이동 시간 방법은 현대에서 사용되는 지배적인 측정 원리입니다. 초음파 수량계 . 두 개의 압전 변환기가 측정 튜브를 따라 알려진 거리에 장착됩니다. 하나의 변환기는 고주파 사운드 펄스를 다운스트림으로 보냅니다. 다른 하나는 동일한 펄스 업스트림을 보냅니다. 물이 파이프를 통해 이동할 때 하류 펄스는 상류 펄스보다 빠르게 이동합니다. 미터는 이동 시간의 차이를 측정하고 평균 유속을 계산하며 여기에 측정 튜브의 단면적을 곱하여 체적 유량을 구합니다.
흐름 경로 내부에는 임펠러, 기어열 또는 기계적 레지스터가 없기 때문에 초음파 수량계는 신호를 생성하기 위해 움직이는 부품에 의존하지 않습니다. 유동관은 방해받지 않고 유지되며, 압력 손실이 낮고, 계기의 교정을 점진적으로 변경하는 기계적 마모가 없습니다. 이것이 바로 초음파 기술이 단순히 기계식 계량기의 전자 버전이 아닌 이유입니다. 이는 물 속도를 측정된 소비 데이터로 변환하는 근본적으로 다른 방법입니다.
물 속에 회전 요소가 없는 초음파 측정기는 베어링 마찰, 임펠러 변형 및 기계 챔버 내부의 잔해 축적으로 인한 장기적인 드리프트를 방지합니다. 유지보수 간격을 연장할 수 있으며, 시간이 지나도 측정기가 느려지지 않습니다.
일반적인 주거용 초음파 수량계는 R160, R250 또는 심지어 R400의 동적 범위를 달성합니다. 즉, 최대 수요를 처리하면서 매우 낮은 야간 유량을 정확하게 측정할 수 있습니다. 이는 누수 감지 및 무수수 감소에 매우 중요합니다.
초음파 측정기는 실시간 유량, 총 부피, 역류 표시, 경보 플래그 및 압력 판독값과 같은 기본 전자 데이터를 생성합니다. 이를 통해 추가 센서 모듈 없이 유선 또는 무선 자동 검침이 가능합니다.
많은 유틸리티 관리자는 주거용 또는 상업용 프로젝트에 초음파 수량계를 채택하기 전에 기존의 다중 제트 또는 단일 제트 기계식 계량기와 비교하여 초음파 수량계를 평가합니다. 아래 표에는 실제 설치에서 가장 중요한 작동상의 차이점이 요약되어 있습니다. 그림은 ISO 4064/OIML R49 테스트 조건을 기반으로 공칭 직경이 DN20인 R160 등급 계기의 일반적인 성능을 나타냅니다.
| 매개변수 | 초음파 수량계 | 기계식 멀티젯 미터 |
|---|---|---|
| 유동 경로 내부에서 움직이는 부품 | 없음 | 베인 휠, 기어 트레인, 카운터 |
| DN20 R160의 일반적인 Q1 | 6.25리터/시 | 12.5L/h 이상 |
| 모래 입자에 대한 민감도 | 낮음 | 보통에서 높음 |
| 장기 교정 안정성 | 안정적 | 베어링 마모로 인해 감소 |
| 3분기 압력 손실 | 낮음er due to unobstructed bore | 베인 휠 제한으로 인해 더 높음 |
| 전자 데이터 출력 | 고유한 | 리드 스위치 또는 인코더 필요 |
| 정기 유지 보수 | 최소한의 | 청소 및 기계 검사 |
| 깨끗한 물에서의 일반적인 사용 수명 | 10~15년 | 재보정 전 6~10년 |
실질적인 결과는 초음파 계량기가 계량기 검침 비용과 부정확한 청구서에 대한 고객 불만의 양을 줄여준다는 것입니다. 또한 측정되지 않은 누출이 일반적으로 숨어 있는 낮은 유량에서 수도 시설에 신뢰할 수 있는 데이터를 제공합니다. 전환에 대한 자세한 평가를 위해 초음파와 기존 수량계의 비교 설치 행동, 비용 청구 효과 및 교체 계획을 더 자세히 다룹니다.
기계식 및 전자식 계량기를 모두 제작하는 제조업체는 일반적으로 여러 가지 폼 팩터의 초음파 계량기를 제공합니다. 선택은 공칭 직경, 필요한 정확도, 통신 프로토콜, 밸브 제어 및 계기가 실내에 설치될지 아니면 원격 피트에 설치될지 여부에 따라 달라집니다. 다음은 당사가 닝보 공장에서 생산하는 주요 카테고리로, 각 카테고리는 특정 대상 용도로 사용됩니다.
단독 주택 및 아파트 라이저용으로 설계되었습니다. 소형 황동 또는 스테인리스 스틸 본체, 로컬 LCD 디스플레이, 옵션 펄스 출력, M-Bus, RS485, LoRaWAN 또는 NB-IoT 통신이 가능합니다. R값은 목적지 국가의 계량 규정에 따라 R160, R250, R400 중에서 선택할 수 있습니다.
임대주택, 기숙사, 다세대 건물의 선불 물 관리 및 원격 차단에 사용됩니다. 크레딧이 소진되거나 누출 경보가 트리거되면 플랫폼에 의해 밸브가 닫힐 수 있습니다. 밸브는 일반 계량 중에 완전히 열린 상태를 유지하므로 유량 프로필이 왜곡되지 않습니다.
상업용 건물, 산업 플랜트, 관개 네트워크 및 지역 측정 지역에 적합합니다. 이 계측기는 더 큰 변환기와 스테인리스 스틸 또는 연성 철 본체를 사용합니다. NB-IoT 또는 LoRaWAN을 통한 원격 판독을 지원하므로 유틸리티가 챔버를 방문하지 않고도 순간 유량과 총량을 모니터링할 수 있습니다.
열 측정 응용 분야에도 동일한 초음파 측정 플랫폼이 사용됩니다. 초음파 유량 센서를 한 쌍의 온도 프로브와 함께 사용하면 계량기가 지역 난방 및 중앙 냉각 시스템의 열 에너지를 계산할 수 있습니다. 이는 단일 공급업체의 냉수 및 열 측정이 모두 필요한 프로젝트에 특히 적합합니다.
상업용 및 산업용 NB 벌크 초음파 원격 수량계 R400 범위 및 IP68 보호 기능을 갖춘 이 초음파 계량기는 냉수 및 온수 네트워크에 적합하여 대구경 설치에 대한 안정적인 원격 청구 및 누수 감지를 가능하게 합니다. 제품보기 →
온수 모니터링을 위한 초음파 원격 열량계 최대 90°C의 온수용으로 설계된 이 계량기는 AMR, 원격 청구 및 누출 분석을 지원하여 통합 열 에너지 측정이 필요한 프로젝트를 보완합니다. 제품보기 → 사양서에 R160 또는 R400이 명시되어 있는 경우 이는 영구 유량 Q3과 최소 유량 Q1 간의 비율을 정의합니다. Q3 = 2.5m³/h이고 R160인 계기는 DN15에서 최소 유량이 2.5 / 160 = 15.6L/h입니다. 최소 유량이 낮을수록 유량계는 작은 야간 흐름, 떨어지는 수도꼭지 및 지하 파이프 누출을 더 잘 감지합니다.
ISO 4064는 두 영역에서 최대 허용 오류를 설정합니다. Q2와 Q4 사이의 오류는 최대 30°C의 냉수에 대해 ±2%, 30°C 이상의 온수에 대해 ±3%를 초과해서는 안 됩니다. Q1과 Q2 사이의 오류 한계는 ±5%입니다. 주거용 계량기의 경우 전환점 Q2를 Q1 × 1.6으로 선택해야 합니다. 고정밀 산업용 계량기의 경우 일부 표준은 Q2 = Q1 × 2.5를 적용합니다.
| 유동점 | 가치 | 실제 의미 |
|---|---|---|
| Q4(과부하 흐름) | 3.125m³/h | 손상 없이 잠깐 운반할 수 있는 흐름 |
| Q3(영구 흐름) | 2.5m³/h | 참조 작업 흐름 |
| Q2(전환 흐름) | 25L/시간 | 오류 영역 사이의 경계 |
| Q1(최소유량) | 15.6L/시간 | 낮음est flow at which accuracy is guaranteed |
올바른 R-값을 선택하는 것은 사용 가능한 가장 높은 숫자를 선택하는 것이 아닙니다. R400 계기는 저유량 감도가 우수하지만 100L/h 속도에서의 유량 프로파일 안정성은 15L/h에서의 유량 프로파일과 다릅니다. 정상적인 국내 소비만을 청구해야 하는 유틸리티의 경우 일반적으로 R160이면 충분합니다. 물 손실 감소 프로그램 및 2차 급수 시스템의 경우 R250 또는 R400은 작은 연속 누출을 감지할 수 있는 더 나은 기회를 제공합니다.
공장 교정은 업스트림 교란이 없는 이상적인 직선 파이프 조건에서 수행됩니다. 현장에서 계기가 선언된 정확도 등급을 달성하려면 설치자는 충분히 안정적인 속도 프로필을 재현해야 합니다. 가장 흔한 실수는 거리를 곧게 펴지 않고 부분적으로 닫힌 밸브나 날카로운 엘보우 바로 뒤에 초음파 수량계를 설치하는 것입니다.
피트 설치의 경우 전자 장치와 디스플레이는 결로 및 우발적인 범람으로부터 보호되어야 합니다. IP68 등급 계측기는 짧은 시간 동안 물속에 잠겨 있을 수 있지만 통신 케이블 진입점은 인증된 글랜드로 밀봉되어야 합니다. NB-IoT 모듈을 금속 피트 내부에서 사용하는 경우 현장에서 신호 강도를 테스트해야 합니다. 외부 안테나가 필요할 수 있습니다. 자세한 지침은 다음 기사에서 확인할 수 있습니다. 초음파 수량계 설치 주의사항 .
초음파 수량계는 날개형 수량계보다 기계적 고장 모드가 적지만 여전히 정밀 전자 기기입니다. 현장에서 가장 빈번하게 발생하는 문제는 변환기 표면 오염, 레지스터 내부 결로, 배터리 고갈, 통신 모듈 손상 등입니다. 이러한 문제의 대부분은 측정기가 지속적으로 진단 플래그를 보고하기 때문에 원격으로 감지할 수 있습니다.
| 작업 | 간격 | 조치가 필요하다는 일반적인 표시 |
|---|---|---|
| 디스플레이 및 단자 씰의 육안 검사 | 6~12개월마다 | 김서림, 부식, 납 밀봉 누락 |
| AMR 플랫폼을 통한 통신 테스트 | 월간 | 30일 동안 데이터가 수신되지 않았습니다. |
| 미터기의 에어록을 확인하세요 | 독서 방문 때마다 | 소비량이 0일 때 변동하는 유량 표시 |
| 배터리 전압 및 경보 상태 확인 | 12개월마다 | 낮음-battery alarm in reading system |
| 참조 표준에 대한 주기적 검증 | 4~6년마다 | 높거나 낮은 청구서에 대한 고객 불만 |
많은 운영자를 놀라게 하는 점 중 하나는 초음파 수량계가 디스플레이 패널을 제거하거나 배터리를 분리한 후에도 계속해서 총량을 기록할 수 있다는 점입니다. 비휘발성 메모리에 저장된 데이터는 구성 요소를 교체하기 전에 읽어야 합니다. 재보정을 위해 미터가 공장으로 반환되면 공장 테스트 벤치는 Q1, Q2, Q3 및 Q4에서 미터를 확인합니다. 측정된 오류가 한도 내에 있으면 계기를 다시 봉인하여 다시 사용할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 변환기 어셈블리 또는 전자 모듈이 갱신됩니다.
공장에서 직접 초음파 수량계를 구입하는 것은 현지 유통업체에서 구입하는 것과 다릅니다. 구매자는 제품 구성, 품질 관리, 포장 및 문서화에 더 많은 영향력을 가지지만 기술 사양을 명확하게 정의할 책임도 있습니다. 다음 체크리스트는 해외 물 회사, 주택 개발업체, 관개 계약업체에서 볼 수 있는 구매 프로세스를 기반으로 합니다.
| 기준 | 제조사가 확인해야 할 사항 |
|---|---|
| 공칭 직경 및 연결 | DN15~DN40 스레드 또는 DN50~DN200 플랜지; 표준 또는 맞춤형 스레드 길이 |
| 정확도 등급 및 R-값 | R160 / R250 / R400; 목적지 국가에 MID 패턴 승인이 필요한지 여부 |
| 유체온도 | 냉수만 사용하거나 열 적용을 위한 최대 90°C의 냉수/온수 결합 |
| 통신 프로토콜 | NB-IoT, LoRaWAN, M-Bus, RS485 Modbus, 펄스 출력 또는 단거리 무선 |
| 전원공급장치 | 8~10년 동안 사용할 수 있도록 설계된 내부 배터리 또는 외부 24V DC 또는 AC 어댑터 |
| 보호 등급 | 실내 캐비닛의 경우 IP65, 수중 미터 피트의 경우 IP68 |
| 규정 준수 파일 | ISO 4064 테스트 인증서, MID/CE 인증서, 배터리 인증서, 재료 테스트 보고서 |
| 예비 부품 및 툴링 | 예비 커버, 개스킷, 장착 브래킷 및 통신 테스트 도구 |
2002년부터 당사의 닝보 제조 기지는 아시아, 아프리카, 유럽 및 남미 지역에 수량계를 공급해 왔습니다. 는 회사 프로필 공식 홈페이지에는 생산 과정을 포괄하는 ISO 9001 품질 시스템, ISO 14001 환경 관리, ISO 45001 산업 안전 관리가 설명되어 있습니다. 구매자는 현지 입찰 요구 사항에 맞게 맞춤형 통신 프로토콜, 하우징 색상, 캡처 나사 치수 및 문서 패키지를 정의할 수도 있습니다.
한 달에 한 번 계량기를 판독하는 것에서 시간별 또는 6초 간격 데이터 수집으로 전환하면 수도 시설이 네트워크를 관리하는 방식이 근본적으로 바뀌었습니다. 초음파 수량계는 기본적으로 전자 데이터를 생성하므로 이러한 변화에 특히 적합합니다. 초음파 원리의 저유량 정확도는 유틸리티가 단일 가구 연결에서 20L/h의 연속 누출을 식별할 수 있음을 의미하며, 이는 기계식 계량기에서 볼 수 없을 정도로 너무 작습니다.
유량 측정과 압력 관리를 결합한 프로젝트의 경우 원격 전자기 수량계가 초음파 계량기를 보완할 수 있습니다. 는
전도성 액체용 원격 전자기 스테인레스 스마트 수량계 스테인리스 본체, IP68 등급 및 양방향 흐름을 특징으로 하는 이 미터는 원격 데이터 액세스를 통해 낮은 압력 손실 측정을 제공하며 수처리 및 분배에 이상적입니다. 제품보기 → 전자기 측정 원리는 가능한 한 가장 낮은 압력 손실로 전도성 액체를 측정해야 하는 수처리 플랜트 및 분배 지점에서 특히 유용합니다. 네트워크의 각 지점에 대해 올바른 측정 기술을 선택함으로써 유틸리티는 데이터 신뢰성을 포기하지 않고 과도하게 지정된 계량기 비용을 방지합니다.
Q3 = 2.5m³/h 및 R160인 DN15 계기의 경우 최소 보장 유량은 15.6L/h입니다. Q1 미만에서는 계측기가 계속 측정할 수 있지만 오류는 ISO 4064의 한계를 벗어납니다. 실제 최소 측정 가능한 유량은 내부 파이프 직경과 이동 시간 측정 해상도에 따라 달라집니다. 당사의 DN15 계량기는 일반적으로 3~5L/h에서 안정적인 유량 판독값을 생성하기 시작합니다. 이는 지표로는 유용하지만 청구에는 유용하지 않습니다.
대부분의 배터리 구동식 초음파 계측기에는 8~10년 동안 사용 가능한 고용량 리튬 배터리가 장착되어 있습니다. 실제 수명은 통신 간격에 따라 다릅니다. 매시간 NB-IoT 데이터를 전송하는 미터는 연간 워크바이 판독을 사용하는 미터보다 더 많은 에너지를 소비합니다. 배터리를 교체할 수 있는 경우 레지스터가 측정 튜브에서 분리되므로 파이프라인에서 미터를 제거하지 않고도 교체가 가능합니다.
예. 변환기 배열과 측정 튜브는 최대 90°C 또는 120°C의 수온에 맞게 설계될 수 있습니다. 열 측정의 경우 두 개의 온도 센서와 함께 동일한 측정 원리가 적용됩니다. 온수 계량기는 온도에 따라 물 속 소리의 속도가 변하기 때문에 다른 전자 교정 곡선이 필요합니다. 계기는 현장에서 조정하는 것이 아니라 올바른 온도 등급으로 주문해야 합니다.
음향 경로의 기포는 유효 소리 속도를 변경하고 기포 위치에 따라 미터가 과다 등록되거나 과소 등록될 수 있습니다. 최신 미터는 신호 품질을 필터링하고 사운드 경로가 방해를 받으면 경보를 울립니다. 이것이 설치 지침에서 고층 건물과 긴 수평 파이프의 미터 상류에 통풍구를 요구하는 이유입니다.
미터 설계에 따라 다릅니다. 보어가 완전히 막히지 않은 계기는 동일한 평면에 있지 않은 이중 엘보우로 인해 발생하는 소용돌이 흐름에 민감합니다. 내장된 흐름 교정기 또는 더 긴 입구 섹션은 속도 프로필을 안정화하는 데 도움이 됩니다. 제조업체가 업스트림 10DN을 지정하는 경우 해당 길이는 전체 계기 설치 길이의 일부로 처리되어야 합니다.
첫 번째 구매 가격은 기계식 계량기보다 높지만, 비교에 테스트, 유지 관리, 수동 판독 및 절약된 물의 가치가 포함되면 총 소유 비용은 더 낮은 경우가 많습니다. 유틸리티는 초음파 측정기를 설치한 후 며칠 내에 야간 흐름을 줄이고 고객 측 누출을 식별할 수 있습니다. 회수된 물 수익은 배터리가 설계 수명이 다하기 전에 계량기 투자 비용을 지불하는 경우가 많습니다.
당사 공장에서 출고되는 초음파 수량계는 연간 500만 개의 수량계를 생산할 수 있는 30,000제곱미터 규모의 시설에서 생산됩니다. 생산 공정에는 변환기 매칭, PCB 조립, 플로우 벤치 교정, 포장 전 2시간의 번인 테스트가 포함됩니다. 모든 계량기는 중량 기준 테스트 벤치에 대해 교정되며 교정 기록은 배치 추적이 가능하도록 저장됩니다.
동일한 공장에서 기계식 계량기 본체, 황동 및 스테인리스강 피팅, 세라믹 밸브, 레지스터 어셈블리도 생산하기 때문에 초음파 제품 라인은 내부 공급망 제어의 이점을 누리고 있습니다. 이러한 수직적 통합은 예비 부품의 리드 타임을 단축하고 특정 국가 계량 규정에 맞게 계량기 구성을 맞춤화하는 것을 가능하게 합니다.