هر ماه، هزاران خانوار قبض آب را بر اساس عددی دریافت میکنند که بر روی یک دستگاه کوچک مدفون در یک جعبه راهرو یا داخل کمد وسایل برقی قرار گرفته است. آن دستگاه یک کنتور آب خانگی است و عددی که ثبت می کند مستقیماً تعیین می کند که خانوار چقدر برای آب پرداخت می کند. دانستن اینکه این کنتور چگونه کار می کند بسیار مفیدتر از کنجکاوی ساده است: توضیح می دهد که چرا یک صورتحساب به طور ناگهانی افزایش می یابد، چگونه می توان قبل از گران شدن آن یک نشتی پنهان پیدا کرد، و هنگام نصب کنتور جدید باید به دنبال چه چیزی بود. این مقاله اصول کار داخلی، تکنیکهای خواندن، استانداردهای دقت و گزینههای اندازهگیری هوشمند را که امروزه در خانهها اعمال میشود، مرور میکند.
کنتور آب خانگی یک ابزار اندازه گیری جریان است که در نقطه ای که منبع آب عمومی وارد یک ملک می شود نصب می شود. وظیفه آن اندازه گیری حجم کل آبی است که از لوله عبور می کند تا بتوان به طور منصفانه و دقیق صورتحساب مصرف را دریافت کرد. در اکثر کشورها، رجیستر متر مکعب و لیتر را نمایش می دهد. در برخی از تاسیسات قدیمی، رجیستر ممکن است فوت مکعب یا گالن را نشان دهد. اندازه کنتور بر اساس قطر اتصال است، معمولا DN15 برای آپارتمان ها و اکثر خانه ها، و DN20 برای خانه های بزرگتر با پیک تقاضای بالاتر.
کنتور به صورت سری با لوله ورودی نصب می شود. هر قطره آبی که توسط شیرها، دوشها، توالتها و وسایل برقی کشیده میشود، قبل از رسیدن به لولهکشی داخلی از کنتور عبور میکند، بنابراین کنتور تصویر کامل را میبیند. هنگامی که یک قرائت در شروع یک دوره صورتحساب و دوباره در پایان انجام می شود، تفاوت بین دو عدد دقیقاً حجم آب مصرف شده در آن دوره است. این اصل ساده اساس همه چیز از صورتحساب ماهانه گرفته تا تجزیه و تحلیل نشت در سطح منطقه است. اصطلاحات مورد استفاده در مورد اندازه گیری ابزار ممکن است برای خریدارانی که برای اولین بار استفاده می کنند گیج کننده باشد، بنابراین به روشن شدن تعاریف اولیه قبل از مقایسه مدل های مختلف کمک می کند.
کنتورهای مکانیکی برای بیش از یک قرن استاندارد در لوله کشی مسکونی بوده است. آنها از انرژی جنبشی خود آب جاری برای حرکت یک عنصر اندازه گیری استفاده می کنند و این حرکت از طریق کوپلینگ های مغناطیسی و قطارهای چرخ دنده به یک رجیستر مکانیکی منتقل می شود. رجیستر بسیار شبیه کیلومترشمار روی داشبورد خودرو است، با یک سری چرخ های شماره گذاری شده که در جریان آب می چرخند.
نکته اساسی که باید به خاطر داشت این است که یک متر مکانیکی یک ابزار یکپارچه کننده حجم است. فشار، سرعت یا زمان را مستقیماً اندازه گیری نمی کند. رویدادهای گسسته را شمارش می کند و هر رویداد حجم ثابت و شناخته شده ای از آب را نشان می دهد. دو فناوری متمایز بر بازار مسکونی تسلط دارند.
مترهای جابجایی مثبت، که گاهی به عنوان پیستون دوار یا متر حجمی فروخته می شود، حاوی یک محفظه اندازه گیری دقیق ماشینکاری شده با یک عنصر متحرک در داخل است. هنگامی که آب وارد محفظه می شود، یک دیسک nutating یا یک پیستون نوسانی را از طرفی به سمت دیگر فشار می دهد. این حرکت بخشی از آب را در ورودی آب بندی می کند، آن را در داخل محفظه حمل می کند و آن را در خروجی رها می کند، سپس برای گرفتن یک قسمت جدید باز می گردد. هر چرخه کامل دقیقاً با همان حجم حرکت می کند، بنابراین حجم کل تعداد چرخه هایی است که در حجم محفظه ضرب می شود. از آنجایی که محفظه به طور فیزیکی مقدار ثابتی از آب را در هر سیکل جدا می کند، مترهای جابجایی مثبت در دبی بسیار کم عملکرد فوق العاده ای دارند. چکه آهسته از شیر یا شیر فرسوده توالت همچنان پیستون را می چرخاند و مصرف به درستی ثبت می شود. به همین دلیل است که طرح های حجمی انتخاب استاندارد برای خانواده ها در بسیاری از کشورهای اروپایی است که دقت جریان پایین یک الزام قانونی است.
مرحله 1
آب وارد اتاقک می شود
فشار ورودی آب را به داخل محفظه اندازه گیری فشار می دهد و پیستون را به یک طرف می راند.
مرحله 2
پیستون حجم را حمل می کند
عنصر متحرک حجم مشخصی از آب را مهر و موم می کند و آن را به سمت خروجی حمل می کند.
مرحله 3
ثبت هر چرخه را می شمارد
هر سیکل پیستونی حجم محفظه ثابت را به کل نمایش داده شده در رجیستر اضافه می کند.
سرعت سنج های چند جت از یک اصل اندازه گیری کاملا متفاوت استفاده می کنند. آنها به جای تقسیم آب به حجم های مساوی، سرعت چرخش یک چرخ توربین کوچک در جریان را اندازه می گیرند. آب از طریق حلقه ای از پورت ها که در اطراف توربین چیده شده اند وارد محفظه اندازه گیری می شود و جت ها همزمان از چندین جهت به پره ها برخورد می کنند. رانش متعادل پروانه را ثابت نگه می دارد و سایش یاتاقان را کاهش می دهد. سرعت چرخش متناسب با نرخ جریان است و رجیستر تعداد چرخشها را در طول زمان یکپارچه میکند تا کل حجم گذشته را محاسبه کند.
مولتی جت مترها نسبت به متر جابجایی مثبت ساده تر و ارزان تر هستند و ذرات معلق را بهتر تحمل می کنند زیرا مسیرهای جریان داخلی بازتر هستند. آنها به اندازه یک پیستون متر کوچکترین قطره ها را نمی گیرند، اما عملکرد کلی آنها برای استفاده معمولی خانگی کاملاً مناسب است و تفاوت قیمت آنها قابل توجه است. یک مثال رایج، متر خشک مولتی جت خانگی DN15 است که بدنه برنجی بادوام را با طراحی صفحه خشک ترکیب می کند:
کنتور آب سرد مولتی جت DN15 با بدنه برنجی این مولتی جت متر خانگی بدنه برنجی بادوام را با شماره گیری خشک ترکیب می کند و خوانایی طولانی مدت را حتی در آب سخت تضمین می کند. درایو مغناطیسی و گذرگاه های جریان باز آن را به یک انتخاب قابل اعتماد و اقتصادی برای مصارف خانگی معمولی تبدیل می کند. مشاهده محصول → اصطلاح "نوع خشک" به این معنی است که رجیستر توسط یک کوپلینگ مغناطیسی از آب جدا می شود. چگالش و ذخایر معدنی نمی توانند به صفحه صفحه برسند، بنابراین اعداد برای سالیان طولانی حتی در مناطق سخت آب قابل خواندن باقی می مانند.
کنتورهای الکترونیکی آب جایگزین قطار دنده و رجیستر مکانیکی با سنسور حالت جامد، میکروکنترلر و نمایشگر دیجیتال می شوند. هزینه ساخت آنها بیشتر است، اما محفظه اندازه گیری شامل هیچ قطعه متحرکی نیست که در تماس با آب باشد، که باعث حذف سایش مکانیکی و افزایش فاصله سرویس می شود. کنتورهای الکترونیکی همچنین دری را برای خواندن از راه دور، نمایههای مصرف بیدرنگ و هشدارهای نشت خودکار باز میکنند.
رایج ترین فناوری الکترونیکی در اندازه گیری مسکونی، اندازه گیری زمان عبور اولتراسونیک است. دو مبدل پیزوالکتریک در داخل لوله جریان نصب شده اند که با زاویه کمی روبروی یکدیگر قرار دارند. یک مبدل یک پالس صوتی با فرکانس بالا به پایین دست می فرستد، در حالی که دیگری یک پالس به سمت بالا می فرستد. هنگامی که آب در حال حرکت است، پالس پایین دست کمی سریعتر از پالس بالادست حرکت می کند. تفاوت زمان سفر با میانگین سرعت آب نسبت مستقیم دارد. پردازنده متر این سرعت را در سطح مقطع داخلی لوله ضرب می کند تا دبی حجمی را به دست آورد و سپس سرعت جریان را در طول زمان برای تولید کل مصرف یکپارچه می کند.
متر التراسونیک محدوده اندازه گیری فوق العاده وسیعی را ارائه می دهد. از آنجایی که وسایل الکترونیکی می توانند اختلافات زمانی بسیار کوچک را حل کنند، همان متری که شیر کاملاً باز را با سرعت 30 لیتر در دقیقه کنترل می کند، می تواند یک قطره آهسته 1 تا 2 لیتر در ساعت را نیز ثبت کند. به همین دلیل است که شرکتها به طور فزایندهای کنتورهای اولتراسونیک را در شبکههایی مشخص میکنند که نشتهای پیوسته کوچک سهم بزرگی از آب از دست رفته را نشان میدهند.
کنتورهای الکترونیکی تقریباً همیشه دارای یک ماژول خواندن از راه دور هستند. نسخه های سیمی پالس ها را ارسال می کنند یا از طریق RS485 Modbus یا M-Bus از طریق یک گذرگاه دو سیمه ارتباط برقرار می کنند. نسخههای بیسیم از فرکانس رادیویی، LoRa، LoRaWAN یا NB-IoT برای ارسال قرائتها به جمعکننده یا مستقیماً به ابر استفاده میکنند. مسیر فنی سیستم های مبتنی بر رادیو در مقاله ما در مورد پوشش داده شده است چگونه یک کنتور آب از راه دور بی سیم کار می کند . یک کنتور خانگی بیسیم با شمارهگیر خشک و یک ماژول رادیویی با باتری، جایگزینی برای یک متر خواندن دستی سنتی است:
کنتور آب بی سیم از راه دور نوع خشک با NB-IoT یا LoRa این کنتور بیسیم تقسیمبندی، مکانیک و الکترونیک را از هم جدا نگه میدارد و حفاظت IP68 و باتری قابل تعویض را ارائه میدهد. اتصال NB-IoT یا LoRa آن خوانش ساعتی و هشدارهای نشت را امکان پذیر می کند و متر را به یک ابزار مدیریت آب فعال تبدیل می کند. مشاهده محصول → برای خانواده، فایده عملی اطلاعات است. یک کنتور هوشمند میتواند قرائتهای ساعتی را به یک برنامه تلفن همراه گزارش کند، نموداری از مصرف روزانه را نمایش دهد، مصرف غیرعادی بالا را شناسایی کند و در صورت ادامه جریان آب برای مدت طولانی مشکوک، هشدار ارسال کند. به این ترتیب متر از یک ابزار صورتحساب به یک ابزار مدیریت آب فعال تبدیل می شود.
خواندن یک متر مکانیکی استاندارد ساده است. رجیستر یک ردیف از ارقام را نشان می دهد: ارقام سیاه کل متر مکعب را می شمارند و ارقام قرمز نشان دهنده کسر اعشاری است که معمولاً لیتر یا صدم متر مکعب است. در زیر ارقام معمولا یک عنصر چرخان کوچک به نام نشانگر جریان وجود دارد که اغلب یک اشاره گر مثلثی قرمز یا یک دیسک چرخان کوچک است.
نشانگر جریان یک ابزار تشخیصی واقعاً مفید است. هنگامی که هر شیر آب بسته می شود و همه وسایل مصرف کننده آب خاموش می شوند، نشانگر باید کاملاً ثابت بماند. اگر بچرخد، آب از طریق کنتور در حال حرکت است، به این معنی که دارایی دارای نشتی، مخزن توالت است که هرگز دوباره پر نمی شود، یا دریچه داخلی چکه می کند. برای اندازه گیری نشتی، یک قرائت کنید، پانزده تا سی دقیقه بدون استفاده از آب صبر کنید و دوباره بخوانید. اختلاف تنها چند لیتری نشت کوچک را تأیید می کند، در حالی که افزایش یک متر مکعبی در طول یک ساعت نشان دهنده یک نقص جدی است که باید فوراً تعمیر شود.
کنتورهای الکترونیکی همان اطلاعات را روی صفحه نمایش LCD نشان می دهند و بسیاری از مدل ها نرخ جریان لحظه ای را به طور مداوم نمایش می دهند. برخی از کنتورهای هوشمند می توانند این بررسی را به صورت خودکار انجام دهند و هشدار نشت را به گوشی مالک ارسال کنند و به طور کلی نیاز به بازرسی دستی را از بین ببرند.
خطای مجاز برای کنتور آب خانگی توسط استانداردهای بین المللی، در درجه اول ISO 4064 و در اتحادیه اروپا، دستورالعمل ابزارهای اندازه گیری تعریف شده است. این استانداردها عملکرد متر را به عنوان یک کلاس دقت با نسبت R بیان می کنند. عدد R نسبت بین حداکثر دبی و حداقل دبی است که در آن متر هنوز باید در محدوده خطای مجاز اندازه گیری شود. یک کنتور با کلاس R160 و حداکثر دبی 2.5 متر مکعب در ساعت دارای حداقل دبی تضمینی تقریباً 15.6 لیتر در ساعت است. در زیر این رقم، متر دیگر برای ارائه قرائت دقیق تایید نشده است.
نسبت R مفیدترین عدد واحد برای مقایسه دو کنتور مسکونی است، زیرا مستقیماً نشان میدهد که هر کنتور چقدر با دبیهای پایینی که در خانوارهای واقعی اتفاق میافتد، کنترل میکند: یک مخزن که به آرامی پر میشود، یک شیر آب قطرهای یا یک سیستم آبیاری باغ. یک متر R بالا نیز انتخاب منصفانه تری برای صورتحساب است، زیرا حجم های کوچک اما واقعی را ثبت می کند که ممکن است یک متر R پایین به طور کامل نادیده گرفته شود.
حداقل دبی تضمینی (Qmin) برای یک کنتور خانگی DN15 با Qmax = 2.5 m³/h
میله های کوتاهتر به معنای حداقل جریان تضمین شده کمتر و در نتیجه تشخیص جریان کم بهتر است.
همانطور که مقایسه زیر نشان میدهد، فناوریهای پشت این کلاسها نسبت به عدد R به تنهایی تفاوت دارند.
| نوع متر | اصل اندازه گیری | دقت جریان پایین | قطعات متحرک | کلاس R معمولی | نگهداری اولیه |
|---|---|---|---|---|---|
| جابجایی مثبت | پیستون دوار یا دیسک nutating | خیلی خوبه | پیستون و محفظه | R80 تا R160 | بازرسی پیستون |
| سرعت چند جت | پروانه در جت های متعدد | خوب | پروانه و قطار دنده | R80 | ثبت نام جایگزین |
| سرعت تک جت | پروانه در یک جت | متوسط | پروانه و قطار دنده | R80 | ثبت نام جایگزین |
| اولتراسونیک | تفاوت زمان انتقال صدا | عالی | هیچ کدام | R160 تا R400 | تعویض باتری |
| الکترومغناطیسی | ولتاژ القایی از حرکت آب | عالی | هیچ کدام | R160 تا R400 | تعویض باتری |
نتیجه عملی برای صاحب خانه مستقیم است: زمانی که مقررات محلی انتخاب را باز می گذارد، یک متر با کلاس R160 یا بهتر، منصفانه ترین صورتحساب و اولین هشدار نشت ممکن را تولید می کند. برای یک توسعهدهنده ملک که متر در صدها آپارتمان نصب میکند، تصمیم به تعادل بین کلاس دقت و قیمت اولیه خرید تبدیل میشود.
پنج معیار انتخاب بیش از هر چیز دیگری برای یک متر خانگی اهمیت دارند.
برای خانههایی که کنتور در یک گودال خارجی نصب شده است و آب تهاجمی است، یک مدل با بدنه پلاستیکی یا فولادی ضد زنگ راحتتر است. برای خانواده هایی که متری بدون نیاز به تعمیر و نگهداری و بدون قطعات متحرک را ترجیح می دهند، متر اولتراسونیک خانگی DN15 تا DN25 یک گزینه مدرن و با قیمت رقابتی فزاینده است:
کنتور آب آلتراسونیک خانگی DN15 تا DN25 با IP68 این متر التراسونیک مدرن فاقد قطعات متحرک است که باعث کاهش سایش و نگهداری می شود. نسبت دامنه وسیع، جریان شروع کم را ارائه می دهد و جریان رو به جلو و معکوس را تشخیص می دهد. ایده آل برای آب تهاجمی یا تاسیسات خانگی بدون نیاز به تعمیر و نگهداری. مشاهده محصول → قبل از نهایی کردن خرید، یک بررسی دیگر ارزشمند است: از فروشنده بپرسید که آیا کارخانه دارای گواهینامه های کیفیت مستقل مانند ISO 9001 و ISO 14001 است یا خیر. سازنده ای که گواهینامه های سیستم مدیریت خود را در خود منتشر می کند. مشخصات شرکت به طور کلی در مورد آزمایش دسته ای و قابلیت ردیابی شفاف تر است.
یک متر مسکونی حجم آب عبوری از لوله را اندازه گیری می کند. کنتورهای مکانیکی یا تعداد دفعات پر شدن و خالی شدن محفظه را می شمارند (جابجایی مثبت) یا سرعت چرخش پروانه را یکپارچه می کنند (سرعت سنج). کنتورهای الکترونیکی از پالس های صوتی اولتراسونیک یا القای مغناطیسی برای محاسبه سرعت جریان استفاده می کنند، آن را در سطح مقطع لوله ضرب می کنند و نتیجه را در طول زمان یکپارچه می کنند.
یک آزمایش سطلی اولیه امکان پذیر است. به قرائت توجه کنید، یک ظرف کالیبره شده بیست لیتری را با سرعت جریان متوسط پر کنید، سپس دوباره به قرائت توجه کنید. اگر کنتور در باند خطای معمولی خود کار کند، تفاوت باید بین 19.4 و 20.6 لیتر باشد. برای تأیید قانونی معتبر، با شرکت آب یا یک آزمایشگاه اندازهشناسی معتبر تماس بگیرید.
با بررسی نشانگر جریان با بسته شدن هر شیر شروع کنید. اگر حرکت کند، نشتی وجود دارد. رایج ترین منابع مخزن توالت است که به طور مداوم پر می شود، یک شیر آب چکه می کند، یک واشر فرسوده در یک شیر آب بیرونی یا نشتی لوله زیرزمینی. اگر نشانگر ثابت است و صورتحساب بالا می ماند، از شرکت برق بخواهید که کنتور را روی یک میز آزمایش آزمایش کند.
در جریان های معمولی خانگی، هر دو فناوری به راحتی در محدوده خطای قانونی قرار می گیرند. کنتورهای الکترونیکی دارای محدوده تایید شده گسترده تری در انتهای مقیاس هستند و بینشی را ارائه می دهند که هیچ ثبت مکانیکی نمی تواند ارائه دهد: پروفایل مصرف ساعتی، هشدارهای نشت و جمع آوری داده از راه دور. برای صورتحساب منصفانه، هر دو گزینه به خوبی کار میکنند. برای نظارت و تشخیص زودهنگام، یک متر هوشمند یک مزیت واضح دارد.
کنتورهای مکانیکی بسته به کیفیت آب و الزامات قانونی ملی معمولاً پس از شش تا ده سال کار تأیید یا تعویض می شوند. کنتورهای الکترونیکی بدون قطعات متحرک می توانند برای ده تا چهارده سال فعال بمانند، مشروط بر اینکه ماژول باتری در صورت لزوم تجدید شود. مرجع تامین آب محلی می تواند برنامه دقیق تعویض را برای منطقه شما تایید کند.
کنتور آب خانگی یک دستگاه کوچک و اغلب فراموش شده است، اما نقش اساسی در مدیریت آب مدرن دارد: جریان آب را به عددی دقیق، قابل تأیید و منصفانه تبدیل می کند. هنگامی که متوجه شدید که متر چگونه کار می کند، می توانید آن را با اطمینان بخوانید، نشت های پنهان را قبل از رسیدن به صورت حساب خود تشخیص دهید، و در صورت نیاز به نصب جدید، بین یک مدل مکانیکی، بی سیم یا اولتراسونیک انتخابی آگاهانه داشته باشید. در بسیاری از موارد، جایگزینی یک کنتور مکانیکی قدیمی با یک نسخه R160 یا اولتراسونیک در سال اول از طریق جلوگیری از تلفات آب و صورتحساب دقیقتر هزینه خود را پرداخت میکند.
سعادتNo طرف دیگر article
nextWhat Size Thread Does a Residential Smart Water Meter Use and How Does Digital Meter Technology Work