Измерение расхода воды. Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения Способ измерения расхода воды

В речной гидрометрии наиболее распространенным методом измерения расхода воды является метод «ско­рость -площадь». Он заключается в определении пло­щади водного сечения путем промеров глубин по гидро­створу и измерении гидрометрической вертушкой в от­дельных точках водного сечения скорости течения.

При измерении расхода воды необходимо:

1) записывать обстановку работы;

2) наблюдать за уровнем воды;

3) измерять глубины на гидрометрическом створе;

4) измерять скорости течения воды в отдельных точ­ках живого сечения на скоростных вертикалях.

Все записи данных наблюдений и измерений расхода воды производятся простым черным карандашом в «Книжке для записи измерения расхода воды» КГ-ЗМ *.

Перед началом работ необходимо проверить исправ­ность гидрометрической вертушки и принадлежностей к ней, секундомера, а также наличие и исправность спаса­тельных средств для обеспечения безопасности работ, состояние всего оборудования гидрометрического ство­ра (приложение 1). Для предупреждения несчастных случаев студенты обязаны изучить и строго руководство­ваться инструкцией по технике безопасности (приложе­ние 2).

Для измерения расхода воды выбирается участок реки, отвечающий по возможности следующим требова­ниям:

1) берега ровные (не извилистые), параллельные;

2) русло ровное, устойчивое и не заросшее расти­тельностью;

4) отсутствие мертвого пространства (часть водного сечения, где нет течения).

Для учебной практики на выбранном участке реки должны быть глубины более 1 м, чтобы можно было выявить закономерности изменения скоростей течения.

На выбранном участке намечают гидрометрический створ (гидроствор), на котором и производят измерение расхода воды. На малых реках гидроствор разбивают на глаз перпендикулярно направлению течения реки и закрепляют на обоих берегах знаками - кольями. Знак на одном из берегов принимается за постоянное начало, от которого измеряются расстояния до каждой промер­ной (скоростной) вертикали. В гидростворе натягивает­ся трос (шнур), размеченный через 1 м. Если измерения производятся с лодки, параллельно с разметочным тро­сом (под ним) натягивается ездовой трос, служащий для перемещения лодки вдоль створа и установки ее на вер­тикали.

Наблюдения и измерения производят в следующем порядке.

1. Сведения об обстановке работы (со­стояние реки, погоды, приборов и оборудования) запи­сываются в раздел книжки расхода «Обстановка работ». Отмечаются все явления, которые могут повлиять на направление и величину скорости течения или отразить­ся на точности определения расхода воды. Например, указывается ширина выкошенной полосы гидроствора и отмечается, в каком состоянии она находится: «выкоше­на чисто», «на дне остатки водной растительности вы­сотой... см». Кроме того, указывается степень зараста­ния водной растительностью русла реки ниже гидро­створа (у берегов, сплошь, редкая, густая). Отмечаются отмели, косы, осередки, сооружения (запруды, перемыч­ки, плотины, мосты): следует указать, на каком расстоя­нии от гидроствора они расположены.

2. Наблюдения за уровнем воды ведут на основном гидрологическом посту перед началом и после промеров глубин, а также перед началом и после

измерения скоростей течения. Запись данных наблюде­ний за высотой уровня воды при промерах и измерении расхода производится в соответствующих таблицах книжки расхода.

3. Промеры глубин на гидростворе про­изводятся для вычисления площади водного сечения, как описано в разделе «Производство съемки и обработка результатов промеров». Глубины измеряются один раз перед измерением скоростей течения и записываются в. книжке расхода в разделе «Промеры» (в графу 11). В первой и последней строках, соответствующих первой: и последней промерным вертикалям на урезе воды, в. графе 0 записывается «Ур.л.б.» или «Ур. п.б.» (урез ле­вого или правого берега), а в графу И -глубина на урезе. При обрывистых берегах эта глубина может быть не равна нулю. Графы 3 и 4 заполняются только в тех случаях, когда глубина измеряется при неустойчивом русле дважды: прямым и обратным ходом.

4. Измерения скоростей течения на вер­тикалях обычно выполняют одной гидрометрической вертушкой, последовательно перемещаемой в различные точки вертикали.

Число скоростных вертикалей, на которых произво­дится измерение скоростей течения, при ширине реки до 50 м принимается равным пяти. При выборе мест скоростных вертикалей нужно стремиться к тому, чтобы они по возможности равномерно располагались по ши­рине реки и при этом попадали бы на точки резкого^ перелома дна и в наиболее глубокую точку створа. Крайние скоростные вертикали должны быть как можно" ближе к берегу (насколько это позволяют скорости те­чения и глубины).

Число точек, в которых измеряется скорость течения на вертикали, устанавливают в зависимости от рабочей глубины скоростной вертикали (табл. 4).

Рабочей глубиной скоростной вертикали, так же как и на промерных вертикалях, считается расстояние по> вертикали от дна до поверхности воды. При неизменном уровне воды разница в глубинах на вертикали по проме­ру и в момент измерения скорости в условиях устойчиво­го русла не должна превышать 2-3 см при глубинах до-1 м, 5 см - при глубинах от I до 3 м. При большей раз­нице промер следует повторить.

Таблица 4

Зависимость числа и местоположения измерений скоростей течения на вертикали от рабочей глубины

ГОСТ Р 51657.2-2000

Группа П60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОДОУЧЕТ НА ГИДРОМЕЛИОРАТИВНЫХ И ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ СИСТЕМАХ

Методы измерения расхода и объема воды. Классификация

Water flow measurement in hydromelioration and water economics systems.
Methods of water flow measurement. Classification

ОКС 17.120
ОКП 43 1100

Дата введения 2001-07-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Техническим комитетом по стандартизации ТК 317 "Измерение расходов жидкости в открытых водотоках и каналах"

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 317 "Измерение расходов жидкости в открытых водотоках и каналах" и Департаментом мелиорации земель и сельскохозяйственного водоснабжения министерства сельского хозяйства РФ

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 14 декабря 2000 г. N 355-ст

3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает применяемые на пунктах водоучета в гидромелиоративных и водохозяйственных системах методы измерения расхода и объема воды.

Настоящий стандарт не распространяется на методы измерения расхода, объема и количества жидкостей, используемых для технологических целей общепромышленного и нефтехимического назначения.

Настоящий стандарт применяется для всех водохозяйственных организаций различных Министерств и ведомств, обеспечивающих распределение водных ресурсов между потребителями, а также в КБ, НИИ, проектных и промышленных организациях, осуществляющих разработку, испытания, изготовление и эксплуатацию технических средств водоучета для открытых водотоков, каналов и объектов АПК, напорных, полунапорных и безнапорных трубопроводов и для гидромелиоративных насосных станций.

Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ 8.439 и ГОСТ 15528.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.439-81 Государственная система обеспечения единства измерений. Расход воды в напорных трубопроводах. Методика выполнения измерений методом площадь - скорость

ГОСТ 8.563.1-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Диафрагмы, сопла ИСА 1932 и трубы Вентури, установленные в заполненных трубопроводах круглого сечения. Технические условия

ГОСТ 8.563.2-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Методика выполнения измерений с помощью сужающих устройств

ГОСТ 8.563.3-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов методом переменного перепада давления. Процедуры и модуль расчетов. Программное обеспечение

ГОСТ 15528-86 Средства измерений расхода, объема или массы протекающих жидкости и газа. Термины и определения

ГОСТ Р 51657.1-2000 Водоучет на гидромелиоративных и водохозяйственных системах. Термины и определения

3 Определения

В настоящем стандарте применяют термины и определения по ГОСТ Р 51657.1.

4 Общие положения

4.1 Классификация методов измерения расхода и объема воды выполнена как для открытых русел, так и для трубопроводов, т.к. в общем случае гидромелиоративные и водохозяйственные системы транспортируют жидкость как в открытых водотоках и каналах (ГОСТ 8.439 , , ), так и в трубопроводах с перекачивающими насосными станциями ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 .

4.2 Для измерения расхода и объема воды на пунктах водоучета, расположенных как в открытых руслах, так и на трубопроводах, в основном используют методы, отличающиеся друг от друга техническими реализациями, которые объединены в разделе 5.

4.3 Для целей утверждения типа средств измерений, используемых для технической реализации методов измерений расхода и объема воды, должны проводиться обязательные испытания.

5 Классификация методов измерения расходов и объемов воды

По способам получения результатов измерения подразделяют на прямые и косвенные.

5.1 Прямые измерения расходов и объемов воды для открытых русел и напорных трубопроводов

Прямые измерения осуществляют следующими методами:

- объемным, при котором используют градуированные резервуары или образцовые жидкостные мерники, резервные емкости натурных участков каналов или небольших водохранилищ;

- массовым, при котором используют емкость, установленную на образцовых весах, в которой измеряется масса жидкости за заданный интервал времени.

Прямые измерения применяют, как правило, для получения высокоточных данных при исследованиях и опытно-конструкторских разработках расходомеров, метрологических испытаниях и градуировках средств измерений, а также в эталонных расходомерных установках и при учете жидкостей в коммерческих целях.

5.2 Косвенные измерения расходов и объемов воды для открытых водотоков и каналов

5.2.1 В зависимости от стационарного оборудования косвенные измерения осуществляют с использованием:

- закрепленных гидропостов в естественных устойчивых или искусственных необлицованных руслах и облицованных участках русел по ГОСТ 8.439 ;

- гидрометрических сооружений и устройств , включающих водосливы, пороги, гидрометрические лотки и специальные гидрометрические устройства (приставки, насадки);

- градуированных гидротехнических сооружений.

5.2.2 В зависимости от измеряемых параметров косвенные измерения с использованием закрепленных гидропостов в устойчивых необлицованных или облицованных участках русел осуществляются следующими методами :

- скорость - площадь;

- уклон - площадь;

- смешения.

При использовании гидрометрических сооружений и устройств применяют следующие методы:

- уровень (напор) - расход;

- перепад уровней (разность напоров) - расход;

- скорость - расход.

Измерения указанных параметров могут осуществляться как обычным способом, т.е. всего проходящего потока, так и парциальным способом, при котором измеряется только заданная часть потока.

При использовании градуированных гидротехнических сооружений применяют следующие методы:

- уровни (напоры) - открытие регулирующего устройства - расход;

- перепады уровней (разность напоров) - значение открытия регулирующего устройства - расход.

Косвенные методы измерений используют как основные для рабочих средств определения расхода и объемов воды.

Для выбора требуемого метода измерений воды следует использовать ГОСТ 8.439 , .

5.3 Косвенные методы измерения потоков в закрытых трубопроводах

5.3.1 В зависимости от стационарного оборудования косвенные измерения осуществляют с использованием:

- измерительных сечений или участков трубопроводов;

- сужающих устройств, включающих диафрагмы, сопла и трубы Вентури по ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 ;

- градуированного гидромеханического оборудования.

5.3.2 В зависимости от измеряемых параметров косвенные измерения с использованием измерительных сечений или участков трубопроводов осуществляются следующими методами:

- площадь - скорость по ГОСТ 8.439 ;

- перепад давления - площадь по ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 ;

- смешения.

Измерения параметров проводят как обычными методами, т.е. для всего проходящего в трубе потока, так и парциальными методами, т.е. для заданной части отведенного (байпасного) потока в трубопроводе малого диаметра.

При использовании сужающих устройств измерения параметров напорных потоков осуществляют следующими способами по ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 :

- скорость - расход:

- разность давлений - расход.

При использовании градуированного гидромеханического оборудования для измерений применяют следующие способы:

- разность давлений в верхнем и нижнем бьефах - значение открытия регулирующего устройства - расход;

- разность давлений между характерными точками гидромеханического оборудования - значения открытия регулирующего устройства - расход.

Последние методы измерений относятся к приближенным, т.к. гидромеханическое оборудование изменяет со временем свои характеристики.

Косвенные методы измерений используются как основные для рабочих средств определения расходов и объемов воды.

Определения перечисленных методов измерений расхода и объема воды напорных потоков в трубопроводах приведены в ГОСТ 8.563.1 - ГОСТ 8.563.3 , ГОСТ 15528 и .

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Библиография

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)

МИ 2406-97 ГСИ. Расход жидкости в открытых каналах систем водоснабжения и канализации. Методика выполнения измерений при помощи стандартных водосливов и лотков

Наставление гидрометеорологическим станциям и постам, вып.6. часть II . Гидрологические наблюдения и работы на малых реках. Гидрометеоиздат. Л., 1972

Рекомендации по применению расходомерных устройств на мелиоративных насосных станциях с подачей до 6 м/с. ВНИИВОДГЕО Госстроя СССР. М., 1986



Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: ИПК Издательство стандартов, 2001

СНиП 2.04.01-85*

Строительные нормы и правила

Внутренний водопровод и канализация зданий.

Системы внутреннего холодного и горячего водоснабжения

11. Устройства для измерения количества и расхода воды

11.1.* Для вновь строящихся, реконструируемых и капитально ремонтируемых зданий с системами холодного и горячего водоснабжения, а также только холодного водоснабжения следует предусматривать приборы измерения водопотребления - счетчики холодной и горячей воды, параметры которых должны соответствовать действующим стандартам.

Счетчики воды следует устанавливать на вводах трубопровода холодного и горячего водоснабжения в каждое здание и сооружение, в каждую квартиру жилых зданий и на ответвлениях трубопроводов в магазины, столовые, рестораны и другие помещения, встроенные или пристроенные к жилым, производственным и общественным зданиям.

Установка счетчиков воды на системах раздельного противопожарного водопровода не требуется.

На ответвлениях к отдельным помещениям общественных и производственных зданий, а также на подводках к отдельным санитарно-техническим приборам и к технологическому оборудованию счетчики воды устанавливаются по требованию заказчика.

Счетчики горячей воды (на температуру воды до 90°С) следует устанавливать на подающем и циркуляционном трубопроводах горячего водоснабжения (при двухтрубных сетях) с установкой обратного клапана на циркуляционном трубопроводе.

11.2. Диаметр условного прохода счетчика воды следует выбирать исходя из среднечасового расхода воды за период потребления (сутки, смену), который не должен превышать эксплуатационный, принимаемый по табл. 4*, и проверять согласно указаниям п. 11.3*.

11.3.* Счетчик с принятым диаметром условного прохода надлежит проверять:

а) на пропуск расчетного максимального секундного расхода воды, при этом потери напора в счетчиках воды не должны превышать: 5,0 м - для крыльчатых и 2,5 м - для турбинных счетчиков;

б) на пропуск максимального (расчетного) секундного расхода воды с учетом подачи расчетного расхода воды на внутреннее пожаротушение, при этом потери напора в счетчике не должны превышать 10 м.

11.4. Потери давления в счетчиках , м, при расчетном секундном расходе воды , л/с, следует определять по формуле

где - гидравлическое сопротивление счетчика, принимаемое согласно табл. 4*.

При необходимости измерения расхода воды и невозможности использовать для этой цели счетчики воды следует применять расходомеры других типов. Выбор диаметра условного прохода и установку расходомеров надлежит производить согласно требованиям соответствующих технических условий.

Таблица 4*

11.5.* Счетчики холодной и горячей воды следует устанавливать в удобном для снятия показаний и обслуживания эксплуатационным персоналом месте, в помещении с искусственным или естественным освещением и температурой воздуха не ниже 5°С.

11.6. С каждой стороны счетчиков следует предусматривать прямые участки трубопроводов, длина которых определяется в соответствии с государственными стандартами на счетчики для воды (крыльчатые и турбинные) вентили или задвижки. Между счетчиком и вторым (по движению воды) вентилем или задвижкой следует устанавливать спускной кран.

11.7*. Обводную линию у счетчиков холодной воды следует предусматривать, если:

имеется один ввод водопровода в здание;

счетчик воды не рассчитан на пропуск противопожарного расхода воды.

На обводной линии следует устанавливать задвижку, опломбированную в закрытом положении. Задвижка для пропуска противопожарного расхода воды должна быть с электроприводом.

Обводную линию следует рассчитывать на максимальный (с учетом противопожарного) расход воды.

Задвижка с электроприводом должна открываться автоматически от кнопок, установленных у пожарных кранов, или от устройств противопожарной автоматики. Открытие задвижки должно быть сблокировано с пуском пожарных насосов при недостаточном давлении в водопроводной сети.

Обводную линию у счетчика горячей воды предусматривать не следует.

11.8. Для районов жилой застройки на время пожаротушения подачу воды в систему горячего водоснабжения допускается не предусматривать. При этом необходимо обеспечивать автоматическое отключение подачи воды в эту систему.

Предприятия и жилые дома потребляют большое количество воды. Эти цифровые показатели становятся не только свидетельством конкретной величины, указывающей расход.

Помимо этого они помогают определить диаметр трубного сортамента. Многие считают, что расчет расхода воды по диаметру трубы и давлению невозможен, так, как эти понятия совершенно не связаны между собой.

Но, практика показала, что это не так. Пропускные возможности сети водоснабжения зависимы от многих показателей, и первыми в этом перечне будут диаметр трубного сортамента и давление в магистрали.

Выполнять расчет пропускной способности трубы в зависимости от ее диаметра рекомендуют еще на стадии проектирования строительства трубопровода. Полученные данные определяют ключевые параметры не только домашней, но и промышленной магистрали. Обо всем этом и пойдет далее речь.

Расчитаем пропускную способность трубы с помощью онлайн калькулятора

ВНИМАНИЕ! Чтобы правильно посчитать, необходимо обратить внимание, что 1кгс/см2 = 1 атмосфере; 10 метров водяного столба = 1кгс/см2 = 1атм; 5 метров водяного столба = 0.5 кгс/см2 и = 0.5 атм и т.д. Дробные числа в онлайн калькулятор вводятся через точку (Например: 3.5 а не 3,5)

Введите параметры для расчёта:

Какие факторы влияют на проходимость жидкости через трубопровод

Критерии, оказывающие влияние на описываемый показатель, составляют большой список. Вот некоторые из них.

1. Внутренний диаметр, который имеет трубопровод.
2. Скорость передвижения потока, которая зависит от давления в магистрали.
3. Материал, взятый для производства трубного сортамента.

Определение расхода воды на выходе магистрали выполняется по диаметру трубы, ведь эта характеристика совместно с другими влияет на пропускную способность системы. Так же рассчитывая количество расходуемой жидкости, нельзя сбрасывать со счетов толщину стенок, определение которой проводится, исходя из предполагаемого внутреннего напора.

Можно даже заявить, что на определение «трубной геометрии» не влияет только протяженность сети. А сечение, напор и другие факторы играют очень важную роль.

Помимо этого, некоторые параметры системы оказывают на показатель расхода не прямое, а косвенное влияние. Сюда относится вязкость и температура прокачиваемой среды.

Подведя небольшой итог, можно сказать, что определение пропускной способности позволяет точно установить оптимальный тип материала для строительства системы и сделать выбор технологии, применяемой для ее сборки. Иначе сеть не будет функционировать эффективно, и ей потребуются частые аварийные ремонты.

Расчет расхода воды по диаметру круглой трубы, зависит от его размера . Следовательно, что по большему сечению, за определенный промежуток времени будет выполнено движение значительного количества жидкости. Но, выполняя расчет и учитывая диаметр, нельзя сбрасывать со счетов давление.

Если рассмотреть этот расчет на конкретном примере, то получается, что через метровое трубное изделие сквозь отверстие в 1 см пройдет меньше жидкости за определенный временной период, чем через магистраль, достигающей в высоту пару десятков метров. Это закономерно, ведь самый высокий уровень расхода воды на участке достигнет самых больших показателей при максимальном давлении в сети и при самых высоких значениях ее объема.

Смотреть видео

Вычисления сечения по СНИП 2.04.01-85

Прежде всего, необходимо понимать, что расчет диаметра водопропускной трубы является сложным инженерным процессом. Для этого потребуются специальные знания. Но, выполняя бытовую постройку водопропускной магистрали, часто гидравлический расчет по сечению проводят самостоятельно.

Данный вид конструкторского вычисления скорости потока для водопропускной конструкции можно провести двумя способами. Первый – табличные данные. Но, обращаясь к таблицам необходимо знать не только точное количество кранов, но и емкостей для набора воды (ванны, раковины) и прочего.

Только при наличии этих сведений о водопропускной системе, можно воспользоваться таблицами, которые предоставляет СНИП 2.04.01-85. По ним и определяют объем воды по обхвату трубы. Вот одна из таких таблиц:

Внешний объем трубного сортамента (мм)

Примерное количество воды, которое получают в литрах за минуту

Примерное количество воды, исчисляемое в м3 за час

Если ориентироваться на нормы СНИП, то в них можно увидеть следующее – суточный объем потребляемой воды одним человеком не превышает 60 литров. Это при условии, что дом не оборудован водопроводом, а в ситуации с благоустроенным жильем, этот объем возрастает до 200 литров.

Однозначно, эти данные по объему, показывающие потребление, интересны, как информация, но специалисту по трубопроводу понадобятся определение совершенно других данных – это объем (в мм) и внутреннее давление в магистрали. В таблице это можно найти не всегда. И более точно узнать эти сведениям помогают формулы.

Смотреть видео

Уже понятно, что размеры сечения системы влияют на гидравлический расчет потребления. Для домашних расчетов применяется формула расхода воды, которая помогает получить результат, имея данные давления и диаметра трубного изделия. Вот эта формула:

Формула для вычисления по давлению и диаметру трубы: q = π×d²/4 ×V

В формуле: q показывает расход воды. Он исчисляется литрами. d – размер сечению трубы, он показывается в сантиметрах. А V в формуле – это обозначение скорости передвижения потока, она показывается в метрах на секунду.

Если сеть водоснабжения питается от водонапорной башни, без дополнительного влияния нагнетающего насоса, то скорость передвижения потока составляет приблизительно 0,7 – 1,9 м/с. Если подключают любое нагнетающее устройство, то в паспорте к нему имеется информация о коэффициенте создаваемого напора и скорости перемещения потока воды.

Данная формула не единственная. Есть еще и многие другие. Их без труда можно найти в сети интернета.

В дополнение к представленной формуле нужно заметить, что огромное значение на функциональность системы оказывают внутренние стенки трубных изделий. Так, например, пластиковые изделия отличаются гладкой поверхностью, нежели аналоги из стали.

По этим причинам, коэффициент сопротивления у пластика существенно меньше. Плюс ко всему, эти материалы не подвергаются влиянию коррозийных образований, что также оказывает положительное действие на пропускные возможности сети водоснабжения.

Определение потери напора

Расчет прохода воды производят не только по диаметру трубы, он вычисляется по падению давления . Вычислить потери можно посредством специальных формул. Какие формулы использовать, каждый будет решать самостоятельно. Чтобы рассчитать нужные величины, можно использовать различные варианты. Единственного универсального решения этого вопроса нет.

Но прежде всего, необходимо помнить, что внутренний просвет прохода пластиковой и металлопластиковой конструкции не поменяется через двадцать лет службы. А внутренний просвет прохода металлической конструкции со временем станет меньше.

А это повлечет за собою потери некоторых параметров. Соответственно, скорость воды в трубе в таких конструкциях является разной, ведь по диаметру новая и старая сеть в некоторых ситуациях будут заметно отличаться. Так же будет отличаться и величина сопротивления в магистрали.

Так же перед тем, как рассчитать необходимые параметры прохода жидкости, нужно принять к сведению, что потери скорости потока водопровода связанны с количеством поворотов, фитингов, переходов объема, с наличием запорной арматуры и силой трения. Причем, все это при вычисления скорости потока должны проводиться после тщательной подготовки и измерений.

Расчет расхода воды простыми методами провести нелегко. Но, при малейших затруднениях всегда можно обратиться за помощью к специалистам или воспользоваться онлайн калькулятором. Тогда можно рассчитывать на то, что проложенная сеть водопровода или отопления будет работать с максимальной эффективностью.

Видео – как посчитать расход воды

Основные термины и определения
Узел учета - это совокупность приборов и устройств, которые обеспечивают учет количества протекающей жидкости.
Средство измерения (прибор учета, расходомер) - техническое средство, предназначенное для измерений. Имеет нормированные метрологические характеристики, умеет хранить и/или воспроизводить некую измеренную физическую величину в пределах установленной погрешности. В данном случае основным значением измерения является объем протекающей жидкости .
Первичный преобразователь расхода (датчик) - устройство обеспечивающая непосредственное измерение параметров протекающей жидкости и передающее их на вторичный преобразователь.
Вторичный преобразователь расхода (регистратор) -устройство преобразующее данные полученные с первичного преобразователя (датчика) и вычисляющее по определенному алгоритму расход протекающей жидкости. Как правило, вторичный преобразователь снабжен дисплейным модулем и устройством хранения данных.

Методы измерения напорных потоков

Для определения расхода в напорных потоках достаточно измерять один параметр протекающей жидкости - скорость. Площадь сечения всегда известна и ограничена стенками водовода. Расход определяется путем перемножения скорости потока жидкости на площадь проходного сечения.

Тахометрический метод - так называемые, механические расходомеры, среди них можно выделить крыльчатые, турбинные и винтовые. Принцип действия основан на измерении скорости подвижного элемента, который вращается под воздействием протекающей жидкости. Наиболее доступное по стоимости оборудование, но имеет целый ряд ограничений к применению.

Метод переменного перепада давления - в зависимости от конструкции и принципа действия первичного преобразователя выделяют несколько видов средств измерений, но в основе каждого из них лежит зависимость перепада давления, которое создается первичным преобразователем от расхода протекающей жидкости. Наибольшее распространение получили средства измерения, получившие название "диафрагмы".

Ультразвуковой времяимпульсный метод - зачастую называют просто «ультразвуковой», хотя это не совсем верно, поскольку ультразвуковых методов измерения расхода несколько. Как правило, в водовод монтируется минимум два пьезоэлектрических преобразователя друг напротив друга под углом от 30 до 60°, которые попеременно работают как излучатель и приемник. Принцип действия данного метода основан на измерении скорости прохождения ультразвукового сигнала от излучателя до приемника, при этом скорость прохождения сигнала по потоку жидкости выше, чем против потока. Возможно исполнение как с врезными в стенки водовода датчиками, так и с накладными датчиками.

Наиболее универсальный на текущий момент метод измерения напорных потоков. Принцип действия основан на измерении электродвижущей силы (ЭДС), возникающей в потоке жидкости, протекающей через искусственно созданное магнитное поле, при этом ЭДС прямо пропорциональна скорости потока жидкости. Этот метод был предложен Майклом Фарадеем еще в начале XIX века. Первичный преобразователь, как правило, представляет из себя полнопроходное измерительное сечение с электромагнитами (для создания магнитного поля) и парой электродов, расположенных диаметрально противоположно в измерительном сечении для съема ЭДС.

Основываясь на опыте организации узлов учета напорных потоков можно утверждать, что наиболее универсальным и востребованным является именно электромагнитный метод измерения. В зависимости от поставленной метрологической задачи возможно применение различных методов измерения, однако необходимо всегда учитывать имеющиеся технические условия на объекте измерения и продумывать мероприятия по дальнейшему обслуживанию и эксплуатации средств измерения.

Методы измерения безнапорных потоков

Акустический (бесконтактный) метод - наиболее распространенный в силу относительно низкой стоимости, измерительное оборудование подобного плана давно производится в России и широко известно. Определение расхода при использовании данного метода производится путем измерения уровня воды и пересчета полученного значения по функции «уровень-расход» с использованием градуировочных таблиц. Уровень вычисляется путем измерения времени прохождения ультразвукового сигнала от первичного преобразователя, расположенного над потоком, до поверхности потока и отраженного эхо-сигнала до датчика. Необходимо отметить, что скорость при данном методе определения расхода не измеряется в явном виде, что приводит к недостоверным результатам в случае возникновения отложений на дне водовода и/или возникновении подпора. Данный метод имеет ряд преимуществ и недостатков.

Ультразвуковой доплеровский метод - название метода обусловлено одновременным измерением как уровня потока, так и его скорости. В сам поток, как правило на дно водовода, монтируются первичные преобразователи скорости и уровня. Скорость определяется по методу Доплера - в поток излучается ультразвуковой сигнал, который отражается от взвешенных частиц в потоке. Затем датчик скорости принимает отраженный сигнал и определяет скорость движения частиц по смещению частоты колебания относительно излученного сигнала. Уровень определяется либо гидростатическим методом (по давлению столба жидкости на чувствительную мембрану), либо ультразвуковым методом (возможно применение акустического уровнемера или погружного ультразвукового датчика уровня - ультразвуковой сигнал излучается вертикально вверх и измеряется скорость его прохождения до раздела сред и обратно). Зная геометрию водовода и измерив уровень потока, вычисляется площадь проходного сечения. Расход определяется путем перемножения скорости потока на площадь сечения.
Имеется также более прогрессивный метод, основанный на методе Доплера, - кросскорреляционный. Суть остается прежней, но измерение скорости производится в нескольких плоскостях и усредняется методом кросскорреляции, что повышает точность измерения относительно традиционного метода Доплера.

Электромагнитный (магнитоиндукционный) метод – в последнее время все чаще используют данный метод для измерения безнапорных потоков. Суть метода заключается в переводе безнапорного потока в напорный, т.е. в качестве расходомера применяют обычный электромагнитный расходомер для напорных систем. Особая конструкция подводящего и отводящего патрубков расходомера позволяют поднять уровень потока воды в измерительном сечении.