Az ultrahangos vízóra egy korszerű technológiájú vízmérő eszköz, ami az ultrahangos hullámok segítségével méri a víz áramlását. Ennek működési elve az, hogy két ultrahangos érzékelő egymásnak küld és fogad ultrahangos jeleket, és ezek alapján a víz áramlási sebességét a jelek terjedési idejének változása alapján számolja ki.
Az ultrahangos vízmérők a víz sebességét az ultrahangos hullámok áthaladási idejének mérésével határozzák meg: a mérő egy ultrahangos impulzust bocsát ki a vízben, mind az áramlás irányába, mind annak ellentétében. Egy transzducer generál egy hullámot, amely egy tükrön keresztül halad át, majd egy másik transzducer fogja fel; ezután ez a folyamat megfordítva is megtörténik. Az áramlás irányában és ellene mért áthaladási idő különbségét használják fel a víz áramlási sebességének meghatározására.
A folyamat jobb megértéséhez képzeljünk el egy hajót, ami a folyón lefelé halad, majd megfordul és felfelé halad az árral szemben, ugyanazzal a meghajtó erővel. A felfelé történő út jelentősen lassabb, mint a lefelé haladás, ami azt jelenti, hogy a hajó hosszabb idő alatt teszi meg ugyanazt a távolságot. Ezt az elvet alkalmazzák az ultrahangos vízmérők, amikor a víz sebességét mérik azon keresztül áthaladó víz segítségével.
Az ultrahangos vízmérők előnyei
- Nincsenek mozgó alkatrészek: Az ultrahangos vízórák nem rendelkeznek olyan mechanikus alkatrészekkel, mint a hagyományos vízórák, amelyek kopásnak lehetnek kitéve. Ezáltal kevésbé hajlamosak a meghibásodásra és hosszabb élettartamot kínálhatnak.
- Nagyobb pontosság: Az ultrahangos technológia lehetővé teszi az azonnali és precíz vízáramlási méréseket, akár négy alkalommal másodpercenként.
- Alacsonyabb karbantartási költségek: A mozgó alkatrészek hiánya miatt az ultrahangos vízórák kevesebb karbantartást igényelnek, ami alacsonyabb karbantartási költségeket eredményez.
- Kisebb nyomásveszteség: Az ultrahangos vízórák általában kevesebb nyomásveszteséget okoznak a vízhálózatban, mivel nem tartalmaznak mechanikus akadályokat, amelyek gátolhatják a víz áramlását.
- Rugalmas beépítési lehetőségek: Szemben a hagyományos vízórákkal, amelyek tipikusan vízszintes vagy függőleges beépítésre alkalmasak, az ultrahangos vízórák többféle csőszakaszra is telepíthetőek, beleértve a lefolyó és emelkedő szakaszokat is (bizonyos típusoknál).
Az ultrahangos vízmérők távoli kiolvasási lehetőségei és előnyei
Az ultrahangos vízmérők számos modern kiolvasási opciót kínálnak, mint például:
- **wM-Bus**: Ez egy speciálisan mérőeszközök számára kifejlesztett vezeték nélküli kommunikációs protokoll. Jellemzője az alacsony energiafogyasztás és a hosszú távolságokon történő adattovábbítás képessége.
- **LoRaWAN**: Egy hosszú hatótávolságú, alacsony energiafogyasztású hálózati protokoll, amely ideális a távoli adatolvasáshoz.
- **NB-IoT**: Egy további alacsony energiafogyasztású, hosszú hatótávolságú hálózati technológia, amely a mobiltelefon hálózaton keresztül működik.
- **GPRS/3G/4G**: Mobiltelefon hálózaton keresztüli adattovábbítás, ami gyors, de általában magasabb energiafogyasztással jár.
A távoli kiolvasás előnyei:
- **Gyors Adatgyűjtés**: A távleolvasás lehetőséget nyújt az azonnali adatgyűjtésre anélkül, hogy személyesen kellene a helyszínre menni.
- **Rugalmas Hozzáférés**: A mérési adatokhoz bárhol és bármikor hozzáférhetünk, amennyiben van internetkapcsolat.
- **Automatizálás**: Az adatgyűjtés és elemzés teljes mértékben automatizált, így csökken az emberi beavatkozás szükségessége.
- **Riasztások és Figyelmeztetések**: A rendszer képes azonnali értesítéseket küldeni a felhasználónak szokatlan fogyasztási minták vagy potenciális műszaki hibák esetén.
Az ultrahangos vízmérők alkalmazási területei
- Lakossági Szektor: Az ultrahangos vízmérők ideálisak az otthoni vízfogyasztás pontos monitorozására és számlázására, lehetővé téve a fogyasztók számára, hogy jobban nyomon követhessék és kezelhessék vízhasználatukat.
- Ipari Szektor: Ezek az eszközök kiválóan alkalmasak nagy mennyiségű víz használatának mérésére és nyomon követésére ipari környezetben, ahol a pontosság és a megbízhatóság kulcsfontosságú.
- Mezőgazdaság: Az ultrahangos vízmérők hasznosak az öntözési rendszerekben felhasznált vízmennyiség mérésére és ellenőrzésére, segítve ezzel a vízgazdálkodást és az erőforrások hatékony felhasználását.
Az ultrahangos távleolvasási technológia korszerű megoldást nyújt a vízfogyasztás monitorozásához. Ez a technológia folyamatos fejlesztés alatt áll, hogy még hatékonyabbá és megbízhatóbbá váljon, így megkönnyítve a vízhasználat menedzselését és optimalizálását különböző szektorokban.
Az ultrahangos vízóra és a hagyományos vízóra közötti választás több tényezőtől függ. Íme néhány szempont, amit érdemes figyelembe venni a döntés során
Ultrahangos vízóra ár
Az ultrahangos vízórák árai általában magasabbak, mint a hagyományos vízóráké.
Tudás
Elmondható, hogy az ultrahangos vízóra tudása fejlettebb a hagyományoshoz képest. A hagyományos vízóra is ellátható jeladóval, mellyel több feladatot is el tud végezni, de az ultrahangos technológia már beépített fejlett kommunikációval kapható, mely diagnosztikában, monitorozásban, jelenleg jobban összekapcsolhatóak az „Okos város” koncepcióval. A technológia fejlődésével várhatóan még több előnyt fognak kínálni a jövőben a hagyományossal szemben.
Átfogási tartományok
Mekkora átfogás (Q1 minimum alsó elvárt folyamatos vízhozam mérés, Q3 maximum felső elvárt folyamatos vízhozam mérés) megmérésére van szükségünk egy rendszeren, egy eszközön?
Az alábbi táblázatban arra törekszünk, hogy áttekintést nyújtsunk arról, hogyan teljesítenek a különböző típusú vízmérők az átfolyási sebesség mérésében, ha folyamatosan üzemelnek:
A táblázatban szereplő adatok bármely irányba módosíthatóak, igyekeztünk egy „arany középutat” keresni, mert a különböző vízóra gyártók különböző termékei mind-mind más műszaki specifikációval jönnek ki, ahogy fejlődik a technika.
Amennyiben az a célunk, hogy egy vízmérővel a lehető legszélesebb vízhozamot meg tudjuk mérni, a fenti táblázat ad egy iránymutatást:
A DN80 mérettartományban a körülbelül 63m3/h felső névleges határhoz (Q3) kapcsolódhat 630 liter/óra, 126 liter/óra, de akár 25 liter/óra alsó mérési határ (Q1) is.
Elmondható, hogy a minél nagyobb egyidejű vízhozam mérésére törekedve egyre nagyobb lesz az minimum a vízhozam, amit képes megmérni a vízóra pontosan. Minél nagyobb átfogási (R) képességgel a határok kitolhatók.
Egy hagyományos DN80 vízóra esetén a 63 köbméter vízhozam folyamatos mérése általánosnak mondható (természetesen ez lehet 100 köbméter is óránként rövid távon, vagy ilyen műszaki specifikációval rendelkező DN80 vízóránál), viszont az alsó megmérhető minimum vízhozam különbsége több is lehet, mint 0,5 köbméter/óra, átváltva 8 liter/perc, amit képesek megmérni pontosan.
Ha az átfogási tartományt nézzük, a hagyományos kombinált vízóra megfelelőbb választás.
Felépített rendszer beépítési hossza
Tipikusan gondot okoz, hogy a régi vízmérő lecserélése esetén az új ultrahangos vízóra beépítési hossza rövidebb, Ilyenkor vagy át kell építeni a rendszert, vagy a lentihez hasonló Hosszkiegyenlítő (Közbetét) hozhat megoldást:
A vízmérő hosszkiegyenlítők adott névleges átmérőn belül lehetővé teszik a vízmérők cseréjekor a különböző hosszúsággal rendelkező vízmérők beépíthetőségét.
Van hátránya az Ultrahangos vízórának?
Igen, természetesen van előnye, és hátránya is az Ultrahangos vízórának. A fentiekben igyekeztünk információt adni, írtunk az előnyökről, a továbbiakban viszont igyekszünk életszerű példákkal érzékeltetni, milyen problémák merülhetnek fel egy új ultrahangos rendszer megvalósulásakor:
Hosszú távú fenntartás: Egy kisvárosi önkormányzat, mely új vízmérő rendszert szeretne telepíteni, megállapítja, hogy az ultrahangos órák beszerzési ára akár két-háromszorosa is lehet a hagyományos mechanikus óráknak. Amennyiben lejár a hitelesítési idő (8 év) a hagyományos vízórák általában felújíthatóak 2-5 cikluson keresztül is (egyszeri megvásárlás után akár ugyanaz a mérő 30-40 évig is használható), erre több magyarországi cég is rendelkezésre áll, míg az ultrahangos vízóra esetén a hosszú távú szoftveres támogatástól függ, hogy 8 vagy 16 év múlva új mérőt szükséges venni, vagy lesz-e olyan cég, aki felújítja. Itt nem mechanikai, hanem szoftveres akadályok merülhetnek fel. Egy-egy mérő birtoklása esetén elenyészőek ennyi évre lebontva a költségek, ahol viszont több tíz, több száz vízórát tartanak fent, a ciklusidők végén ezek az összegek jelentősek. Ebben az esetben a városnak meg kell fontolnia, hogy a hosszú távú megtakarítások érdekében érdemes-e átállni teljes mértékben az ultrahangos technológiára.
Szélsőségesen hideg (de fagypontot el nem érő), vagy meleg víznél az ultrahangos órák mérési pontatlanságokat mutathatnak, míg a mechanikus órák nem érzékenyek erre.
Egy ipari üzemben a vízben magas az olaj vagy egyéb szennyeződések koncentrációja. Az ultrahangos óra ebben az esetben hibás mérési adatokat produkálhat, mivel az olaj vagy szennyeződések gátolják az ultrahangos jelek átjutását.
Egy ipari övezetben, ha több féle gyártótól származó ultrahangos vízórák vannak telepítve, ciklusidő lejártával előfordulhat, hogy a szoftveres karbantartás (elemcsere, szoftverfrissítés stb.) esetén több helyről lehet szükség műszaki szakemberre, ami logisztikai és költségproblémákat is okozhat.
Az ultrahangos órák szenzorai idővel eltömődhetnek vagy koszolódhatnak, ami befolyásolja a mérési pontosságot. Ebben az esetben szükség lehet specializálódott szakemberekre a tisztításhoz vagy kalibráláshoz, ami további költségekkel jár.
Egy iskolai intézményben az új ultrahangos óra telepítésekor problémák merültek fel az óra konfigurálásával, mivel a szerelők nem voltak tisztában az ultrahangos technológia specifikációival. Ennek eredményeként egy szakértőt kellett hívni a helyszínre, ami további költségeket jelentett.
Ha egy gyárban, ahol az ultrahangos óra mellett nagy zajforrású gépek működnek, a környezeti zaj befolyásolhatja az óra működését, és a mérési adatok pontatlanná válhatnak.
Az ultrahangos mérők szenzorai érzékenyek lehetnek a víz minőségére, így a szennyezett vagy magas részecskekoncentrációjú víz zavart okozhat a mérésben.
Az ultrahangos órák elemmel működnek, amikre 10-20 év élettartamot adnak meg, így az első ciklus után bármelyik ciklus közepén felmerülhet egy külön karbantartás a vízórán, amennyiben nem kívánunk 8 évente új vízórát venni.
Bár nincsenek mozgó alkatrészek, az ultrahangos óráknak időnként karbantartásra, kalibrálásra vagy szoftverfrissítésekre lehet szüksége, melyhez speciális, gyártó által képzett szakemberre van szükség. Az ultrahangos mérők telepítése és karbantartása gyakran magasabb szintű technikai ismereteket igényel, ami további képzést vagy szakértelmet igényelhet.
A fentiekben igyekeztünk az előnyöket, hátrányokat felsorakoztatni különböző élethelyzetekkel együtt, melyek talán adhatnak támpontot a megfelelő választáshoz.
Az ár-környezettudatosság-tudás háromszög segíthet meghozni a legoptimálisabb döntést.
