Виды и типы расходомеров воды

Необходимость измерения объема жидкости, проходящей по трубе или каналу определяется несколькими задачами: технологическими (для оптимизации режимов работы насосов и другого технологического оборудования), коммерческими (для организации взаиморасчетов между предприятиями за воду и стоки) и экологическими (постоянно развивающееся экологическое законодательство уже сегодня требует обязательное автоматическое измерение объема сбросов (стоков) на крупных предприятиях при одновременном непрерывном контроле концентрации загрязняющих веществ).

Виды и типы расходомеров воды
Наиболее простым типом расходомеров являются тахометрические водосчетчики, в которых вращающаяся за счет движения воды крыльчатка передает вращение на счетчик. Такие устройства в качестве стационарных приборов учета работают только на водопроводах малого диаметра. Аналогичные переносные «вертушки» широко используются для временных точечных измерений в самотечных каналах и реках.
Для решения задач измерения объема поданной воды на городских водопроводах широко используют полнопроходные электромагнитные расходомеры жидкости. Они отличаются высокой точностью измерений (погрешность может составлять +0,5% или даже +0,3%). Это наиболее распространенные приборы для наружных трубопроводов водоснабжения малого диаметра. Однако для труб большого диаметра применение электромагнитных водомеров усложняется их большим весом и габаритами, а также высокой стоимостью. Также весьма спорным является вопрос «беспроливных», «имитационных» методов периодической поверки таких устройств большого диаметра, введенных из-за отсутствия в недавнем прошлом в России соответствующих проливных стендов, а также из-за огромных затрат на демонтаж и транспортировку подобного оборудования весом сотни килограммов для периодической поверки на проливном стенде. Полнопроходные электромагнитные счетчики используют также на сетях напорной канализации. Есть попытки установки оборудования такого типа на безнапорных стоках с добавлением уровнемера, но они не получили распространения из-за высокой стоимости.
Широко распространенным типом приборов для напорных и безнапорных трубопроводов различного диаметра являются ультразвуковые расходомеры. В них могут быть использованы различные методы измерений: время-импульсный, кросс-корреляционный и метод Доплера.
Для работы в больших самотечных каналах иногда используют радарные или лазерные бесконтактные расходомеры. Эти устройства определяют скорость на поверхности потока радарным датчиком скорости, а уровень потока — ультразвуковым или радарным уровнемером.

Для указанной задачи используют также уровнемеры, на основе показаний которых определяется объемный расход, вычисляемый по формуле Маннинга (или Павловского) как функция уклона и сопротивления (шероховатости стенок). Этот метод также не учитывает распределение скоростей в сечении потока. Кроме того, при возникновении подпоров (засоров ниже по течению) ошибка этого метода становится еще выше.
В напорных трубопроводах используют также штанговые электромагнитные счетчики на воду, представляющие собой длинную металлическую штангу с электромагнитным датчиком на конце, вставляемые в трубопровод через шаровой кран и обеспечивающие измерение скорости потока в одной точке (как правило, в центре трубы).