В статье рассматриваются вопросы, связанные с процедурой поверки счетчиков воды. Счетчики воды производят измерения, выполняемые при государственных учетных операциях и учете количества энергетических ресурсов. Приводятся основные типы выпускаемых счетчиков, используемых в жилищном хозяйстве. Анализируются установки, используемые для поверки водяных счётчиков. Подробно рассматривается конструкция стационарной поверочной расходомерной установки.

Аннотация статьи
вода
счетчик
расходомер
поверка
измерение
Ключевые слова

Сферой государственного регулирования обеспечения единства измерений в соответствии с федеральным законом «Об обеспечении единства измерений» есть измерения, выполняемые при государственных учетных операциях, а так же учете количества энергетических ресурсов. Это определяет необходимость государственного регулирования применения водяных счетчиков в качестве средств измерений [1, с. 12; 3, с. 29]. Широкое распространение подобных приборов в промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве нашей страны обуславливает актуальность рассмотрения всех вопросов связанных с их использованием.

Одной из форм государственного регулирования обеспечения единства измерений является поверка [4, с. 156; 5, с. 255; 6, с. 187]. Водяные счетчики, измеряющие потребление горячей и холодной воды, подлежат периодической поверке. Количество поверяемых счетчиков очень велико, поэтому все вопросы, связанные даже с незначительным совершенствованием этой процедуры, могут принести большую экономию времени и финансовых средств. Основной целью исследования является разработка предложений по усовершенствованию операций периодической поверки счетчиков горячей и холодной воды.

Распространёнными типами счетчиков воды (расходомеров) являются: Лайт М Взлет ЭР 32 и Взлет ЭР 80, Декаст Метроник ВСКМ-90, Элеком ВЭПС, Тепловодомер ВСХН 32, Бетар СГВ-15, Эмир-Прамер-550, Itelma WFK2-15. Указанные приборы должны быть поверены в специализированных организациях или лабораториях имеющих аккредитацию в соответствии с законодательством Российской Федерации [7, с. 14; 8, с. 56].

Как показывает опыт поверки средств измерений в региональных центрах по стандартизации и метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии проводится периодическая поверка расходомеров преимущественно с номинальным диаметром более 20 мм. Счетчики с номинальным диаметром от 10 мм до 20 мм поверяются с помощью поверочных установок на месте эксплуатации без демонтажа. Поверка осуществляется с использованием переносных поверочных установок УПСЖ-15.2/15.2, ВПУ-Энерго М, УПСЖ-ЗПМ, ОПУС-01. Перед проведением измерений на этих установках осуществляется предварительный осмотр приборов на отсутствие повреждений, технической возможности проведения поверки, наличия самохода, плавности вращения измерительного механизма. Поверка осуществляется в соответствии с утвержденной методикой на данный тип средств измерений. Результаты поверки в соответствии с нормативной базой фиксируются в федеральной информационной системе. Формируется протокол поверки, на основании полученных результатов оформляется свидетельство о поверке. В свидетельстве указывается срок очередной поверки, который заверяется личным клеймом поверителя [9, с. 19].

Периодическая поверка расходомеров-счетчиков в случае снятия их с места эксплуатации выполняется на установках, размещаемых в специализированных центрах или лабораториях, аккредитованных на проведение соответствующего типа деятельности. Как поверочные проливные установки используются установки поверочные ТЕСТ-РС, установка проливная АС-50, УПВ-200, СПРУТ-100 М. Наилучшим соотношением цены, точности, конструктивных особенностей обладает стационарная поверочная расходомерная установка СПРУТ-100 М [10, с. 14]. Она нужна для создания и измерения объемного расхода, а также измерения объема и измерения токовых или частотных (импульсных) сигналов при градуировке или поверке водосчетчиков, расходомеров, счетчиков-расходомеров и преобразователей расхода различного типа. Установка позволяет поверять счетчики с диаметром условных проходов от 14 мм и до 100 мм, диапазоном расходов до 160 м3/ч, давлением в трубопроводе не более 0,6 МПа. Пределом допускаемой относительной погрешности измерений количества жидкости при использовании образцовых мер вместимости является 0,04 %. Предел допускаемой относительной погрешности при измерении расхода с использованием образцовых мер вместимости составляет 0,09 %. Номинальный объем образцовых мер вместимости 10, 50 и 200 дм3. Количество одновременно поверяемых расходомеров-счетчиков может составлять до 16 штук.

Структурная схема СПРУТ-100 М изображена ниже (рисунок).

Рис. Структурная схема СПРУТ-100 М

Установка собрана из насосного узла (НУ), рабочего стола (РС), блока эталонных преобразователей расхода (БЭПР), перекидного устройства (ПУ), образцовых мер вместимости (ОМВ), измерительной системы (ИС), системы управления (СУ), персонального компьютера с программным обеспечением (ПК).

Насосный узел состоит из насоса и магнитно-механического фильтра. Насос подключен к трубопроводу с помощью вибровставки и нужен для создания расхода в диапазоне 0 ÷ 160 м3/ч. Регулировка и поддержание необходимого давления в системе, а также снижение пусковых токов происходит через насос, подключенный к питающей сети через частотный преобразователь, в обратной связи которого стоит преобразователь давления. Ресивер служит для сглаживания пульсаций в системе и стоит на входе в рабочий стол.

Рабочий стол необходим для установки в контур поверяемых счетчиков. В столе есть пневматический зажим, обеспечивающий  уплотнение испытуемых приборов и приемный лоток, служащий для приема воды при открытии пневматического зажима.

Блок эталонных преобразователей расхода нужен для измерения объема, прошедшего сквозь поверяемые приборы за время измерения, а еще для измерения среднего за время измерения объемного расхода. В БЭПР есть восемь параллельно включенных измерительных линий, каждая из которых сделана из двух последовательно включенных эталонных преобразователей расхода (ЭПР).

Перекидное устройство необходимо для переключения потока воды между образцовыми мерами вместимости и возвратным трубопроводом при измерениях. Переключение происходит с помощью пневмоцилиндра, управляемого ручным пневмокраном [8, с. 72].

Измерительная система нужна для правильного измерения объема (расхода) воды с использованием БЭПР или образцовых мер и выходных сигналов поверяемых приборов (частоты, количества импульсов, тока). В измерительная системе есть блок синхронизации измерений (БСИ), двух 16-ти канальный блок измерения частоты и количества импульсов (БИЧ-16.02), восьмиканальный блока измерения токовых сигналов (БИТ-801), клеммная плата подключения эталонных преобразователей расхода, комплект соединительных кабелей и блок измерения параметров среды (БИПС).

Соединяются, устройства, входящие в состав системы, с персональным компьютером с помощью интерфейса RS-485. Для соединения поверяемых приборов с частотным (импульсным) выходом стоит клеммная плата (КПИ), для подключения испытуемых приборов с токовым выходом – клеммная плата (КПТ).

Персональный компьютер управляет процессом измерений, обработки результатов измерений, а также печати протоколов.

Для проведения периодической поверки расходомеров-счетчиков используют электромагнитные преобразователи расхода МастерФлоу, зарегистрированные в государственном реестре средств измерений. Они необходимы для измерений объема и расхода холодной или горячей воды, а также любых других жидкостей с удельной электропроводностью не менее 10-3 см/м и содержанием воздуха или взвешенных частиц не более 1 %.

Работа преобразователя расхода электромагнитного МастерФлоу основана на явлении индицирования электродвижущей силы в проводнике (измеряемой жидкости), движущемся в магнитном поле. Величина возникающего сигнала пропорциональна диаметру внутреннего сечения трубопровода, магнитной индукции поля и скорости потока. Величина электродвижущей силы зависит от скорости потока жидкости и объемного расхода, при постоянном значении индукции магнитного поля.

Индуцируемая электродвижущая сила, снимаемая с электродов, расположенных в проточной части, усиливается и преобразуется в цифровой сигнал, пропорциональный скорости (расходу) измеряемой жидкости.

Конструкция установки позволяет обеспечить групповую поверку расходомеров, уменьшает время и стоимость этой операции. Установка находится в реестре средств измерений и может использоваться в сферах государственного регулирования обеспечения единства измерений. Выполнение поверки на установке происходит в соответствии с утвержденной методикой [4, с. 168].

В итоге рассмотрения конструкции установки и проводимых операций поверки на ней определена необходимость внесения следующих изменений.

Процесс проведения поверки с помощью установки СПРУТ-100 М предлагается ускорить с помощью усовершенствованного режима заполнения её водой. Стравливание воздуха из системы и заполнение водой стационарной поверочной расходомерной установки занимает длительное время. Предлагается буферную емкость заполнять водой с помощью насоса повышающего давление поступающей воды до трех атмосфер. В емкости при этом необходимо установить отдельный запорный кран с системой очистки воды. Это предотвратит попадание посторонних примесей в установку, уменьшая загрязнение магнитно-механического фильтра. Внешняя система очистки дешевле и значительно проще в обслуживании (смене фильтрующего картриджа).

В установке также конструктивно не предусмотрена защита от падения поверяемых приборов, что может привести к их поломке. Установка и снятие счетчиков для поверки в установку достаточно кропотливая операция, которая может потребовать работы двух человек. Предлагается для закрепления приборов на рабочем столе выполнить фиксирующие скобы из металлических прутков диаметром 6 мм изогнутых в U-образную форму. Это обеспечит надежную фиксацию поверяемых приборов, будет препятствовать их падению и повреждению, выполнению всех операций одним человеком.

Указанные предложения не вносят изменений в конструктивную часть установки, не оказывают влияния на погрешность и результат измерений. Они сокращают время на подготовку к проведению поверки, уменьшают количество ошибок при закреплении счетчиков воды, предотвращают попадание посторонних примесей в трубопроводы.

Текст статьи
  1. Российская федерация. Законы. Об обеспечении единства измерений : федер. закон : [принят Гос. Думой 11 июня 2008 г. : одобр. Советом Федерации 18 июня 2008 г.]. – М. : Собрание законодательства. 2008. – 18 с.
  2. Российская федерация. Законы. О техническом регулировании : федер. закон : [принят Гос. Думой 15 декабря 2002 г. : одобр. Советом Федерации 18 декабря 2002г.]. – М. : Собрание законодательства. 2002. – 32 с.
  3. РМГ 29-2013. Метрология. Основные термины и определения. – Введ. 2015–01–01. – М. : Стандартинформ, 2014. – 56 с.
  4. Воробьева Г.Н. Метрология, стандартизация и сертификация : учебник / Г. Н. Воробьева, И. В. Муравьева. – М.: МИСИС, 2019. — 278 с.
  5. Дворяшин Б. В. Метрология и радиоизмерения: учеб. пособие для студ. вузов / Б. В. Дворяшин. – М. : Асademia, 2005. – 304 с.
  6. Дубов Г. М. Методы и средства измерений, испытаний и контроля: учеб. пособие / Г. М. Дубов, Д. М. Дубинкин. – Кемерово : Изд-во Кузбас. ГТУ, 2011. – 224 с.
  7. Российская федерация. Законы. Об аккредитации в национальной системе аккредитации : федер. закон : [принят Гос. Думой 23 декабря 2013 г. : одобр. Советом Федерации 25 декабря 2013 г.]. – М. : Собрание законодательства. 2013. – 28 с.
  8. Приказ Минэкономразвития России от 26 октября 2020 г. № 707. Об утверждении критериев аккредитации и перечня документов, подтверждающих соответствие заявителя, аккредитованного лица критериям аккредитации. Зарегистрировано в Минюсте России 16 ноября 2020 г. № 60907.
  9. Приказ Минпромторга России от 31 июля 2020 г. № 2510. Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений, требований к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке. Зарегистрировано в Минюсте России 20 ноября 2020 г. № 61033.
  10. Руководство по эксплуатации ИВКА. 407369.003 РЭ. Стационарная поверочная расходомерная установка СПРУТ–100 М – М. : Стандартинформ, 2010. – 21 с.
Список литературы