Одно дело, когда нужно измерить и качественно посчитать небольшой поток воды (иной жидкости) при малом сечении трубы, а другое – когда нужно измерить большой объём, да ещё и на большом сечении трубопровода.
Как это реализовать? Существует несколько разных подходов, один из них – использование специальных турбинных счётчиков. Об этих приборах и поговорим ниже.
Что такое турбинный счётчик воды?
Как можно понять из названия, основным элементом, который используется для измерения свойств потока, здесь является миниатюрная турбина.
Турбина (от французского turbine «вращение» или «вихрь») – это некое устройство, которое находится в непрерывном потоке жидкости или газа и преобразовывает кинетическую работу среды в механическую работу вала. Возможен и обратный процесс, как в турбинах самолётов, но это явление не подходит к процессу измерения. Итак, получается…
Турбинный счётчик воды – это измерительный прибор, используемый для определения объёма воды с заданной точностью, работающий на основе определения частоты вращения турбины, толкаемой потоком жидкости.
Турбинные водомеры относятся к классу тахометрических приборов (то есть основанных на механических способах измерения).
Принцип работы турбинного счётчика воды
Чтобы получить лучшее понимание принципов, на основе которых производится подсчёт объёма жидкости, разберём типовое устройство турбинного счётчика. В норме прибор состоит из следующих элементов:
- Корпус.
- Турбина.
- Счётное устройство.
Когда поток воды движется внутри корпуса, вода давит на крыльчатку турбины. В итоге продольное движение воды приводит к круговому вращению турбины. Примерно, как ветер дует на флигель и вращает на нём вертушку.
Вращение вала турбины передаётся через систему редукторов к счётному устройству.
Оно в свою очередь может быть механическим, тогда вращение вала будет приводить к вращению счётных дисков с разной угловой скоростью.
Или электромеханическим. Тогда вращение вала будет приводить к возникновению магнитного импульса на специальном датчике. Каждый импульс – одно вращение вала, соответственно, несложно будет посчитать все остальные значения.
Принцип подсчёта очень прост – чем быстрее поток, тем выше скорость вращения турбины и тем больше объём жидкости, проходящий через заданное сечение трубы. На опытных стендах несложно сопоставить одно с другим и синхронизировать частоту вращения с пропускной способностью счётчика.
✅ Каталог турбинных счетчиков воды в ТехАрматура.ру ✅
Чем отличается крыльчатый счётчик от турбинного?
Многие могли заметить, что принцип работы турбинного счётчика во многом повторяет принцип работы крыльчатых приборов. И это действительно так. Оба прибора относятся к классу тахометрических.
И там, и там вода действует на крыльчатку, приводит к её вращению, а дальше производится подсчёт.
Но есть и отличие, оно является ключевым:
- В крыльчатых счётчиках ось вращения крыльчатки всегда располагается перпендикулярно направлению потока воды.
- В турбинных счётчиках ось вращения крыльчатки совпадает с направлением потока воды (то есть располагается параллельно потоку).
Такие конструктивные особенности влияют на отдельные параметры измерительных приборов:
- Перпендикулярное воздействие на крыльчатку может создавать проблемы при больших скоростях потока. Поэтому крыльчатые счётчики изготавливают с диаметром не более 40 мм и используют только в трубных системах с малыми скоростями потока. Крыльчатые счётчики всегда должны устанавливаться только горизонтально.
- Размещение турбины внутри потока позволяет пропускать через узел учёта жидкость с высокой скоростью и давлением. По этой причине турбинные счётчики могут иметь диаметр подключения от 50 до 200 мм. Плюс, турбинные счётчики можно устанавливать в любом положении – горизонтально и перпендикулярно плоскости земли с любым направлением воды (снизу вверх, сверху вниз и т.д.).
Вместе с тем:
- Крыльчатые счётчики обладают большей точностью, если речь идёт об измерении потока воды с малой скоростью.
- Турбинные счётчики не так эффективны при измерении слабых потоков, поэтому не подходят для использования в быту.
Из-за таких особенностей часто встречаются комбинированные устройства, которые автоматически переключаются на нужный тип измерения: при слабом напоре работает крыльчатое измерение, при большом – турбинное.
✅ Счетчики воды в нашем каталоге ✅
Виды турбинных счётчиков воды
Ассортимент измерительных приборов данного класса впечатляет: есть модели для горячей и для холодной воды, считывание показателей может быть визуальным, по радиоканалу, в цифровом формате и по импульсному входу.
Тип подключения преимущественно с помощью фланцев, но могут быть и версии с резьбой (встречаются довольно редко).
Преимущества турбинных счётчиков
- Возможность применения на магистральных трубопроводах с диаметром условного прохода до 250 мм.
- Большое количество моделей – для горячей и для холодной воды, с разными фланцами для подключения, с разными типами снятия показателей.
- Достаточный срок эксплуатации – гарантия минимум 1,5 года, а расчётное время работы при нормальных условиях эксплуатации — около 12 лет.
- Минимум места для подключения (короткий измерительный участок).
- Турбины не так восприимчивы к мелким загрязнения в потоке воды, как крыльчатые счётчики.
- Полная автономность (для счётчиков с механическими и электрическими счётными механизмами).
- Адекватная точность при минимальной стоимости измерительных приборов.
Недостатки (минусы) турбинных счётчиков
- Механические узлы так или иначе снижают срок эксплуатации, требуют регулярного обслуживания и поверки.
- Точность турбинных счётчиков падает при слабом потоке.
- Учитывая то, что турбинные счётчики применяются преимущественно в магистральных трубопроводах, то погрешность в 2-5% – это очень много.
- Предел турбинных счётчиков – трубопроводы с диаметром не более 250 мм. Всё, что выше требует других принципов измерения.
- Фланцевые соединения – это сама по себе проблема. Всегда нужно заботиться о 100% совместимости фланцев между собой (а типов фланцев более чем достаточно).
