Введение
Общие требования к организации учета и к приборам учета топливно-энергетических ресурсов установлены статьей 13 Федерального закона N 261-ФЗ [1], согласно которой, требования к характеристикам приборов учета используемых энергетических ресурсов определяются в соответствии с законодательством РФ.
Федеральным законом N 102-ФЗ [2]установлено, что государственное регулирование в области обеспечения единства измерений осуществляется в следующих формах:
1) утверждение типа стандартных образцов или типа средств измерений;
2) поверка средств измерений;
3) метрологическая экспертиза;
4) государственный метрологический надзор;
5) аттестация методик (методов) измерений;
В соответствии с требованиями законодательства и действующих нормативных документов, все приборы учета топливно-энергетических ресурсов должны быть включены в Государственный реестр средств измерений, допущенных к эксплуатации и применению на территории Российской Федерации.
Приборы учета воды
2.1. Требования к приборам
1. Требования к учету количества отпущенной (полученной) питьевой воды и принятых (сброшенных) сточных вод определены Постановлением Правительства РФ [4]. Этим документом установлено, что для учета объемов отпущенной абоненту питьевой воды и принятых сточных вод используются средства измерений, внесенные в государственный реестр, по прямому назначению, указанному в их технических паспортах. До начала разработки технической документации на проектирование узла учета абонент может получить в организации водопроводно-канализационного хозяйства исходные данные, а также рекомендации по типам и характеристикам средств измерений.
Выбор средств измерений и схемы учета осуществляется исходя из существующих технических решений систем энергоснабжения в соответствии с нормативно-технической документацией РФ по согласованию с ресурсоснабжающей организацией.
Узел учета должен размещаться на сетях абонента, как правило, на границе эксплуатационной ответственности между организацией водопроводно-канализационного хозяйства и абонентом. Средства измерений на узле учета должны быть защищены от несанкционированного вмешательства в их работу.
2. Так как[4] не устанавливает конкретных технических требований к приборам учета воды, то эти требования могут быть приняты в соответствии методическими рекомендациями Министерства промышленности и торговли РФ [8]. В [8] установлены рекомендации по техническим требованиям к системам и приборам учета воды, предназначенным для измерения в жилых домах и зданиях, строениях, сооружениях организаций коммунального комплекса. Эти рекомендации приведены в Приложении 1 к настоящему документу.
Методические рекомендации[8]соответствуют Директиве ЕС [10].
3. Поскольку [8] носят рекомендательный характер, то при выборе водосчетчиков следует также учитывать что: относительная погрешность измерения массы (объема) воды с помощью приборов учета воды (водосчетчиков) - не более 2% в диапазоне расхода от 4 до 100%.
2.2. Расходомеры, принцип действия и сопоставление
1. Расходомеры (счетчики) воды различаются по методу измерения, метрологическим характеристикам, функциональным особенностям, условиям монтажа и эксплуатации, цене и ряду других параметров.
Основные используемые методы измерения и характерные особенности приборов, реализующих эти методы, приведены ниже.
2. Метод переменного перепада давления (дифманометрический).
Метод основан на том, что при течении жидкости по трубе перепад давления на сужающем устройстве пропорционален квадрату скорости потока. Наиболее распространенным стандартным сужающим устройством является диафрагма.
Особенности метода измерения:
динамический диапазон (отношение порога чувствительности к пределу измерения) равен 1:3, т.е. обеспечивает измерение, начиная с величин расхода 30 % верхнего предела;
требует протяженных прямолинейных участков трубопровода (несколько десятков Dу) дои после места установки сужающего устройства;
требует ежегодную поверку и обслуживание диафрагмы.
3. Тахометрический.
Принцип действия основан на преобразовании поступательного движения потока жидкости во вращательное движение измерительной части (крыльчатки, турбинки, винта), каждому обороту которой соответствует определенное количество жидкости. Такие расходомеры широко используют в ЖКХ в составе счетчиков холодной воды. Современные конструкции часто снабжены импульсным выходом. Перед расходомером надо обязательно устанавливать специальные фильтры.
Особенности метода измерения:
первичный преобразователь не нуждается в питании;
не обеспечивает измерения мгновенного расхода;
не может использоваться при повышенной жесткости воды, присутствии в ней мелких частиц окалины, ржавчины и накипи, которые забивают фильтры;
не требует протяженных прямолинейных участков трубопровода, но чувствителен к искажениям потока;
тахометрический расходомер создает наибольшие потери давления воды по сравнению с расходомерами других типов;
имеет частоограничения в применении по температуре воды, что важно учитывать при использовании расходомера в составе теплосчетчиков;
4. Вихревой.
Принцип действия основан на том, что при обтекании жидкостью твердого тела за ним образуется вихревой след, при этом частота вихреобразования пропорциональна скорости течения. Измерение частоты пульсаций в вихревом следе позволяет получить сигнал, пропорциональный скорости потока. Обычно вихревой расходомер состоит из треугольной призмы, которая находится в трубе в вертикальном положении, измерительного электрода, который находится в трубе дальше по пути жидкости, и постоянного магнита снаружи трубы.
Особенности метода измерения:
необходимо размещение в полости трубопровода тела обтекания, частично "затеняющего" сечение канала; что увеличивает гидравлическое сопротивление;
невысокая цена; высокая надежность при эксплуатации;
требует протяженных прямолинейных участков трубопровода (L1 = 10Dy до и L2 = 5Dy после места установки тела обтекания);
5. Ультразвуковой.
Среди ультразвуковых расходомеров наибольшее применение получили расходомеры, измеряющие разность времени прохождения акустических колебаний отизлучателяк приемнику ультразвукового сигнала по направлению потока и против его движения. Эта разность зависит от скорости потока жидкости. Ультразвуковые расходомеры хорошо работают при измерении расхода чистой, однородной жидкости, проходящей по чистым трубам. При протекании жидкостей, имеющих посторонние включения - окалина, частицы накипи, песок, воздушные пузыри и при неустойчивом расходе, они дают существенные неточности показаний.
Особенности метода измерения:
не содержит элементов конструкций в потоке;
высокая точность при относительно умеренных затратах;
сложно измерить низкие скорости потока жидкости;
в целом надежен, хотя имеются случаи выходаиз строя излучателей ультразвуковых колебаний;
чувствителен к качеству воды, мутности, критичен к образованию слоев отложений на внутренней поверхности трубы;
требует протяженных прямолинейных участков трубопровода (L1 = 10Dy и более до прибора и L2= 5Dy после прибора).
6. Электромагнитный.
Принцип действия основан на способности жидкости возбуждать электрический ток при ее движении в магнитном поле. Это позволяет связать среднюю скорость и объемный расход электропроводной жидкости, с напряженностью поля и разностью потенциалов, возникающих на диаметрально расположенных электродах прибора.
Особенности метода измерения:
не содержит элементов конструкций в потоке;
высокая точность и повторяемость измерений при среднем уровне затрат;
высокий динамический диапазон, позволяет применятьэлектромагнитные счетчики при измерении расходов жидкостей, движущихся как с малой, так и с высокой скоростью;
высокая надежность, возможность измерения расходов в обоих направлениях;
не требует частого технического обслуживания;
обеспечивает измерение скорости потока в широком динамическом диапазоне;
критичен к "замасливанию" внутренней поверхности трубы.
чувствительны к качеству монтажа, условиям эксплуатации:недостаточно качественное соединение проводов, появление дополнительных сопротивлений в соединениях, наличие примесей в воде и особенно соединений железа, значительно увеличивают погрешности показаний приборов.
7. Сопоставление технических характеристик расходомеров и теплосчетчиков [15] в зависимости от их конструкции и метода измерения приведено в таблице:
Метод измерения
|
Диапазон измерения, м3/ч
|
Диапазон диаметров, мм
|
Погрешность,%
|
Стоимость, руб.
в ценах 1999 г.
|
Механический
|
Счетчики воды:
|
|
|
|
|
- крыльчатые
|
0,03 – 20
|
15 – 40
|
2 – 5
|
150 - 1000
|
- турбинные
|
0,7 – 1200
|
50 – 250
|
2 – 5
|
1200 - 3500
|
Теплосчетчики
|
0,03 – 1200
|
15 – 250
|
4 – 6
|
4100 - 7600
|
Ультразвуковой
|
Счетчики воды:
|
|
|
|
|
- корпусные
|
0,01 – 600
|
15 - 250
|
2 – 5
|
2000 - 30000
|
- с накладными датчиками
|
0,1 – 1000
|
15 - 500
|
5
|
8000 - 50000
|
Теплосчетчики
|
0,01 – 6000
|
15 - 1200
|
4 – 6
|
4000 - 32000
|
Вихревой
|
Счетчики воды с измерением пульсаций давления
|
0,5 – 500
|
32 - 200
|
1,5
|
3600 - 8000
|
Электромагнитный
|
Счетчики воды
|
0,05 – 350
|
10 - 150
|
1,0
|
3600 – 9000
|
Теплосчетчики
|
0,05
|
10 - 200
|
2,0
|
– 30000
|
8. Характеристики некоторых наиболее распространённых расходомеров разных типов и разных производителей приведены ниже:
Электромагнитные
Наименование
|
DN [мм]
|
Диапазонрасхода
|
Прямыеучастки
стки[DN]
|
δmax
|
Tmax,
°С
[С]
|
Pmax
[МПа]
|
∆Pmax
[МПа]
|
Qв/Qн
|
Qв[м3/ч]
|
L1/DN
|
L2/ DN
|
[%]
|
°С
|
Мпа
|
МПа
|
ПРЭМ
|
15-150
|
100
|
6-630
|
2-10
|
2
|
1
|
150
|
1,6
|
0,01
|
ВЗЛЕТЭР
|
10-300
|
66,7
|
3,4-3056
|
3
|
2-3
|
1,8
|
150
|
1,6
|
0,01
|
МастерФлоу
|
10-200
|
200
|
3-1100
|
2
|
10
|
1
|
150
|
1,6
|
0,01
|
ЭМИР-ПРАМЕР-550
|
15-150
|
100
|
6-600
|
3-10
|
1
|
1
|
150
|
1,6
|
0,01
|
РМ-5-Т-И
|
15-300
|
250
|
6-2500
|
3
|
1
|
1
|
150
|
1,6
|
0,01
|
|
![Методические рекомендации[8]соответствуют Директиве ес [10] icon](/i/32.png)
![Методические рекомендации[8]соответствуют Директиве ес [10] icon](/i/doc32.png)