисплее может отображаться следующая информация: текущие значения измеряемых величин (мгновенного значения расхода, уровня, времени работы); содержимое архивов (за 30 сут.; за 24 ч; перерывы учета); диагностические сообщения о неисправностях.

Расходомер имеет дополнительный выходной сигнал 0..5, 0..20, 4..20 мА постоянного тока, который служит для индикации мгновенного значения расхода, и принцип. возможность вывода информации на компьютер через встроенный интерфейс RS-232.

При измерении расхода в открытых каналах акустический преобразователь устанавливается над лотком, при измерении расхода в безнапорных трубопроводах - помещается в специальный звуковод и соединяется кабелем длиной до 100 м с электронным блоком, который устанавливается в отапливаемом помещении.

Градуировка расходомера осуществляется по документации на устройство лотка или водовода, представленной заказчиком. В случае отсутствия измерительных лотков в открытых водоводах специалисты фирмы могут разработать в соответствии с МИ 2406-97 документацию для их изготовления.

Метрологическая поверка расходомера проводится по МИ 2251-93 один раз в год. Технические характеристики прибора таковы: основная погрешность - ± 3%; напряжение питания - 220В; температура окружающего воздуха для акустического преобразователя - от - 30 до + 50 гр.Ц; температура окружающего воздуха для электронного блока - от + 5 до + 50 гр.Ц.

Расходомер зарегистрирован в Государственном Реестре средств измерений под № 16462-97.

Прибор "ЭХО-Р-01" - единственный выпускаемый в СНГ расходомер, позволяющий организовать автоматический учет сточных вод в открытых каналах и безнапорных трубопроводах.

Для организации учета сточных вод в открытых каналах необходимо выполнить следующие действия: определить геометрические размеры прямоугольного канала; определить геометрические размеры измерительного лотка или водослива. При отсутствии измерительных устройств в канале произвести их проектирование и установку; произвести расчет напорно-расходной характеристики лотка (водослива) в соответствии с МИ 2406-97; осуществить программирование расходомера; произвести монтаж расходомера в соответствии с 1; подключить расходомер и сдать узел учета органам надзора.

Для организации учета сточных вод в безнапорных трубопроводах и U-образных лотках необходимо выполнить следующие действия: определить геометрические размеры безнапорного трубопровода или U-образного лотка; произвести одновременное измерение скорости течения воды при помощи измерительной вертушки и уровня заполнения водовода; на основании результатов измерений произвести расчет напорно-расходной характеристики трубопровода (U-образного лотка) в соответствии с МИ 2220-9 Допускается производить расчет напорно-расходной характеристики трубопровода (U-образного лотка) с учетом строительного уклона и материала стенок. но уклон, указанный в строительной документации, часто не совпадает с реальным, а k шероховатости стенок трубопроводов изменяется в цикле эксплуатации. Поэтому такой метод расчета дает менее точные результаты, чем экспериментальный; осуществить программирование расходомера; произвести монтаж расходомера в соответствии с 2; подключить расходомер и сдать узел учета органам надзора.

Приборы типа "ЭХО-Р" внедряются на промышленных предприятиях России и СНГ с 1994 года. За это время выпущено и смонтировано во всех регионах России более 800 приборов. Экономический эффект от их внедрения очевиден. Срок окупаемости затрат на создание узла учета, составляет от 2-х недель до 2-х месяцев. Надежность работы приборов зависит от квалификации специалистов, осуществляющих монтаж узла учета и его эксплуатацию. При соблюдении необходимых требований приборы надежно работают в течение множественных лет. Например: с 1995 года без ремонта расходомеры "ЭХО-Р" работают на объектах МУП "Водоканал" г. Нововоронеж, с 1996 года - МУП "Водоканал" г. Подольск. На объектах МГП "Мосводоканал" внедрение расходомеров "ЭХО-Р" начато в 1997 году. Первый узел учета был смонтирован специалистами СМНУ МГП "Мосводоканал" и фирмы "СИГНУР" на Рублевском канализационном коллекторе, в 1998 году - на Долгопрудненском коллекторе. В настоящее время в МГП "Мосводоканал" принята Программа создания системы учета расхода сточных вод, поступающих в московскую систему канализации из населенных пунктов Московской области. В 2000 году Водоканалом Санкт-Петербурга была принята Программа организации учета сточных вод на всех промышленных предприятиях города.

Третий метод позволяет организовать учет в напорных системах. Для этой цели фирмой "СИГНУР" разработан и выпускается ультразвуковой расходомер с накладными излучателями "АКРОН-01", предназначенный для измерения объемного расхода и количества звукопроводящих жидкостей, в том числе сточных вод.

Принцип действия расходомера "АКРОН-01" заключается в измерении разности времени прохождения ультразвуковой волны по потоку и против потока контролируемой жидкости, пересчете ее в мгновенное значение расхода с последующим интегрированием.

Расходомер включает в себя первичный преобразователь ПП-1 и электронный блок БЭ-1, соединенные радиочастотным кабелем. ПП-1 состоит из двух ультразвуковых излучателей и устройства для их крепления на трубе. ПП-1 устанавливается на прямолинейном участке трубопровода на наружной поверхности, очищенной от грязи, краски и ржавчины. Длина прямолинейного участка трубопровода должна быть не менее 10Dу до места установки ПП-1 и не менее 5Dу - после места установки.

Расходомер имеет жидкокристаллический дисплей, на который выводится следующая информация: текущие значения измеряемых величин (объема протекающей жидкости, мгновенного значения расхода, скорости потока, времени работы); содержимое архивов (за 30 сут., за 24 ч; перерывы учета); индикация настройки акустического канала при монтаже; диагностические сообщения о неисправностях.

Выходной сигнал расходомера - 0..5, 0..20, 4..20 мА постоянного тока, определяющий прямопропорциональную зависимость от измеряемого расхода. Возможен вывод информации на компьютер через встроенный интерфейс RS-232.

Расходомер имеет следующие технические характеристики: диаметр условного прохода трубопровода - от 40 до 2000 мм; верхние пределы диапазона измерений расхода - от 10 до 40000 м3/час; основная погрешность - ±1,5% при измерении объемного расхода, ±2% - при измерении количества; температура контролируемой среды - от - 10 до +1 80 гр.Ц, температура воздуха, окружающего БЭ-1 - от + 5 до + 50 гр.Ц; питание от сети переменного тока 220 В; межповерочный интервал - 2 года.

Расходомер зарегистрирован в Государственном Реестре средств измерений под № 20711-00.

Использование расходомера "АКРОН-01" позволит организовать учет в напорных канализационных системах без дополнительных капитальных затрат на его установку.

Приборы типа "АКРОН" используются на канализационных сетях сравнительно недавно - всего четыре года. но более длительный опыт их эксплуатации на водопроводных сетях позволил обеспечить достаточно быстрое их внедрение в системах водоотведения. Например, в настоящее время порядка десяти расходомеров надежно работают на канализационных насосных станциях (КНС) предприятий г. Звенигород Московской области.

Расходомер "АКРОН-01" имеет портативное исполнение в дипломате для водного аудита. Максимальное время работы от автономного источника питания без подзарядки - 12 часов.

Основным преимуществом предложенных способов измерения является повышенная надежность измерений ввиду отсутствия контакта чувствительных элементов приборов с контролируемыми средами.

Расходомеры "ЭХО-Р-01" и "АКРОН-01" выполнены на импортной элементной базе и по техническим характеристикам и уровню сервиса не уступают зарубежным аналогам, но имеют существенно более низкие цены.