Как влияет магнит на счетчик воды: Как определить, был ли магнит на счетчике

Содержание

Способы борьбы с воровством электроэнергии и воды

Несколько ссылок для желающих быстро узнать про антимагнитные контрольные наклейки
Для начала – несколько цитат о применении на практике:

Почему водяной счетчик можно остановить магнитом?
«Водяные счетчики чувствуют магнитное поле потому, что они состоят из двух изолированных объемов: воздушного и водяного. В воздушном объеме находится сам счетный механизм, а в водяном находится турбина. Между ними тонкая стенка. Вращение турбины передается счетному механизму сквозь стенку с помощью двух магнитиков: один закреплен на турбине, а другой на счетном механизме.
Вот на эти-то магнитики и можно повлиять внешним магнитом. Понятно, что по этой причине любой счетчик можно остановить магнитом.
Более современные счетчики имеют специальную защиту – экран, защищающий его от внешнего магнитного поля. Однако поле сильного магнита из неодимового сплава просачивается и через этот экран. Даже современные, якобы защищенные от магнитного воздействия счетчики, все равно можно остановить магнитом. Просто надо взять магнит побольше.

Если старые счетчики можно было остановить феррито-бариевым магнитом от старого динамика, то для нового, защищенного от магнитного воздействия счетчика потребуется современный магнит из неодимового сплава величиной с два-три спичечных коробка – благо такие магниты сейчас вполне доступны». (Источник: http://blogi.lu.lv/mf30004/russkiy/plomba-rus/)
«В 2011 году десятки тысяч пломб «АНТИ МАГНИТ» были установлены при плановой замене приборов учета в регионах Северного Кавказа. Это позволило значительно снять проблему хищения энергоресурсов с помощью воздействия магнитом» (http://eexpert26.ru/index.html)
«В связи с ростом тарифов на коммунальные ресурсы появляются «умельцы» идущие на всевозможные ухищрения по воровству данных ресурсов при учете приборами, это могут быть как электрические счетчики, так и водяные или газовые. Самый распространенный способ воздействие магнитом. Как бороться с такими «умельцами»?
Один из вариантов, при приемке прибора учета в эксплуатацию установить на нем специальную антимагнитную наклейку!» (http://energo73. ru/articles/21868)

То есть, начинать бороться с любителями магнитов можно уже сейчас, наклеивая пломбы при установке приборов, их поверке и так далее

АНТИМАГНИТНЫЕ КОНТРОЛЬНЫЕ НАКЛЕЙКИ
ПЛОМБА ИНДИКАТОР
В связи с ростом тарифов на коммунальные ресурсы появляются «умельцы» идущие на всевозможные ухищрения по воровству данных ресурсов при учете приборами, это могут быть как электрические счетчики, так и водяные или газовые. Самый распространенный способ воздействие магнитом. Как бороться с такими «умельцами»?
Один из вариантов, при приемке прибора учета в эксплуатацию установить на нем специальную антимагнитную наклейку. Данная наклейка представляет собой пластиковую двухслойную основу, в которую встроена специальная капсула, заполненная суспензией реагирующей на воздействие магнитного поля свыше 100 мТл. При попытке сорвать пломбу верхний слой отслаивается и проявляется надпись вскрыто, восстановить которую путем возврата на место не возможно. При воздействии магнитного поля в капсуле суспензии разрывается и заполняет собой пространство, что сигнализирует о воздействии магнитным полем.


Рекомендации:
При наклейке пломбы необходимо основание прибора учета обезжирить спиртовым раствором. Были зафиксированы случаи, что «умельцы» предварительно наносили бесцветный автополироль на корпус прибора учета, для безопасного и легкого удаления пломбы в последующем при эксплуатации.
Источник: http://energo73.ru/articles/21868

АНТИМАГНИТНАЯ ПЛОМБА
Один из главных показателей эффективной деятельности энергосистемы – уровень коммерческих потерь в сетях. Эти потери являются прямым следствием недоучета и хищений энергоресурсов, захлестнувших в последние годы энергоснабжающие предприятия.
В процессе своего развития и совершенствования приборы учета потребляемых энергоресурсов постоянно отстают от методов и способов хищения, многообразие которых обусловлено ростом тарифов, несовершенством законодательства и нормативной базы, а также изъянами в конструкции счетчиков.
Способы хищения энергоресурсов разнообразны и зависят как от типа энергоресурса, так и от группы потребителей. Однако, большинство экспертов сходятся на том, что практически все способы хищений энергоресурсов базируется на несовершенстве приборов учета. В том числе (и чаще всего) – на их подверженности блокировке счетного механизма под воздействием магнитного поля.

Суть этого способа хищения состоит в воздействии мощного постоянного магнитного поля на движущиеся металлические части приборов учета, а также – в случае электросчетчиков – на трансформаторы тока (выполненные на ферромагнитных сердечниках) и микросхемы измерителей. В результате такого воздействия прибор учета либо приобретает значительную отрицательную погрешность, либо полностью останавливается.
Незащищенность приборов учета представляет серьезную проблему для энергоснабжающих компаний, которые практически одиноки в этой борьбе.
Учитывая внушительные масштабы хищения энергоресурсов с помощью магнита, профессорами ведущих технических вузов была разработана инновационная технология, позволившая создать пломбы-индикаторы магнитного поля «АНТИ МАГНИТ».

Оснащение приборов учета пломбами «АНТИ МАГНИТ» позволяет не только выявить, но и доказать факт хищения энергоресурсов с применением магнита.
Пломба-индикатор магнитного поля «АНТИ МАГНИТ» представляет собой наклейку на основе пломбировочного скотча, снабженную капсулой с магниточувствительной суспензией. Наночастицы суспензии реагируют на магнитное поле свыше 100 мТл, меняя свое агрегатное состояние и распространяясь по всей капсуле, указывая на факт воздействия магнитом на прибор учета.
Пломба-индикатор магнитного поля «АНТИ МАГНИТ» устанавливается на корпус прибора учета. Изначально, индикатор имеет однородную массу в виде черной точки диаметром 1,5- 2 мм. В случае даже кратковременного воздействия магнитным полем, индикатор меняет свою структуру, рассыпаясь по всей капсуле, указывая на факт воздействия магнитным полем на прибор учета.
Каждая пломба-индикатор имеет индивидуальный порядковый номер. Ее невозможно временно удалить с корпуса, поскольку при снятии пломбы разрушается структура индикатора, и появляется надпись: «OPEN VOID».
В 2011 году десятки тысяч пломб «АНТИ МАГНИТ» были установлены при плановой замене приборов учета в регионах Северного Кавказа. Это позволило значительно снять проблему хищения энергоресурсов с помощью воздействия магнитом.
Источник: http://eexpert26.ru/index.html

ПЛОМБА-ИНДИКАТОР МАГНИТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЛЮС-ИН
Самый эффективный способ с хищением энергоресурсов с помощью магнитов. Пломба-индикатор магнитного воздействия ПОЛЮС-ИН. Устанавливается на корпус прибора
Индикатор магнитного воздействия ПОЛЮС-ИН. Сделан в Украине. ТУ У 33.2-21174514-005:2011.

Устройство и принцип действия антимагнитной пломбы ПОЛЮС-ИН:
Индикатор магнитного воздействия ПОЛЮС-ИН представляет собой систему из пломбировочной наклейки и индикатора — капсула в пластиковом корпусе с магниточувствительным составом.
В исходном состоянии индикатора, параметры и конфигурация магнитного поля системы позволяют наблюдать невооружённым глазом, при дневном освещении, правильные геометрические изображения на лицевой стороне индикатора — фигура в форме стилизованной буквы «А».
При воздействии внешнего магнитного поля, исходные параметры индикатора нарушаются, геометрические изображения на лицевой стороне индикатора необратимо исчезает.
Пороги магнитной чувствительности антимагнитной наклейки:
— нижний порог — 0,10 Тл и менее приложенная магнитная индукция к поверхности индикатора, при которой воздействие внешнего магнитного поля визуально не наблюдается.
— верхний порог — 0,42 Тл и более приложенная магнитная индукция к поверхности индикатора, при которой необратимо нарушаются исходные параметры магнитной системы индикатора.
Антимагнитный индикатор закреплён на пломбе-наклейке с индивидуальным порядковым номером. Её невозможно временно удалить с корпуса прибора учёта, поскольку при снятии пломбы разрушается структура индикаторной наклейки и появляется необратимая надпись: «OPEN VOID».
В случае необходимости контроля состояния индикатора при отсутствии освещения необходимо с помощью электрического фонарика осветить поверхность, на которой закреплен индикатор.
Луч света рекомендуется направлять под углом примерно 30 градусов к поверхности. В этом случае контуры геометрических фигур будут видны наиболее контрастно.
Срок службы антимагнитного индикатора ПОЛЮС-ИН, не менее 6 лет со дня установки.
Технические характеристики:
Длина индикаторной наклейки: 36 мм.
Ширина индикаторной наклейки: 24 мм.
Длина антимагнитного индикатора (без пломбы-наклейки): 10,50 мм.
Ширина антимагнитного индикатора (без пломбы-наклейки): 10,50 мм.
Высота индикаторного элемента в пластиковом корпусе: не более 3,00 мм.
Температура эксплуатации: -40 — +70 С.
Геометрические изображения на лицевой стороне индикатора — фигура в форме стилизованной буквы «А».
Источник: http://kharkov.prom.ua/p3911752-antimagnitnaya-plomba-naklejka.html

ПЛОМБА, ЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ К МАГНИТНОМУ ПОЛЮ
Пломба чувствительная к магнитному полю, предназначенная для защиты счетчиков воды и электричества. Индикатор магнитного поля. Anti magnitnaya plomba Anti magnitaja naklejka nakleyka.


Антимагнитная пломба для счетчиков. Антимагнитная наклейка для счетчиков. Магниточувствительная наклейка для счетчиков.
С помощью сильного магнита можно замедлить счетчик электроэнергии – электросчетчик. Обмануть, остановить счетчик воды (водяной счетчик ) с помощью магнита очень просто. Магнит не может открутить счетчик назад, скрутить показания счетчика или обойти счетчик, но зато позволяет остановить счетчик. Некоторые счетчики электроэнергии и газовые счетчики также можно затормозить с помошью мощного магнита. Несознательные жильцы экономят расходы на воду. Бороться с воровством воды можно с помощью Магнито чувствительной пломбы для водяных счетчиков. Магнитные пломбы. Воровство воды с помощью магнитов. Защита счетчиков. Как воры останавливают счетчик. Большинство применяемых в настоящее время в Латвии счетчиков воды можно остановить с помощью сильного мощного магнита. Этим пользуются многие несознательные жильцы, устанавливающие магниты возле своих счетчиков и таким образом ворующие воду.
Однако, теперь появилась недорогая пломба, которую можно надеть на уже установленный счетчик воды или газа. Эта пломба зафиксирует любую попытку затормозить счетчик с помощью магнита.
Корпус пломбы представляет собой маленькую герметичную камеру с прозрачным окошком, внутри которой видно черное кольцо. В центре черного кольца легко виден невооруженным глазом белый кружок. Если поднести к такой пломбе магнит, то белый кружок исчезнет навсегда. Пломба сделана так, что восстановить белый кружок невозможно. Такое нарушение внутренней структуры пломбы не вызовет сомнения как у жильца так и у инспектора.
Как и обычная пломба, магниточувствительная пломба имеет систему крепления к счетчику, не позволяющую ее удалить и затем поставить обратно. Это достигается за счет узелка на проволочке, который невозможно развязать не оставив грубых заметных следов на ее полированной эмалированной поверхности.
Вот видео в котором показан процесс крепления пломбы.
Привязывание пломбы к счетчику
Как и обычная пломба, она имеет свой уникальный номер или буквенный код, который можно будет записать в журнал и тем самым проконтролировать, что пломба не была заменена. Установка такой пломбы на счетчик не требует сложных навыков.
Технические характеристики пломб .
1. Работа пломбы основана на необратимом разрушении внутренней структуры пломбы которое вызывается воздействием внешнего магнитного поля.
2. Типовой порог срабатывания пломб 300 Гаусс.
3. Время срабатывания пломбы сильно зависит от силы магнитного поля и может быть в диапазоне от 1 секунд до 10 минут. Пломбы не реагируют на импульсы магнитного поля короче 0,1 секунды.
4. Испытание на удар. Падение с высоты 10 метров на бетонный пол не приводит к почернению плобы или утрате ею своих качеств.
5. Замерзание до – 20 градусов и последующее отмораживание не приводит к почернению пломбы или утрате ею своих качеств.
6. Нагрев до +50 градусов Цельсия не приводит к почернению пломбы или утрате ею своих качеств.
7. Удерживание под водой в течении суток не приводит к почернению пломбы или утрате ею своих качеств.
8. Пломба сохраняет свою чувствительность в диапазоне температур от +10 до +40 градусов.
9. Черное кольцо не разрушается при длительном хранении пломбы.
10. Пломба не чувствительна к радиопомехам, магнитным бурям, работе мобильных телефонов. Однако не рекомендуется проводить электросварочные работы ближе одного метра от пломбы.
11. Для фиксирования пломбы на защищаемом счетчике, применяется медная эмалированая проволка, продеваемая через отверстие на краю пломбы. На конце проволоки плотно затягивается узелок. Такой узелок невозможно развязать без оставления на эмалированной поверхности заметных следов.
12. Каждая пломба имеет свой индивидуальный номер.
Сделано в Латвии IK “Lidesa” . Защищено патентом.
Почему водяной счетчик можно остановить магнитом?
Водяные счетчики чувствуют магнитное поле потому, что они состоят из двух изолированных объемов : воздушного и водяного. В воздушном объеме находится сам счетный механизм, а в водяном находится турбина. Между ними тонкая стенка. Вращение турбины передается счетному механизму сквозь стенку с помощью двух магнитиков: один закреплен на турбине, а другой на счетном механизме.
Вот на эти-то магнитики и можно повлиять внешним магнитом. Понятно, что по этой причине любой счетчик можно остановить магнитом.
Более современные счетчики имеют специальную защиту – экран, защищающий его от внешнего магнитного поля. Однако поле сильного магнита из неодимового сплава просачивается и через этот экран. Даже современные, якобы защищенные от магнитного воздействия счетчики, все равно можно остановить магнитом. Просто надо взять магнит побольше. Если старые счетчики можно было остановить феррито-бариевым магнитом от старого динамика, то для нового, защищенного от магнитного воздействия счетчика потребуется современный магнит из неодимового сплава величиной с два-три спичечных коробка – благо такие магниты сейчас вполне доступны. Циничные мерзавцы продают их в открытую не только у нас в Риге, но и в Москве, в чем легко убедиться, зайдя, например на сайт
http://magnit-na-schetchik.narod.ru/
А вот на этих сайтах можно найти советы, как с помощью магнитов воровать не только воду, но и электричество и газ:
http://www. voda-vor.ru/t_toka.html
http://lamer.com.ua/sposob.htm
Так, что как видите, нехорошие люди поставили дело на поток…
Магнит конечно действует не при любых потоках воды. Суть в том, что он поднимает порог нечувствительности. То есть, если обычный счетчик пропускает без вращения примерно 30 литров воды в час, то после приложения магнита этот порог повышается по крайней мере в три раза даже для самых современных счетчиков с лучшими встроенными антимагнитными экранами. А для счетчиков без встроенного антимагнитного экрана ( например, для KADEN Vilimeksas) порог нечувствительности становится в десятки раз больше. Воришки стараются использовать водяной поток ниже порога нечувствительности, то есть тонкой струей, а применение магнита позволяет им сделать эту струю достаточно толстой.
А бывают ли счетчики воды, в которых вообще все детали пластмассовые? Как остановить такой водяной счетчик магнитом?
Да, бывают. Они полностью заполнены водой. Но вода в нашей местности содержит много железа. Железо осаждается на стекле и уже через месяц показания счетчика невозможно будет считать. Поэтому такие счетчики у нас не применяются.
Остановить такие счетчики также можно с помощью магнита. Для этого в счетчик со стороны выхода ( а эта сторона не пломбируется) воришки засыпают мелкие железные опилки, или дробленую ржавчину ( магнетит) . Затем к счетчику прикладывают магнит. В результате, весь порошок скапливается в одном месте у турбинки и удерживается магнитным полем внешнего магнита. Крыло турбинки задевает эту кучку порошка и турбина перестает вращаться.
Если в дверь к злоумышленнику постучал инспектор, то злоумышленник просто убирает магнит и открывает воду.
После этого весь порошок вылетает из счетчика с потоком воды, не оставляя никаких следов…
Единственным средством борьбы с такими махинаторами является магнито-чувствительная пломба для водяных счетчиков, выпускаемая нами .
На какие водяные счетчики можно повлиять магнитом?
Большинство квартирных счетчиков воды выпуска до 2005 года останавливаются, если в их центре внешний магнит создает поле порядка 200 гаусс. Такое поле может обеспечить приложенный сбоку феррито-бариевый магнит примерно того же размера, что и сам счетчик При этом счетчик будет пропускать порядка 100 -200 литров воды в час без вращения. Для остановки более современных магнито-защищенных счетчиков потребуется создать в их центре поле порядка 1000 гаусс. Такое поле можно создать с помощью более современного неодимового магнита. Если два крупных неодимовых магнита прикладывать с двух боков счетчика южным и северным полюсом на встречу друг другу, то в центре счетчика создается поле порядка 2000 гаусс. Этого достаточно для остановки практически любого современного квартирного водяного счетчика при потоке воды 100 – 200 литров в час.
Внутренние микро-магнитики встроенные в счетчик создают на их поверхности поля не более 5 гаусс. Этого очень мало и наша пломбf на такое поле не реагирует.
А как воры останавливают электро счетчики с помощью магнита?
Первый вариант: Магнит можно приложить к трансформатору тока.
Большой сильный неодимовый магнит, приложенный к трансформаторному железу трансформатора тока создает в нем поле вызывающее магнитное насыщение (и гистерезис), а значит выходящее за пределы линейной зоны. В результате чего дифференциальная магнитная проницаемость железа уменьшается, а это приводит к занижению показаний электросчетчика, подключенного через трансформатор тока. Феррито-бариевый магнит не способен вызвать этот эффект.
Второй вариант: Мангит ставится как можно ближе к вращающемуся диску.
Магнитное поле не способно останавливать медленное вращение алюминиевого или медного диска, однако оно способно притормаживать быстрое вращение . Это происходит из-за того, что при быстром вращении в меди или алюминии появляются наведенные замкнутые токи Фуко, благодаря которым магнитное поле тормозит движение медных или алюминиевых деталей. Эфект будет значителен только при быстром вращении, то есть при большом потреблении электричества.
Третий вариант: Через маленькую щель или отверстие внутрь счетчика можно ввести магнитный иголку с ниткой. С помощью магнита ею можно манипулировать и установить их внутри счетчика так, чтобы она притормозила диск. Ну а при необходимости предъявит счетчик инспектору, иголку можно вытащить за нитку или опять же с помощью магнита.
Очень подробное исследование проделано здесь:
http://voda-vor.ru/
А конкретные предложения магнитов с описанием счетчиков есть на этом форуме:
http://forum.cybernet.name/viewtopic.php?p=3586#p3586
Интересную дискуссию о проблеме воровства воды в Латвии можно найти здесь:
http://www.skolas34.lv/ru/articles.php?article_id=17
Наши пломбы основаны на разрушении внутренней структуры. Поэтому их в принципе невозможно восстановить.
Важно так же, что для мониторинга наших пломб не надо никаких специальных приборов. Так что целостность пломбы при установке очевидна как контролеру так и хозяину и не может быть оспорена.
То есть в случаях воровства разрушение пломбы магнитным полем или кусачками юридически эквивалентны так как и то и другое очевидно невооруженным глазом.
А есть ли альтернативные решения и другие производители?
В 2009 году я был первым кто предложил использовать магнито чувствительные пломбы. Ознакомившись с моими пломбами некоторые другие изобретатели также решили изобрести то же самое.
Как следствие, с конца 2011 года на рынке России, Польши и Украины можно встретить Антимагнитные пломбы и других производителей.
Однако, как показала практика – все не так просто. Повторить мое техническое решение пока никому не удалось – для формования внутреннего кружочка нужен весьма хитрый специальный станок который я держу в секрете.
Но творческая интеллигенция не унывает и придумывает технические решения по-проще и по-дешевле. Я приведу здесь примеры других технических решений с объяснением их достоинств и недостатков без того, чтобы указывать прямо на их авторов, дабы никого не обидеть.
1. Самое экономное решение – это этикетка, которая вообще не реагирует на магнитное поле . То есть на счетчик потребителя навешивается некоторый фантик и гипнотическим голосом ему сообщается, что сий фантик покраснеет от стыда, если к нему не дай Бог кто-то поднесет магнит. Лучше не проверять а то оштрафуем! В медицине подобный метод называют эфектом Плацебо. Метод действительно действует на отдельных граждан. Но не на всех. К тому же не все установщики пломб умеют гипнотизировать клиента.

2. Некоторые производители наносят магниточувствительный порошок на поверхность наклейки . Такой порошок осыпается от случайных прикосновений .
Можно встретить вариант, когда нанесенный на поверхность наклейки магниточувствительный материал прикрывают сверху пластиковым экраном. Однако и тут порошок может осыпаться от случайных ударов или резких изменений температуры. А ведь самое главное в этом деле – не обвинить в воровстве невинного человека !
3. Есть вариант, когда используют кусочек размагниченного магнита или даже размагниченной ленты от магнитофона. Если к такому материалу поднести магнит, то он намагнитится. Чтобы определить намагниченность нужен специальный прибор. То есть клиент не сможет сам определить – попал он уже на штраф или еще нет? Не был ли магнитный материал намагничен еще до установки? Такой метод вызывает нервозность, неуверенность и поэтому юридически может быть оспорен . Кроме того, кусочек намагниченного магнита всегда можно размагнитить, поднеся к нему катушку с переменным током ( как это делает головка стирания стандартного магнитофона). Подробная критика здесь http://forum.cybernet.name/viewtopic.php?f=4&t=913
4. Некоторые химические реакции ускоряются в магнитном поле. В принципе, на их основе можно создать магнито чувствительную наклейку. Но беда в том, что повышение температуры также ускоряет те же химические реакции. Это означает, что при сильной жаре такая наклейка может сработать и без участия магнитного поля.
5. Вместо того, чтобы ломать голову над тем, как создать колечко из магнитного порошка, можно использовать просто погруженное в жидкость пытнышко диаметром в 2 мм. Это дешевле и проще.
Однако, как показывает практика – чувствительность такой геометрии гораздо хуже. То есть она скорей всего не будет реагировать на феррито бариевый магнит от старого динамика, а будет реагировать только на сильный неодимовый магнит. А ведь именно ферритобариевым магнитом пользуются большинство нищих воришек.
Сравнение чувствительности двух пломб
Когда магнитное поле приближается снизу, разница еще более заметна. А это очень важно, ведь воришка скоре всего будет подносить магнит с другой стороны счетчика.
Сравнение двух пломб, когда магнит подносится снизу
Далее, надо понимать, что изменение геометрии пятна, когда оно стало овальным вместо круглого, или чуть-чуть больше обычного, очень трудно однозначно трактовать . В то время как кольцо либо есть, либо оно уже разрушено, что сомнению не подлежит.
Кроме того разница заключается еще и в том, что поднеся к сработавшей пломбе заостренный маленький магнит, воришки могут собрать нано частицы обратно в маленькое пятнышко. А вот восстановить внутри закрытой капсулы кольцо с помощью внешнего магнита совершенно невозможно.
Именно использование колечка позволяет мне утверждать, что мою пломбу совершенно невозможно восстановить после того, как она один раз сработала.
Никто из конкурентов так и не смог повторить геометрии, которую использую я – то есть маленькое колечко из магнито чувствительного материала. Это мое Know How.
Источник: http://blogi.lu.lv/mf30004/russkiy/plomba-rus/

Антимагнитные пломбы | Блог компании «Надежные пломбы»

Среди оценочных и затратных показателей эффективности любого энергетического предприятия важное место занимают потери энергии в потребительских сетях, которые могут являться не только следствием плохого технического состояния энергосети, но и показателем энергохищений. Эта проблема стала настоящей «головной болью» многих энергетических предприятий, чьи специалисты справедливо указывают на тот факт, что методы контроля работы энергосети постоянно отстают от новых способов кражи энергии.

Почему же воруют энергию? В первую очередь, из-за изъянов в конструкции приборов учета расхода энергии, а также из-за высоких тарифов и несовершенства отечественного законодательства, не позволяющего привлечь к ответственности недобросовестных частных потребителей. Конструктивные недоработки приборов учета в этом перечне являются главными, так как блокировка счетного механизма прибора довольно проста и связана с влиянием внешнего магнитного поля на его движущиеся части.

В случае электросчетчиков это возможно потому, что в их конструкции есть измерительные микросхемы и трансформаторы тока, которые имеют ферромагнитные сердечники. В результате такого внешнего магнитного воздействия, счетчик имеет либо отрицательную погрешность, либо просто останавливается. Приборы учета расхода воды реагируют на внешний магнит из-за двух небольших магнитов, закрепленных на турбине и на счетном механизме.

Магнитного влияния не могут избежать даже улучшенные модели счетчиков, имеющие антимагнитный экран. Просто, если счетчик старой конструкции можно было остановить феррито-бариевым магнитом, то новые счетчики – более мощным магнитом из неодимового сплава. Это происходит потому, что большой неодимовый магнит, приложенный к трансформатору тока, генерирует в нем магнитное поле, которое, в свою очередь, вызывает магнитное насыщение, выходящее за пределы линейной зоны.

Поэтому дифференциальная магнитная проницаемость железа уменьшается и приводит к снижению показаний электросчетчика, подключенного к сети через трансформатор тока. В случае со счетчиками воды, нужно отметить, что внешний магнит действует так не при любых потоках воды – просто он поднимает порог нечувствительности. То есть, если прибор учета пропускает без вращения счетчика, например, двадцать пять литров в час, то с приложением магнита – в несколько раз больше.

Таким образом, защищенность приборов учета представляет серьезную проблему для энергопоставляющих компаний и потери, которые наносят сетевикам недобросовестные потребители, негативно влияют и на надежность и качество энергоснабжения различных объектов здравоохранения (поликлиник, медицинских стационаров), соцкультбыта и тысяч бытовых пользователей.

Ввиду глобальных масштабов хищения электроэнергии в стране, техническими специалистами и преподавателями соответствующих дисциплин в отечественных вузах, была предложена инновационная технология, с помощью которой были созданы так называемые пломбы-индикаторы магнитного поля или пломбы «анти магнит». Эти пломбы, устанавливаемые на приборы учета энергии, позволили не только идентифицировать кражу энергии, но и решить проблему доказательства ее хищения в судебном производстве.

Принцип действия антимагнитной пломбы

Индикаторная пломба Антимагнит представляет собой наклейку с помощью пломбировочного скотча, снабженную прозрачной круглой капсулой со специальной суспензией, реагирующей на внешнее магнитное поле, создаваемое промышленным магнитом. Первоначально индикатор имеет однородную массу в виде небольшой черной точки диаметром примерно в полтора миллиметра.

Важно отметить, что суспензия не реагируют на магнитное поле, возникающее при эксплуатации обычных бытовых приборов (сварочных аппаратов, двигателей стиральных машин, электродрелей), а срабатывает только при воздействии на него магнитом, создающим магнитное поле свыше ста миллитесла, при котором она взрывается и меняет свое физико-химическое состояние, растекаясь по всей капсуле.

Таким образом, контролирующим органам легко убедиться в факте магнитного воздействия на прибор учета. Делается это обычным визуальным осмотром. Важно отметить, что незаметно снять антимагнитную пломбу нельзя, так как при этом снимается только верхний слой скотча и появляется надпись «OPEN VOID» — «вскрыто».

Порядок установки антимагнитной пломбы

Установка антимагнитной пломбы осуществляется сетевой организацией как на индукционных, так и на электронных счетчиках, и в строгом соответствии с законодательством России. Каждая пломба имеет уникальный идентификационный номер, который фиксируется в журнале учета. Факт установки пломбы на прибор учета оформляется соответствующим актом.

В настоящее время в ряде регионов Российской Федерации установлены тысячи антимагнитных пломб, что позволило остановить вал хищений электроэнергии с помощью воздействия магнита и увеличить объем учтенной энергии на 250 процентов. Обычно такие пломбы устанавливаются на счетные приборы тех частных потребителей энергии, у которых расхождение в показаниях в течение шестидесяти дней отличаются более чем на двадцать процентов в сторону уменьшения.

Также уже существуют прецеденты в судебной практике, когда применение антимагнитных пломб позволяло суду выносить решение в пользу электросетевой организации.

Характеристики антимагнитной пломбы

  • Работа пломбы основана на необратимом разрушении внутренней структуры пломбы, которое вызывается воздействием внешнего магнитного поля.
  • Замерзание до – 40 градусов Цельсия и нагрев до +60 градусов Цельсия не приводит к утрате ею своих качеств.
  • Материал защитной наклейки Полиэстер/полиэтилен/акрил
  • Время срабатывания пломбы сильно зависит от силы магнитного поля и может быть в диапазоне от 1 секунд до 10 минут.
  • Снятие пломбы производится вручную.
  • Пломба не чувствительна к радиопомехам и магнитным полям, генерируемым бытовыми приборами.
  • Каждая пломба имеет уникальный идентификационный номер.
  • Поверхность пломбы не может быть повторно запечатана.

Советы по использованию АНТИМАГНИТА

Перед наклеиванием антимагнитной пломбы важно убедиться в том, что поверхность охраняемого прибора учета чистая и сухая. Если есть необходимость, нужно очистить ее от загрязнений, пыли и обезжирить.

Следующий шаг – снять бумажную подложку пломбы и аккуратно наклеить ее, разглаживая по всей длине. Делать это следует при температуре окружающей среды не ниже 0 градусов Цельсия.

Затем, после наклеивания пломбы, нужно заполнить книгу учета, записав туда уникальный порядковый номер антимагнита.

Устранение влияния магнитных полей в электросчетчиках с импульсными трансформаторами — Компоненты и технологии

Введение

Предыстория

Семейство микросхем счетчиков электроэнергии 71M6541/71M6542/71M6543 разработано для применения совместно с токовыми трансформаторами, традиционно используемыми в одно- и многофазных счетчиках, или с шунтирующими резисторами, подключаемыми к изолирующим интерфейсам удаленных сенсоров. Посредством малогабаритных недорогих импульсных трансформаторов 71M6541/71M6542/71M6543 и 71М6545 через интерфейс связи с удаленными сенсорами подключаются к 71M6601, 71M6103 или 71M6113.

Под воздействием очень сильных постоянных магнитных полей сердечники в токовых трансформаторах (обычно используемых в многофазных счетчиках электроэнергии) входят в насыщение, и выходные сигналы трансформаторов оказываются ниже уровня, пропорционального протекающему в сети току, что, соответственно, приводит к потерям при учете коммунальных услуг. Подобное насыщение происходит при высоких значениях тока, и его сложно обнаружить.

Подобно своим аналогам, токовым трансформаторам, импульсные трансформаторы также могут быть подвержены влиянию внешних магнитных полей. В худшем случае насыщение ведет к потере магнитной проницаемости и переходу в состояние низкоомной нагрузки для драйверов электроизмерительных устройств. Это приводит к короткому замыканию дифференциальных драйверов и последующей перегрузке источника питания.

Соответственно, измерительные системы на основе микросхем счетчиков электроэнергии 71M6541/71M6542/71M6543 и изолированных АЦП 71M6601, 71M6103 или 71M6113, соединенных с шунтирующими резисторами, не имеют полного иммунитета к магнитным полям.

Следует отметить, что для защиты от магнитных полей не существует единого рецепта на все случаи жизни. Каждая конкретная ситуация уникальна в зависимости от того, действуют ли переменные или постоянные поля, погружен ли счетчик в магнитное поле или на него воздействует внешний магнит, обеспечивает ли конструктив пространство для перемещения трансформаторов от источников полей.

После краткого обзора требований в части воздействия магнитных полей к счетчикам электроэнергии в статье даны основные определения магнетизма. Также представлены методы снижения влияния: от простейших и наименее затратных способов до применения методик экранирования и трансформаторов на основе передовых магнитных материалов.

Требования по воздействиям магнитных полей на счетчики электроэнергии

Традиционно, как в стандарте ANSI, так и в EN/IEC, сказано, что счетчики электроэнергии функционируют при относительно небольших уровнях магнитных полей:

  • В ANSI C12.1 (подраздел 4.7.3.4) описываются испытания с катушкой Гельмгольца размерами 1,83×1,83 м, работающей при переменном токе 100 А. Этот стандарт допускает максимальное отклонение показаний счетчика в Вт/ч на ±1%.
  • В IEC 62053-11 (таблица 8) установлена плотность переменного магнитного потока в 0,5 мТл, которая создается кольцевой катушкой из 400 ампер-витков.
  • В IEC 62053-21 (раздел 8. 2.4) установлено воздействие постоянного магнитного потока в 1000 ампер-витков (как отмечено в таблице 11, для счетчиков класса 1 допустима погрешность регистрации электроэнергии до 2%).
  • В EN 50470-1 оговаривается постоянное магнитное поле 1000 ампер-витков и описывается испытательная катушка (или, что чаще, постоянный магнит), которая при испытаниях прикладывается ко всем доступным поверхностям корпуса счетчика.
  • В EN 50470-1 есть ссылка на EN 61000-4-8 для переменных магнитных полей (настольное оборудование, переменное магнитное поле на промышленной частоте).

Эти требования не новы и являются результатом следующих соображений:

  • В счетчиках могут возникать погрешности при работе вблизи сильноточных цепей переменного тока.
  • Пользователи могут несанкционированно воздействовать на показания счетчика с помощью постоянных магнитов.

Условия испытаний варьируются от стандарта к стандарту, но могут быть разделены на две категории:

  • Метод погружения: при испытаниях счетчик целиком помещается в магнитное поле, создаваемое большой катушкой.
  • Метод приближения: при испытаниях источник магнитного поля прикладывается к поверхности корпуса счетчика.

В зависимости от метода испытаний можно сделать выводы относительно того, как следует защищать счетчик от магнитных полей. Когда используется метод приближения, геометрическое место расположения чувствительных компонентов имеет большое значение. Напротив, при методе погружения геометрическое место расположения чувствительных компонентов не имеет большого значения, так как поле при испытаниях будет воздействовать на все части счетчика.

Национальные стандарты разных стран могут содержать некоторые специфические требования помимо тех, что прописаны в стандартах IEC и EN.

Новые требования к постоянным магнитным полям

В связи с появлением очень мощных постоянных магнитов на основе редкоземельных материалов, которые могут быть использованы для искажения показаний счетчиков, на некоторых рынках были введены более строгие требования1. В немецком счетчике электроэнергии EHz очень строгие требования к магнитной устойчивости сочетаются с малыми физическими размерами конструктива и с даже увеличенной степенью защиты от воздействия магнита.

В таблице 1 представлены примеры воздействия, которые могут оказывать постоянные магниты на незащищенные счетчики электроэнергии. Приведенные результаты были получены при работе счетчика с трансформатором тока при наличии и отсутствии постоянного магнитного поля (создававшегося тестовым магнитом в соответствии с требованиями РТВ, Германия)2. Таблица демонстрирует значительные погрешности при больших значениях тока как результат насыщения сердечника.

Таблица 1. Изменение величины тока при воздействии постоянного магнитного поля на токовый трансформатор
Ток, А Показания без воздействия
магнитного поля, А
Показания с воздействием
магнитного поля, А
Погрешность, %
200 199,7 80 –60
100 99,8 25 –75
50 49,9 49,8 –0,2
10 9,99 9,99 0

По этой причине токовые трансформаторы, разработанные для применения в сильных магнитных полях, часто имеют экран от магнитных полей (увеличивающий их цену) или заменяются на устойчивые к магнитному полю трансформаторы DC-tolerant CTs, что также увеличивает расходы и отрицательно влияет на точность измерения фазовых соотношений при изменяющихся значениях тока и температуры.

Некоторые основы магнетизма

В электротехнике мы используем термин — напряжения, которые вызывают протекание тока через резисторы в замкнутой цепи. Можно провести аналогию при изучении магнитных полей. Здесь магнит (или катушка с протекающим в ней электрическим током) выступает в качестве источника напряжения. Воздух или магнитные материалы играют роль дискретных резисторов, а магнитный поток является эквивалентом электрического тока. Линии магнитного поля, создаваемые на одном полюсе магнита, проникая через воздух или магнитный материал, возвращаются к противоположному полюсу магнита.

В таблице 2 приведены некоторые свойства магнитного поля и величины их измерения.

Таблица 2. Магнитные и электрические характеристики и единицы измерения
Характеристика Символ Размерность Описание
Постоянный магнит Источник постоянного магнитного поля
Напряженность поля Н А/м Величина поля, создаваемого магнитом или током
Относительная магнитная
проницаемость
μr   Проводимость для магнитного потока по отношению
к проницаемости вакуума (μ0)
Магнитный поток Ф Вб Эквивалент тока в электричестве
Остаточная намагниченность В Тл «Сила» постоянного магнита
Магнитная индукция,
плотность потока
В Тл В = Ф/А
(поток на единицу площади)

Для постоянных магнитов линии магнитного поля наиболее сконцентрированы вблизи магнитных полюсов, и напряженность поля уменьшается с увеличением расстояния от полюсов (r). По закону в относительной близости к магниту поле уменьшается в зависимости от расстояния примерно от 1/r2 и до 1/r3.

В вакууме или воздухе индукция (В) пропорциональна напряженности поля:

В = μ0 × Н.

Внутри магнитных материалов индукция зависит от их относительной магнитной проницаемости и напряженности поля:

В = μ0 × μr × Н.

В этом уравнении μr сильно нелинейна и зависит от напряженности поля Н, материала, температуры и других факторов. Для типичных материалов, применяемых для магнитного экранирования, значение μr может достигать 80 000 при сохранении линейности. При высоких значениях напряженности поля μr снижается, и дальнейшее увеличение напряженности не сопровождается ростом индукции В, что и называется явлением насыщения.

Постоянные магниты обычно характеризуются размерами, остаточной намагниченностью, коэрцитивной силой и проницаемостью возврата.

В таблице 3 приведены некоторые параметры типичного редкоземельного магнита небольшого размера.

Таблица 3. Параметры небольшого редкоземельного магнита
Параметр Значение Описание
Размеры, мм 40×18×12 Геометрические размеры
Остаточная намагниченность, Тл 1,35
Коэрцитивная сила, А/м 1×106
Проницаемость возврата 1,05 Сравнима с проницаемостью свободного пространства

Магнитные свойства типовых измерительных систем на основе 71M6541/71M6542/71M6543

Корпус счетчика

Счетчики электроэнергии обычно имеют пластмассовые корпуса, через которые легко проникают магнитные поля. Поэтому на практике при анализе магнитных явлений такие счетчики следует рассматривать как вообще бескорпусные.

В правильно сконструированном счетчике чувствительные импульсные трансформаторы должны располагаться как можно дальше от стенок корпуса.

Импульсные трансформаторы

Для стандартных задач, то есть в условиях слабых магнитных полей, компания Maxim рекомендует применять импульсные трансформаторы с ферритовыми сердечниками совместно с измерительными микросхемами для электросчетчиков 71M6541/71M6542/71M6543 и изолированными АЦП 71M6601/71M6103/71M6113. Характеристики этих трансформаторов приведены в таблице 4. Для уточнения данных о производителях и их номенклатуре следует обращаться к дистрибьюторам компании Maxim.

Можно выполнить некоторые основные расчеты для типичного импульсного трансформатора с ферритовым сердечником, описанным в таблице 4. Магнитная индукция такого трансформатора при насыщении равна 470 мТл. Ток через первичную обмотку будет создавать магнитную индукцию, которая должна быть намного меньше индукции насыщения, так чтобы некоторая дополнительная индукция, создаваемая внешним магнитным полем, не приводила к насыщению сердечника.

Таблица 4. Магнитные свойства типового импульсного трансформатора
Параметр Значение Комментарии
Тип сердечника Тороид
Размер сердечника (OD), мм 4,8 Внешний диаметр
Размер сердечника (ID), мм 2,3 Толщина тороида — 1,27 мм
Начальная проницаемость 2700 При нулевой магнитной индукции
и комнатной температуре
Максимальная проницаемость 4400 При магнитной индукции 200 мТл
и комнатной температуре
Магнитная индукция при
насыщении, мТл
470 При комнатной температуре

Для определения индукции, связанной с прохождением цифровых сигналов, сначала рассчитаем напряженность поля, которая для тороидального сердечника описывается формулой:

H = (I × N) / (2πr),

где N — число витков в первичной обмотке; I — ток, создаваемый драйверами 71M6541/ 71M6542/71M6543/71M6545; r — радиус тора.

Подставляя значения I = 12 мА, N = 13 и r = 0,0024 м, получим значение Н — 10,35 А/м.

Для определения величины магнитной индукции, создаваемой этой напряженностью поля, можно применить кривую намагничивания (для феррита данного типа), приведенную на рис. 1. Индукция, соответствующая напряженности 10,35 А/м, равна 170 мТл, что означает теоретический запас по индукции 470–170 = 300 мТл для полей, создаваемых внешними магнитами до наступления насыщения.

Рисунок 1. Кривая намагничивания сердечника

Другие магнитные компоненты

При разработке «магнитоустойчивых» счетчиков мы не должны упускать из виду тот факт, что в состав этих приборов могут входить некоторые другие компоненты, подверженные влиянию магнитных полей. Примерами таких компонентов являются:

  • Трансформаторы и дроссели в источниках питания.
  • Ферриты, применяемые в цепях подавления радиопомех.
  • Трансформаторы, используемые в схемах PLC.
  • Трансформаторы в изолирующих цепях.

Методы борьбы с несанкционированным искажением показаний с использованием магнитов

Для разработчиков счетчиков доступны различные способы борьбы с магнитными помехами. Перечисленные ниже методы приведены в порядке изменения их себестоимости и эффективности:

  • регистрация событий;
  • грамотное расположение компонентов, чувствительных к магнитным полям;
  • магнитные экраны;
  • использование трансформаторов с альтернативными материалами сердечников, имеющими высокую индукцию насыщения.
Регистрация событий

«Первая линия защиты» от насыщения трансформаторов внешними магнитными полями — простая регистрация событий3. Фиксация внешнего магнитного поля может сопровождаться различными мерами борьбы против правонарушителя — от правовых методов до отключения от сети (с использованием коммутирующего устройства) или штрафа по максимальным тарифам.

Для обнаружения внешних магнитов можно использовать разнообразные способы. При производстве приборов учета применяют следующие методы защиты:

  • Герконовые реле. Эти миниатюрные реле имеют ферромагнитные контакты, которые замыкаются под воздействием внешнего магнитного поля. Контакты обычно подключают к выводам I/O микросхемы счетчика.
  • Датчики на основе эффекта Холла. Эти аналоговые датчики формируют выходное напряжение, пропорциональное приложенному магнитному полю. Выход датчика Холла обычно подключают к входу АЦП или компаратора микросхемы счетчика.

Программное обеспечение демонстрационных плат 71M6543F-DB и 71M6541F-DB позволяет обнаруживать провалы напряжения питания, связанные с насыщением трансформаторов, и регистрировать попытки несанкционированного искажения показаний. Код помогает различать естественные потери мощности и потери, обусловленные воздействием искусственно созданного магнитного поля, по следующим критериям:

  1. Потеря мощности связана с получением соответствующего сигнала от вычислителя (CE).
  2. Потеря мощности, вызванная несанкционированным магнитным воздействием и не связанная с провалами сетевого напряжения. Выполнение кода кратковременно будет переведено в аварийный режим brownout, внешние подключения будут восстановлены после перехода в рабочий режим. Если воздействие магнитного поля все еще присутствует, будет установлен «бит 0» в регистре VSTAT[2:0], и микроконтроллер зарегистрирует это событие как попытку несанкционированного вмешательства.
Размещение компонентов, чувствительных к магнитным полям

При испытаниях методом приближения магнита, для случаев с наиболее жестким магнитным воздействием, следует учитывать расположение магниточувствительных компонентов, таких как трансформаторы и дроссели источников питания, а также импульсных трансформаторов, которые должны располагаться как можно дальше от доступных поверхностей корпуса счетчика.

Ранее мы отметили, что по закону в относительной близости от магнита его поле ослабляется от 1/r2 до 1/r3. Отсюда можно заключить, что на расстоянии 2 см от магнита поле будет по крайней мере в четыре раза слабее по сравнению с дистанцией в 1 см. Это играет особую роль при обеспечении защиты, когда простой метод регистрации событий сам по себе не является достаточной мерой.

Другим важным моментом является ориентация трансформаторов. Тороидальный трансформатор более подвержен воздействию магнитных полей, если к магниту обращена одна из плоских поверхностей его сердечника. На рис. 2 показаны две различные ориентации сердечника. Вариант расположения слева менее подвержен воздействию магнитного поля от магнита, изображенного вверху.

Рисунок 2. Ориентация ферритового сердечника трансформатора:
а) вертикальная; б) горизонтальная

Экранирование

Если требования к счетчикам не ограничены регистрацией событий, а возможности удаления импульсных трансформаторов подальше от стенок корпуса ограничены, то для уменьшения воздействия внешнего магнитного поля можно использовать экранирование. Для экономии экранирующего материала следует установить все трансформаторы в одном компактном месте на плате, которое затем и будет защищено экраном.

Идея магнитного экранирования состоит в том, что при заданной напряженности поля его индукция будет максимальна в материале с более высокой проницаемостью. Экранирующий материал будет «впитывать» магнитное поле (как губка впитывает воду), отводя его от чувствительных компонентов. Однако при достижении определенного уровня напряженности поля экран может насытиться и не сможет сохранить пропорциональность магнитной индукции напряженности поля. Важно знать проницаемость и другие магнитные свойства экранируемых компонентов. Так же как и материал, используемый для экранирования, эти компоненты будут концентрировать в себе силовые линии магнитного поля, потому что проницаемость их сердечников обычно намного выше, чем проницаемость воздуха.

Слабые магнитные поля могут быть эффективно экранированы мю-металлом, сплавом с высокой относительной проницаемостью (обычно от 70000 до 80000). Многие производители выпускают такие материалы в виде фольги или фольги с адгезивным слоем. Эти типы фольги легко режутся и изгибаются для получения требуемой формы экрана при лабораторных испытаниях. После того как будет экспериментально определена оптимальная конструкция экрана, можно использовать штампование для формовки экрана в виде короба или крышки.

При экспериментах с магнитными экранами полезно соблюдать некоторые указания, а именно:

  • Экраны лучше работают, когда их углы не острые, а плавно изогнутые.
  • При изготовлении экрана из нескольких частей фольги следует предусмотреть их перекрытие в местах стыков.
  • Двойной или тройной экран с зазором между слоями работает лучше, чем одиночный экран вдвое или втрое большей толщины. Для разделения экранирующих слоев между собой нужно использовать бумагу или пластик.

Эффективность экранирования ограничена, особенно при воздействии сильных магнитов. На практике экранирующие материалы с высокой проницаемостью имеют свойство насыщаться раньше и по этой причине терять свои экранирующие свойства. Для экранирования от сильных магнитных полей следует рассматривать малоуглеродистую (мягкую) сталь или другие материалы. Однако эффективное экранирование возможно только при использовании большого объема экранирующего материала, что делает счетчик тяжелым и дорогим.

Использование альтернативных материалов для сердечников

Ферритовые сердечники стандартных импульсных трансформаторов насыщаются при 450–500 мТл. Такие трансформаторы являются хорошим выбором при работе в слабых внешних магнитных полях, когда есть возможность использовать регистрацию событий или размещение счетчика и (или) его экранирование обеспечивает хороший результат.

Но не всем сценариям внешних магнитных воздействий способны противостоять подобные трансформаторы. Иногда против огромных и мощных магнитов единственно эффективным средством противодействия является трансформатор с сердечником с большой индукцией насыщения. Компания Maxim сотрудничает с производителями трансформаторов для поиска наиболее подходящих материалов для сердечников, обеспечивающих хорошее сочетание электрических и магнитных свойств, а также себестоимости.

В результате интенсивных исследований были отобраны два материала для сердечников — MPP и Hi-Flux.

Для уточнения данных о производителях и их номенклатуре следует обращаться к дистрибьюторам компании Maxim.

Некоторые результаты испытаний представлены в разделе «Испытания альтернативных материалов».

Моделирование экранов

Моделирование экранов выполнялось с помощью симулятора магнитных взаимодействий Vizimag 2-D. При этом использовались модели экранирующих пластин толщиной 1 мм с проницаемостью 80000.

Без экранирования

Без экранирования силовые линии магнитного поля пронизывали печатную плату, как воздух, и создавали магнитную индукцию 92 мТл в центре и 75 мТл на расстоянии 15 мм (рис. 3).

Рисунок 3. Магнитное поле без экранирования

Важно отметить, что приведенные результаты (92 или 75 мТл) не будут повторены при наличии в данном магнитном поле сердечника трансформатора. Ферритовый сердечник, обладая сравнительно высокой проницаемостью, будет «всасывать» в себя линии магнитного поля. Это приведет к созданию в нем намного большей индукции, чем значения, полученные при моделировании на воздухе.

Плоский экран

Плоский экран снижает индукцию незначительно. Введение экрана шириной 40 мм с проницаемостью 80000 и толщиной 1 мм уменьшает индукцию до 40 мТл в центре и до 57 мТл на расстоянии 15 мм от центра. Эффект экранирования можно оценить по расстоянию между силовыми линиями (рис. 4), которое примерно в два раза больше, чем у модели, представленной на рис. 3.

Рисунок 4. Магнитное поле с плоским экраном

Перемещение экрана вверх или вниз не изменяет существенно индукцию на поверхности печатной платы. Интересно, что толщина экрана оказывает минимальное влияние на индукцию.

Экран П-образной формы

Загибание краев экрана вниз для придания ему П-образной формы (рис. 5) уменьшает индукцию до 25 мТл в центре и до 29 мТл на расстоянии 15 мм от центра. Силовые линии стремятся двигаться по мю-металлу и проникают в печатную плату только в двух местах.

Рисунок 5. Магнитное поле с П-образным экраном

Дальнейшее усовершенствование возможно за счет удлинения стенок экрана. На рис. 6 показано распределение силовых линий магнитного поля при использовании П-образного экрана со стенками длиной 12 мм. Силовые линии стремятся избежать попадания в полость под экраном и покидают мю-металл на самых краях стенок экрана. Этот прием позволяет уменьшить индукцию до 15 мТл в центре и до 12 мТл в 15 мм от центра печатной платы. По сравнению с вариантом без экрана в данном случае достигнуто шестикратное уменьшение индукции.

Рисунок 6. Магнитное поле с экраном с удлиненными боковыми стенками

Отметим, что при указанном варианте экран вставляется в печатную плату, а значит, в нем нужно делать пазы.

После того как было достигнуто значительное уменьшение индукции в сердечниках за счет экранирования, результаты были проверены путем введения в модель тороидальных трансформаторных сердечников с физическими характеристиками, приведенными выше (рис. 7).

Рисунок 7. Магнитное поле с экраном с удлиненными боковыми стенками и трансформаторными сердечниками

Результаты моделирования демонстрируют, что максимальная индукция в сердечниках достигает 2 мТл, и это намного ниже порога насыщения. Для сравнения, индукция в сердечниках без экрана достигает 200 мТл, что близко к максимальному значению согласно установленному ранее допуску (рис. 8).

Рисунок 8. Магнитное поле без экрана с трансформаторными сердечниками

Замкнутый экран

Достигнуть лучших результатов можно при экранировании со всех сторон защищаемого узла. Из-за проблем конструирования и обеспечения электрической изоляции это может оказаться непрактичным, но в исключительных случаях может быть единственным методом. Двухмерное моделирование показывает величину индукции 1,6 мТл в сердечниках, размещенных внутри замкнутого экрана (рис. 9).

Рисунок 9. Магнитное поле с экраном с сердечниками, помещенными в замкнутый экрани

Ограничения при моделировании

Простые программы моделирования, примененные для получения представленных выше результатов, имеют ограничения, а именно:

  • Двумерность: нет данных относительно третьего измерения.
  • Характеристики тороидов невозможно представить точно по их ориентировке в пространстве. Как видно на иллюстрациях, оси тороидов перпендикулярны поверхности бумаги (ось Z). При обычном монтаже трансформаторов на печатную плату оси тороидов были бы направлены параллельно бумаге (ось Y).
  • Самое важное: экранирующий материал будет насыщаться вблизи сильных магнитов и по этой причине терять свои экранирующие свойства.

Эти обстоятельства не позволяют точно на основе моделирования предсказать поведение экранов в реальных условиях. В случае если необходима более высокая точность модели, необходимо применять программы трехмерного моделирования.

Кроме того, экранирование осложняется следующими обстоятельствами:

  • Магнитные материалы являются проводниками.
  • На трансформаторах часто присутствует высокое напряжение.
  • Для экранирования предпочтительней применять трехмерные конструкции.
  • Следует соблюдать требования по зазорам и протяженности путей утечки для высоковольтных цепей.

В реальных условиях разработчик будет стремиться размещать металлические конструкции подальше от импульсных трансформаторов. Это ограничивает применимость экранов теми областями, что находятся вдали от импульсных трансформаторов. Тот факт, что трансформаторы лучше работают, когда размещены внутри трехмерной экранирующей конструкции, также означает, что на физические конструкции наложены ограничения: они не могут пересекать печатные платы.

Испытания экранов

Испытания экрана счетчика EHz

Испытания были проведены с типом корпуса, весьма схожим с корпусом одной из моделей счетчика серии EHz (Германия).

Этот корпус имеет длину 135 мм, ширину 90 мм и высоту 80 мм. Подобные малые размеры усложняли задачу проектирования для разработчиков, так как магнитные компоненты нельзя было разместить далее чем в 45 мм от наружных стенок корпуса (рис. 10).

Рисунок 10. Размеры корпуса счетчика EHz с местом расположения трансформаторов

При испытаниях использовался стандартный магнит PTB, указанный в спецификации на счетчик EHz: согласно техническим условиям FNN Lastenheft EDL магнитная индукция на доступной поверхности корпуса счетчика, когда он установлен в рабочее положение, должна составлять 380 мТл. Рекомендуемый метод испытаний предусматривает использование магнита из материала Nd2Fe14B 280/167 согласно стандарту IEC 60404-8-1 с остаточной намагниченностью 1200 мТл (при размерах 75×50×25 мм), который прикладывается «широкой стороной», то есть площадкой 75×50 мм, непосредственно к корпусу счетчика.

На рис. 11 показан наихудший сценарий, при котором магнит приложен к корпусу счетчика сбоку.

Рисунок 11. Размеры корпуса счетчика EHz с местом расположения трансформаторов

После установки на четырех сторонах корпуса листов стали толщиной 0,75 мм (рис. 12а) трансформаторы можно было разместить в узкой зеленой области по продольной оси корпуса (если смотреть на корпус сверху). Трансформаторы при этом «спрятаны» на глубину более 48 мм от верхней стенки корпуса для исключения магнитного взаимодействия.

Рисунок 12. Корпус EHz:
а) с однослойной экранировкой; б) с двухслойной экранировкой

При использовании двухслойного экранирования с толщиной экранирующих слоев 0,75 мм, разделенных между собой пластиковой пленкой толщиной 0,2 мм изнутри корпуса (рис. 12б), трансформаторы можно было разместить на большой зеленой площадке (если смотреть на корпус сверху). И в этом случае трансформаторы «спрятаны» на глубину свыше 48 мм от верхней стенки корпуса. Двойное экранирование увеличивает вес счетчика, но цена используемых материалов остается умеренной. Однако возможности размещения трансформаторов ограничены, что не позволяет разработчику быть полностью свободным в выборе места для них.

Испытания альтернативных материалов

Были испытаны образцы трансформаторов с сердечниками на основе MPP, Hi-Flux и Sendust, предоставленные изготовителями магнитных материалов, которые сотрудничают с компанией Maxim. Предварительные испытания показали, что допустимое расстояние до магнита PTB может быть уменьшено на 50% по сравнению с расстоянием для стандартных ферритовых сердечников.

Трансформаторы с сердечниками из трех разных материалов были закреплены на демонстрационной плате 71M6543F-DB и подвергнуты воздействию магнита PTB. При испытаниях расстояние от трансформаторов, на котором был установлен магнит, изменяли (рис. 13). Магнит также перемещали по вертикали (от 0 до 10 мм). Испытания проводились при различных значениях тока нагрузки и дистанции.

Рисунок 13. Испытание счетчика с внешним магнитом PTB

Результаты оказались хорошими для сердечников из материалов Hi-Flux и MPP, даже когда испытательный магнит располагался на расстоянии всего 17 мм от трансформаторов (рис. 14). Для сравнения, обычный ферритовый трансформатор насыщался, когда магнит PTB находился на расстоянии 40 мм от него.

Рисунок 14. Зависимость погрешности измерений от расстояния до магнита PTB и тока нагрузки:
а) с сердечником MPP; б) с сердечником Hi-Flux

  1. Как пример, см. требования из спецификации на продаваемые в Германии счетчики Lastenheft EDL с описанием воздействия магнитом размерами 75×50×25 мм с остаточной намагниченностью 1200 мТл, который прикладывают к внешним поверхностям корпуса счетчика при испытаниях.
  2. Измерения выполнялись с помощью токового трансформатора на 200 А и испытательного магнита PTB размерами 75×50×25 мм с остаточной намагниченностью 1200 мТл, который располагался на расстоянии 30 мм от токового трансформатора.
  3. Спецификация Lastenheft EDL (Германия) оговаривает наличие в составе счетчиков электроэнергии магнитных датчиков для регистрации влияния внешнего магнитного поля с сигнализаций.

Счетчик воды: принцип работы, магнит для остановки и особенности

В последнее время меняются, как правило, лишь цены на услуги и товары.

Они растут в то время, как все прочее остается неизменным. Что же делать, если у вас начинают исчезать возможности пользоваться основными благами цивилизации? Придется скоро лишить себя возможности использования воды?

Не стоит идти на такие жертвы, ведь есть магниты для счетчиков.

Что такое магнит

Магнит изготавливается в виде цилиндра, а в его состав входят такие вещества, как неодим (редкоземельный металл), железо и бор.

Именно неодим позволяет этому устройству, ощутившему на себе воздействие сильного магнитного поля, стать чуть ли не вечным магнитом. Такой сплав нельзя назвать безвредным, но для защиты человека его покрывают никелем, медью и еще раз никелем. Также магнит защищен от таких распространенных проблем, как деформация и коррозия, так что у вас не возникнет проблем с его работой.

Влияние магнита на счетчик

Прежде чем объяснять, как именно магнит влияет на счетчики, следует разобраться, каков принцип работы водомера. В основе конструкции содержится маленькая турбина, которая выполнена в таком же размере, как и диаметр камеры счетчика, соединенной с трубами. Из сети приходит вода и вращает лопасти турбины. Чем выше напор воды и скорость ее потока, тем быстрее вращается турбина.

Чтобы можно было посчитать такие обороты, берут пару магнитов. Один находится на лопасти, а другой — в воздушной камере. Они сцеплены полями, поэтому второй вращается при вращении первого, что и отмечено на барабане с цифрами.

Именно поэтому самый простой способ изменить показания счетчика — это еще один магнит. Его магнитное поле является препятствием для основных магнитов, которые теряют сцепку и перестают синхронно вращаться.

Выбор магнита

Существуют некоторые нюансы, которые необходимо учитывать, если вы решились на приобретение магнита:

  1. Год и модель вашего счетчика важны. Если вы приобретете неподходящий для него магнит, то просто-напросто сломаете устройство.
  2. Если модель водомера несколько раз перевыпускалась, то он может вообще не реагировать на магнит из-за новой системы защиты от подобных вмешательств в его работу.
  3. Воспользуйтесь тонкостями, в которые посвятит вас тот, кто предлагает приобрести вам магнит. Ему известно, как наиболее эффективно прикрепить магнит, а также многое другое.

Как обмануть ГЛОНАСС

Что такое ГЛОНАСС? Это специальный прибор, который занимается мониторингом транспорта, для сокращения расходов горючего и оптимизации логистических схем. Но основная экономия горючего, происходит не за счет оптимизации, а за счет того, что мониторинг, позволяет отслеживать любые сливы топлива, чтобы исключить использование топлива не в целях предприятия. Ответной реакцией, на такой контроль, является желание любого пользователя, попытаться обхитрить систему. Возможно ли это?

Два основных направления, с целью обхитрить устройство:

  1. Сокрытие передвижений автомобиля. В данном случае, необходимо направить свои попытки на само навигационное устройство.

  2. Сокрытие слива горючего. В данном варианте на счетчик ГЛОНАСС.

Сокрытие передвижений автомобиля

Давайте разберем первый вариант, что предпринять для обмана GPS ГЛОНАСС. Самым простым, но при этом варварским способом, является непосредственная порча оборудования, но такой вариант вряд ли кому-то подойдет. Более правильным способом является использование специальной дополнительной техники.

  • Попытайтесь грамотно испортить саму антенну устройства. Многие используют специальную иголку и делают проколы, чтобы разорвать провод антенны. Выявить такую порчу, достаточно легко, поэтому данный вариант является очень опасным.

  • Более безопасным вариантом, считается экранирование антенны. Но данные попытки ничего не стоят, повлиять на антенну практически невозможно. Все данные о передвижении транспорта, все равно продолжают поступать, даже если связь прекращается, то через время, когда она возобновиться, все данные о передвижении за это время поступят на экраны операторов.

  • Самым эффективным вариантом, считается использование специальных глушилок. Такая глушилка теряет связь спутника с диспетчерским центром и позволяет производить любые передвижения. Но использовать данный способ часто, на одной и той, же машине не стоит, это вызовет подозрения.

Сокрытие слива горючего

Для сокрытия слива горючего необходимо обмануть счетчик топлива. В системе ГЛОНАСС установлено три вида счетчиков – это проточные, ультразвуковые и погружаемые. Чаще всего применяются только последние два варианта, так как проточные, могут создавать множество проблем в зимний период.

 

Как обмануть ультразвуковой счетчик

Такие виды счетчиков, устанавливаются под бак, они регистрируют количество топлива при помощи ультразвука. Чтобы вывести из строя данный счетчик, достаточно простого нанесения механического удара. Данный способ также не безопасен. Более изощренным методом, считается использование магнита. Магнит повышает напряжение счетчика и в результате диспетчер получает недостоверную информацию о расходе горючего. Магнит необходимо крепить на корпус устройства.

Как обмануть погружаемый счетчик

 

Данный счетчик выполнен в форме трубки, вертикально закреплен во внутренней стороне бака. Такой счетчик более надежный и точно определяет уровень топлива. Он не боится воздействия воды и устойчив к воздействию тока. Обмануть такой счетчик, можно только одним доступным способом – это согнуть трубку внутри самого бака с горючим. Такой способ позволит сохранить работоспособность устройства и при этом обмануть систему. Согнуть трубку, можно через горловину при помощи металлического прута.

Как остановить счетчик неодимовым магнитом поисковым? — 19 Апреля 2013 — Блог

Что такое Поисковый неодимовый магнит постоянный?


Поисковый неодимовый магнит, это магнитная система
на основе неодимового магнита. Поисковый неодимовый магнит состоит из
стального корпуса толщиной 4-5мм закрывающего его с 2х сторон ,
постоянного неодимового магнита с отверстием 8-10мм в центре , залитым
эпоксидным компаундом, и рымболта. При помощи рымболта этот поисковый
неодимовый магнит, привязав на крепкий трос, можно извлекать из воды.

что такое мощный неодимовый магнит?


Мощный
неодимовый магнит это физическое тело, чаще всего имеющее
цилиндрическую либо призмовидную форму. Такой неодимовый магнит
изготовлен по порошковой технологии с использованием редкоземельного
элемента таблицы Менделеева НЕОДИМА + Железа + Бора.

Именно этот состав мощных постоянных магнитов на сегодняшний день предоставляет самые высокие магнитные характеристики с которыми не могут сравниться никакие другие магниты.

где применяются постоянные поисковые неодимовые магниты?


Поисковые
неодимовые магниты
применяются в основном поисковиками, людьми
разыскивающими различные утерянные металлические предметы,  клады. но
помимо этого такие магниты зачастую применяют при «щадящей» рихтовке
автомобилей, для подвешивания огромных люстр в некоторых филармониях,
извлечения из колодце и буровых скважин утопленных там насосов, приборов и
инструментов.

как остановить счетчик сильным поисковым неодимовым магнитом?


Недокументированная особенность обычных сильных неодимовых магнитов —
заключается в том, что счетчики расхода воды , электричества и газа
в их присутствии прекращают работать, либо существенно искажают свои
показания в меньшую сторону, ввиду чего такие неодимовые магниты
запрещается располагать вблизи счетчиков электричества воды и газа.

Однако выше сказанное относится к сильным неодимовым магнитам в простом виде, но не к магнитным системам которыми являются поисковые неодимовые магниты.

счетчик электричества останавливается неодимовым магнитом?


Да.
большинство счетчиков электричества, воды и газа останавливаются в
присутствии неодимового магнита 55х25 и не останавливаются не при каких
поисковых неодимовых магнитах, несмотря на их мощность до 800кг на
отрыв!

какой параметр неодимовых магнитов влияет на счетчики?


Неодимовые магниты имеют огромное количество параметров, среди которых наиболее важные , их коэрцитивная сила, остаточная индукция, максимальное энергетическое произведение, и рабочая температура.

среди
параметров которые декларируются при производстве — нет ни одного
параметра «килограммы на отрыв» (такое характеристика  есть только у
постоянных поисковых неодимовых магнитов). Провести аналогию между постоянным неодимовым магнитом 60х30 и поисковым магнитом неодимовым на 120кг просто невозможно.

Для
счетчиков электричества и воды, совершенно неважно сколько килограмм на
отрыв у вашего неодимового магнита или у вашего поискового неодимового
магнита т.к. в этих случаях значение имеют лишь размеры магнитного поля, а не количество килограмм которое это поле может удержать

как выбрать постоянный неодимовый магнит в магазине?


Выбор постоянных неодимовых магнитов в большинстве случаев лишь воля и фантазия покупателя. Однако если вы хотите быть уверенны что не навредите вашему электросчетчику,
покупая сильный неодимовый магнит в магазине обязательно спросите у
продавца — на каком расстоянии от вашего счетчика, часов и пластиковой
карты безопасно держать такой мощный неодимовый магнит.

Где купить сильный постоянный неодимовый магнит на счетчик в магазине?

Такой постоянный неодимовый магнит на счетчик можно купить прямо здесь, в нашем интернет магазине полистав каталог сильных неодимовых магнитов и позвонив нам по телефонам 8918 51177 60 (пр. 40летия победы 230) либо Стачки\Малиновского 8 906 423 6962

Индикаторы пассивного магнитного поля для новых счетчиков воды (а) схема [7], …

Контекст 1

… рабочее колесо не подвергается асимметричным нагрузкам, износ сведен к минимуму, а интервалы между метрологическими проверками может быть увеличен. Самая распространенная конструкция счетчиков воды — это сухой счетчик. Он отличается тем, что передаточная шестерня и счетчик отделены от проточной воды, что заставляет турбину работать. Для передачи привода от турбины, помещенной во «влажную» камеру счетчика, к счетчику, помещенному в «сухую» камеру, используется магнитная муфта.Для этого стремления улучшить и защитить счетчики воды с сухим циферблатом от потери их измерительной способности, мы должны использовать индикаторы пассивного магнитного поля, чтобы обнаруживать действие сильного магнитного поля, исходящего главным образом от неодимовых магнитов. Эти индикаторы особенно полезны для счетчиков воды, уже используемых в сетях (внешняя установка), но в случае новых счетчиков воды индикаторы пассивного магнитного поля могут быть спроектированы и установлены внутри устройства [6]. Магнитная муфта (см. Рис.5) имеет два магнита (1, 2), которые вращаются по обе стороны от перегородки между измерительной частью и частью анализа и отображения. В новых счетчиках воды в индикаторах пассивного магнитного поля [7-8] магниты магнитной муфты окружены магнитными защитными кольцами (3). Магниты закрыты замыкающим диском (4, 5) со сторон, приложенных к соответствующим частям встречной муфты. Предпочтительно защитное кольцо окружает ступенчатую крышку (6) измерительной части (7) и ступенчатую базовую стенку (8) счетного механизма (9).Два защитных кольца могут быть предусмотрены с обеих сторон одной и той же перегородки. В случае уже установленного счетчика воды простое решение, по-видимому, состоит не в устранении отрицательного влияния сильных магнитных полей с помощью магнитного экрана, а в их постоянном обнаружении. с помощью индикатора пассивного магнитного поля (см. рис. 6). Индикатор пассивного магнитного поля использует метод структуры магнитных доменов. Воздействуя на измерительные приборы сильным магнитным полем, можно наблюдать изменения доменной структуры индикатора магнитного поля [6, 10].Получить доменную структуру индикатора можно за счет намагничивания в многополюсной схеме. Эта структура видна с помощью специального считывателя магнитной пленки, который поляризуется в магнитном поле в соответствии с паттернами Горького [9]. Индикатор, имеющий герметичный прозрачный корпус, выполнен в виде наклейки, которая легко устанавливается при измерении. устройств. Когда магнитное поле соответствующей напряженности около 3,52 кЭ (280 кА / м) — например, исходящее от неодимового магнита — воздействует на индикатор, то многодоменные структуры (геометрические фигуры) индикатора повторно намагничиваются — светло-зеленые контуры магнитных геометрических фигур необратимо размываются или фигуры полностью исчезают (см. рис. 6 б).Большие счетные ролики для м3-дисплея значительно упрощают считывание чисел. Благодаря стандартному счетчику с 5 или 8 роликами, правильное считывание показаний для расчета расхода становится легкой задачей (см. Рис. 7). Указатели даже позволяют читать десятичные разряды, если это необходимо. Звездочка показывает движение турбины даже при самых низких расходах и может, например, использоваться для обнаружения утечек. В случае обычных счетчиков всегда существует риск провисания вала при длительном неиспользовании.Чтобы этого не произошло, мы используем особо прочные роликовые оси. Существуют различные типы счетчиков [4j, 4l- 4n] (см. Рис. 7): 1. Счетчик с мокрым циферблатом Модель с мокрым циферблатом отличается тем, что вал крыльчатки соединен непосредственно со счетчиком. Ролики и стрелки счетчика окружены измерительной жидкостью. Преимущество здесь состоит в том, что передача мощности от измерительной камеры происходит непосредственно в счетчике и, таким образом, отсутствуют потери на трение. Результат — очень низкий пусковой поток.В отличие от счетчиков с сухим циферблатом, на эту модель счетчика нельзя воздействовать магнитным полем, и металлические загрязнения не могут оседать на валу рабочего колеса или муфте. Этот тип счетчиков воды рекомендуется для питьевой воды любого качества, где по возможности исключено загрязнение счетчика мелкими частицами. 2. Счетчик защиты роликов Модель роликовой защиты означает особый тип счетчика, который является дальнейшим развитием классического счетчика с мокрым циферблатом. При определенных условиях с годами мелкие отложения могут оседать на роликах счетчика и на всей площади шкалы счетчиков, несмотря на герметизированные ролики в счетчиках.В худшем случае считывание показаний счетчиков становится крайне затруднительным. Этого можно избежать с помощью герметичных счетчиков, разработанных разными компаниями. Цифровые ролики расположены в собственной камере, заполненной специальной защитной жидкостью. Вода и, следовательно, мелкие частицы не могут попасть в область циферблата. Таким образом, счетчик может быть прочитан даже в загрязненной воде или воде с высоким содержанием железа, и поэтому счетчик часто называют «полусухим циферблатом». Счетчики этого типа являются идеальной альтернативой во всех ситуациях, когда считывание показаний часто было невозможным.Они рекомендуются для питьевой воды любого качества, где существует опасность отложений из-за ржавчины или других мелких частиц или когда счетчик будет использоваться намного дольше, чем утвержденный период калибровки. 3. Сухой циферблатный счетчик В этом счетчике во влажной камере работает только турбина. Счетчик с цифровыми роликами герметичен и не контактирует с измеряемой жидкостью. Обе части измерительной вставки соединены современной магнитной муфтой.Неисправности из-за загрязненной воды не влияют на закрытый, откачанный и вращающийся счетчик. Этот тип счетчиков воды рекомендуется для холодной воды в местах с переменным качеством воды. Их можно использовать при температуре эксплуатации до 30 ° C и безопасно до 50 ° C. Счетчики горячей воды могут использоваться при рабочей температуре до 90 ° C с запасом прочности до 120 ° C. 4. Электронный счетчик Вращающее движение крыльчатки передается диском модулятора, например, на сенсорную систему модуля электронного счетчика.Встроенный микропроцессор оценивает генерируемые сигналы датчиков и подсчитывает количество оборотов рабочего колеса, определяет направление вращения и измеряет время для каждого оборота. Затем микропроцессор вычисляет объем, протекающий через счетчик, по этим параметрам и складывает показания счетчика. Текущий расход рассчитывается исходя из времени на один оборот рабочего колеса. Модуль электронного счетчика может быть считан через M-Bus, L-Bus или оптический …

Элементы защиты от помех или блокировки счетчика воды

Элементы защиты от вмешательства или блокировки счетчика воды
BONEGA Антимагнитный Счетчики воды и аксессуары

Это печальная правда, но все еще много недобросовестных арендаторов, которые пытаются злоупотреблять техническими недостатками некоторых счетчиков воды и, таким образом, влиять на соответствующая точность измерения.Таким образом они охотятся на других пользователей и одновременно они создают споры с клирингом.

Поэтому мы разместили множество уникальных защитных элементов от неправильное использование наших водомеров BONEGA . Эти элементы способствуют к более объективному измерению коэффициента потребления воды в домашнем хозяйстве.

Лишь немногие производители могут гордиться такой стойкостью.

1. Блокировка от бесконечного вращения (вычитание до минус)

Легкое чтение, нет вычитание.

Разработано бесконечное вращение счетчика водомеров. изначально из-за легкого отслеживания состояния счетчиков в различных монтажные позиции. На большинстве водомеров это вращение может быть, к сожалению, неправильно используется для вычитания до минуса.


Если вода не течет через счетчик воды, турбина останавливается, в результате чего она оказывает сопротивление. Противоположное вращение в правильном направлении вызывает обратный ход турбины, таким образом, вышеупомянутое вычитание (магнитное пара избегает вращения главного вала за счетчиком). Многие пользователи удалось механизировать его, достигнув даже нескольких десятков оборотов в минута.

Чтобы сохранить возможность легкого чтения, избегая вычитания в то же время мы разработали механизм, который позволяет только ограниченное поворот (670 градусов).
Простое решение — это новое стопорное кольцо в сочетании с проушиной. нижняя латунная часть водомера и с нажимными деталями сбоку обложка. Прозрачная крышка из поликарбоната и непрозрачная боковая крышка ограничены. безоговорочно.

По имеющейся информации, BONEGA водомеры — единственные, у которых есть вышеупомянутая защита.

2.Уникальное антимагнитное сопротивление

BONEGA водомеры выдерживают даже пару самых больших постоянных магнитов. в продаже.

В виде к антимагнитному сопротивлению, мы поставляем счетчики воды BONEGA в два дизайна:

  • Счетчики воды без антимагнитного сопротивления (обозначены буквой T или S)
  • Счетчики воды с антимагнитным сопротивлением (с маркировкой TA или SA)

Отличие заключается во внутренних модификациях конструкции, увеличивающих антимагнитное экранирование (антимагнитное сопротивление) значительно.Это касается де-факто внутренняя антимагнитная клетка, состоящая из двух специально модифицированные межкольцевые кольца с большим весом и габаритами (см. рис.)


Эти изменения сделаны, поскольку многие недобросовестные арендаторы пытаются повлиять на водомеры с помощью магнитов.

Подробное объяснение

Вначале следует отметить, что благодаря более высокой надежности, водомеры сухого типа используются практически исключительно в квартирах.

На этих счетчиках воды нижняя часть не соединена со счетчиком. механически валом (как на счетчиках мокрой воды), а магнитная муфта. Отсутствие протечек или даже больших протечек воды через верх угроза регулирующей платы (как это может быть в случае износа прокладки вокруг вал на мокрых типах). На счетчиках воды с сухим ходом пара или тетрада постоянных магнитов, помещенных в вал, обычно обеспечивает движение передача от вала к счетчику.Напротив в нижней части Главный вал, обычно есть еще пара или тетрада постоянных магнитов. В виде как только турбина начинает вращаться, ее магниты под действием магнитного силы начинают разрушать магниты на главном валу, в результате чего вращающийся движение вала передается на счетчик.

Чаще всего неправильное использование заключается в применении постоянных или иных внешних источник магнетизма. После нанесения на водомер вызывает беспокойство. магнитное поле.В этом случае саккада или даже полная остановка счетчик, хотя турбина все еще вращается.

Профилактика

Производители пытаются избежать вышеупомянутого явления с помощью различные антимагнитные модификации. Обычно они проявляют себя на высшем нижняя часть корпуса, защитная клетка внутри водомера, поэтому они приводят к отсутствию небольшое увеличение веса водомера. Например, разница в весе между ½ нормального и антимагнитного водосчетчика BONEGA — 15 г.

Диапазон проблемы

Это общеевропейская проблема , подтвержденная Европейским Союзом проценты на несколько месяцев. Европейский Союз готовит соответствующие стандарт (EN 14 154-3), в котором требуемое минимальное сопротивление указано на скорость 10 кА / м. Пока нет точной методологии, как это параметр можно измерить точно.

Методика измерения антимагнитного сопротивления

Как узнать, что водомеры имеют указанные выше защитные способность? Как вы можете измерить это сопротивление? Какие отличия в этом сопротивление между отдельными производителями счетчиков воды?

Мы задали себе эти вопросы несколько лет назад.Поскольку вышеупомянутый стандарт находится на стадии разработки, но клиенты должны знать точное сопротивление, мы выбрали вышеуказанное решение.

Первоначально использованная методика была основана на применении постоянных магнитов к счетчик воды. Определить параметры такого магнит. Часто использовалось только очень неточное сравнение размеров.

В 2003 году мы разместили заказ в Словацком техническом университете в г. Братиславе разработать как можно более точную методологию измерения на основе бесступенчатое управление магнитным потоком, определяющее значение в кА / м именно тогда, когда водомер начинает измерять (саккада счетчика), а значение, когда измерение полностью остановлено.

Наши основные предпосылки:
1. Разработать методику бесступенчатого измерения счетчика воды. антимагнитное сопротивление, которое должно:

  • четко определить повторяющиеся процессы
  • обнаруживает влияние магнетизма в дереве в различных направлениях (горизонтальное, вертикально и под углом 45)
  • заканчивается выходом, который должен включать значение сопротивления бетона в кА / м, который будет определять условие, при котором начинается неточное измерение (таким образом саккада счетчика) и когда измерение полностью прервано (остановка счетчика)
  • измерить антимагнитное сопротивление в условиях, аналогичных обычным. приложение, т.е. с расходом воды критического значения 5 л / мин (0,2 x Qn = 0,2 x 1,5 м3 / ч = 5 л / мин.) и в горизонтальном положении счетчик воды
  • проводить измерения как в магнитном поле ферритового постоянного магнитов и в магнитном поле в воздушном зазоре одностороннего электромагнит

2. Выбрать для отбора три лучших водомера на основе наших 12 представлены конструктивные разновидности антимагнитных модификаций для BONEGA водомеры

3.Чтобы провести сравнение с водомером без антимагнитной модификации, с нулевой первичной разновидностью антимагнитной модификации и с тремя разновидности селекции.


4. Это измерение должно привести к рекомендации лучшего антимагнитного модификация подходит для серийного производства.

После соответствующих конструктивных изменений и испытаний у нас есть выполнили поставленную задачу: предложить бытовой счетчик воды как как можно более устойчивы к своим магнитным свойствам и должны выдерживать по крайней мере, пара самых больших ферритовых постоянных магнитов, доступных на рынке.

Водосчетчики BONEGA превышают требования
европейского стандарта до 1300%.

  • испытание завершено в первом полугодии 2004 г. (методология и протокол доступны для просмотра).
  • были выполнены модификации антимагнитного сопротивления, чтобы выдерживать влияние самого тяжелого известного нам постоянного магнита (даже едва ли доступен для частных лиц), который имеет значение 44 кА / м как отдельный и 72 кА / м в паре.
  • по совпадению, в представленной методике учтены те же расстояние от корпуса водомера (20 м) для одного условия, как и осадка вышеупомянутого общеевропейского стандарта, поэтому можно сравнивать даже сегодня.
  • исследование различных сортов привело к необычайно высоким защита от намагничивания извне, обеспечиваемая домом водомеры BONEGA . Водосчетчики BONEGA превышают требования европейского стандарта до 1300%, при этом они являются едиными из самых магнитостойких водомеров в Европе.

Влияние на цену

права м jen zanedbateln dopad na zven Цени.

В наши дни мы оказались на воображаемой вершине водомеров с самое высокое антимагнитное сопротивление.


Модификация лишь незначительно влияет на рост цены. An дополнительная и очень дорогая модификация внешнего магнитного отсека не требуется. нужно больше.

Разница между водосчетчиками BONEGA с антимагнитным сопротивлением и без него

Сравнение параметров:
Тип водосчетчика BONEGA Расстояние действия магнита от водомера Значение в проекте стандарта EN 14154-3: 2005 + A1 Сопротивление счетчиков воды бытовых BONEGA Мы превышаем значения в предлагаемом стандарте EN 14154-3: 2005 + A1 на
%
Мы превышаем значения в предлагаемом стандарте EN 14154-3: 2005 + A1 в кратные
Нормальная версия (S / T) 20 мм 10 кА / м до 16 кА / м * до 160% до 1,6 раз
Антимагнитная версия (SA / TA) 20 мм 10 кА / м 94-130 кА / м * 940–1300% от 9,4 до 13 раз

* по счетчику воды позиция

Вывод:
  • антимагнитное сопротивление — общеевропейская проблема
  • по сравнению со старой методологией и проектом европейского стандарта, наш метод намного
    более точный и сбалансированный.Это позволяет точно определить, когда счетчик воды начинает терять из-за неточного измерения и останавливается.
  • Благодаря ему модификации, выполненные на BONEGA водомеры необычайно эффективны, выдерживают даже пару самые большие постоянные магниты, доступные на европейском рынке (44 кА / м в качестве отдельно и до 72 кА / м в паре)
  • Антимагнитное сопротивление водосчетчика BONEGA указано на мировой лидер
  • даже обычный водомер BONEGA (без антимагнитного модификации) имеет антимагнитное сопротивление выше, чем предписано по проекту европейского стандарта (до 16 кА / м)
  • установка антимагнитного счетчика воды дешевле возможного дополнительные внешние модификации.
Декларации антимагнитной стойкости доступны для скачивания. по Сертификатам и декларациям.

Протокол об измерениях также доступно на отдельная страница из-за ее объема.

3. Защитная непрозрачная боковая пластиковая крышка

Вы уверены, что никто копается в ваших счетчиках воды?

Другая возможность, как вывести водомер из строя, — это расточить крышку циферблата сбоку и просунуть в нее какой-нибудь предмет, который заблокирует встречный пробег.Чтобы выбрать правильное место, которое вы должны увидеть, в нем включен прозрачная крышка на других водомерах. Это механическое вмешательство необратимый, но, к сожалению, в основном мало заметный.

Бытовые счетчики воды BONEGA имеют боковую крышку, которая непрозрачен и неразрывно связан с прозрачной крышкой устройства. Это защищает счетчик механическим и оптическим способом.

4.Уплотнение входного винта

Вы уверены, что ваш водомеры
нельзя повернуть на 180?

Из-за неподходящего уплотнения некоторые водомеры можно демонтировать или повернуть. на 180 без последующего распознавания. Пластиковые штифты можно распечатать и снова запечатанный при определенной температуре, медные провода можно вытащить и строка с небольшой практикой.


Поэтому рекомендуется вернуться к традиционной герметизации медными жилами. в последний раз.Прядь протянуть через отверстие в резьбовом соединении. гайку и через уплотнительное отверстие на корпусе водомера. Концы подведены через свинцовое уплотнение, которое закрывает и предохраняет концы прядей от волочения вне. После этого на пломбу тиснится зарегистрированный знак. Сделать это, водомер должен быть адаптирован соответственно.

Счетчики воды BONEGA

  • Позволяют герметизировать входное резьбовое соединение непосредственно во время установки. на сформированный выступ с отверстием на корпусе водомера (фото в середина).Возможно использование накидной гайки резьбового соединения с отверстием (фото слева) или с глазком (фото справа).
  • в отличие от единственной обмотки нити вокруг тела, это более качественный дизайн, которым нельзя злоупотреблять
  • это решение значительно удешевляет установку (короткая прядь с пломбой достаточно)
  • позволяют герметизировать входное резьбовое соединение качественной пластиковой разделенной кольцо со штифтовым уплотнением (здесь подходит только резьбовое соединение без проушин)
  • исключают временный демонтаж или поворот водомера на 180 и тем самым обратный ход

5.Контр-уплотнение

Верхний и нижний части не разделяются,
поэтому отсчет нельзя прерывать.

В водомер защищен предохранительным кольцом с пломбой, предотвращающей попадание отделение счетчика от нижней части и поэтому невозможно прервать непрерывный учет расхода воды, если это возможно с некоторыми водомерами.

  • Соответствующим образом технически выполненное кольцо обеспечивает очень замкнутый и точный соединение нижней части корпуса со счетчиком
  • Кольцо также обеспечивает легкое уплотнение медной проволокой непосредственно через стык (замок) кольца или просто наклеив на него отметку пломбы ( менее безопасный способ)
  • Даже после герметизации стопорное кольцо может свободно вращаться (оно все еще обеспечивает комфортное определение состояния)

Как обмануть антимагнитный счетчик.Как обманывают водомеры и чем это грозит: алтайский сантехник

Как обмануть счетчик воды и насладиться водой бесплатно!

Как обмануть счетчик воды «Магнит».

Самыми популярными водосчетчиками считаются «засушливые районы». Составной частью такого счетчика является счетный механизм, который отделен от турбины небольшой герметичной перегородкой. Попадая в счетчик, вода приводит в движение крыльчатку, а за герметичной перегородкой находится металлическое кольцо, которое вращается, и таким образом показания появляются на счетчике воды.Если к турбине прикрепить несколько небольших магнитов, они будут тормозить движения металлического кольца и, соответственно, показания будут намного меньше, чем должны быть на самом деле.

Сайт http://ingener-48.ru предлагает здесь. Артезианские и песчаные скважины на воде с помощью мощных буровых установок и опытных специалистов. Закажите бурение скважин на воду и Вы останетесь довольны чистотой своей воды!

Этот способ подходит не для всех счетчиков воды, но это самый лучший и простой способ.Здесь магнит не следует помещать внутрь счетчика, необходимо только определить расположение крыльчатки и закрепить там магнит. Доказано, что магниты, используемые в компьютерах, намного прочнее обычных магнитов. Их можно просто прикладывать к стеклу (напротив оси), поэтому водомер проще всего остановить, а не сбавлять обороты.
Производители счетчиков учли это при создании современных счетчиков воды и установили защиту от магнитных полей. Поэтому этот метод подходит не для всех счетчиков.

Как обмануть водомер «Сетчатый фильтр» не прилагая особых усилий.

Современные мастера нашли действенный способ обмануть счетчик воды с защитой от магнитных полей. В настоящее время с самим счетчиком ничего делать не нужно, в городских квартирах совершенно необходимо устанавливать сетевые фильтры, закрывающиеся пробкой. В этом случае заглушка не герметизируется, так как фильтр необходимо периодически чистить. Способ, как обмануть счетчик воды, заключается в том, что вместо вилки нужно вставить шланг и вода будет идти по счетчику.Работники Водоканала очень редко приходят с проверкой, но если это все же произойдет, просто открутите шланг и замените пробку. Все эти действия занимают несколько минут.

Как притормозить счетчик воды «Проволока».

Для того, чтобы снизить показания водомера, можно использовать действенный метод. Достаточно прикрепить к стеклу ситечка тонкую проволоку и дать ей пройти по всей трубе по ходу воды. Проволока тормозит вращение крыльчатки, соответственно и показания снижаются.

Как остановить счетчик воды «Пылесос».

Как остановить счетчик воды — этот вопрос сегодня волнует многих. При установке водомера необходимо установить сетевой фильтр, который закрывается пробкой. Пробка не запломбирована, поэтому эту оплошность производителей счетчиков следует использовать для перемотки показаний. Суть того, как остановить водомер, заключается в пропускании через отверстие встречного потока воздуха в обратном направлении. Для этого пригодится старый пылесос, так как новые модели не оборудованы обратным потоком воздуха, они могут только всасывать.Водяной клапан всегда должен быть закрыт, затем вставьте шланг пылесоса вместо заглушки сетевого фильтра и начните продувать счетчик, чтобы удалить пыль. Затем подсоедините шланг пылесоса к крану с водой и зажмите место стыка, чтобы избежать большой потери воздуха. Часть воздуха нужно обязательно выпустить, чтобы пылесос не пригорел. Последний шаг: включаем пылесос и считываем данные в обратном направлении. Можно со старым пылесосом, но как остановить счетчик воды с новым пылесосом? Для этого вставьте шланг пылесоса в заглушку.Однако при таком способе остановки счетчика воды надо внимательно следить, чтобы вода не попала в пылесос. Это может повредить пылесос. Чтобы этого не произошло, можно применить разделительную емкость. В роли разделительного сосуда может выступать банка. Его необходимо закрыть крышкой, в которой необходимо предварительно проделать несколько отверстий. Первый — это неглубокий шланг от пылесоса, во второй шланг, идущий к сетевой пленке, желательно до самого дна банки.Таким образом, скопившаяся в трубах вода будет попадать в банку, а не в пылесос. Этот метод снижает показания счетчика воды, но увеличивает показания электричества.

Как пользоваться водой бесплатно.

Также можно сэкономить на воде на даче. Для этого нужно приобрести самый обычный счетчик, не одобренный соседями и знакомыми, затем согласовать купленный счетчик с поставщиком воды. После этого вы можете получить бесплатно до 480 литров питьевой воды.Как это сделать? Очень простой. Счетчик блокирует воду при расходе 30 литров в час (в соответствии со стандартами), поэтому кран следует открывать таким образом, чтобы расход воды составлял менее 30 литров в час. Если открыть его меньше, то воды в час будет меньше 30 литров и счетчик вообще ничего не зафиксирует.

Как остановить счетчик? Вариантов много, но главное — инженерная мысль. Статья основана на опыте общения и работы оценочных карточек и основных материалах из открытых источников, в том числе платных Интернет-источников.Она никоим образом не поощряет нарушения действующего российского законодательства и подзаконных актов. Мы также не несем ответственности за последствия. Если не согласны, то покиньте страницу и читайте другие материалы в Интернете.

Согласитесь, образование и просто инженерное любопытство в нашей стране не потеряли своей актуальности. Принципы работы и способы остановки водомера очень информативны. Может быть, наши внуки будут изучать инженерные идеи в межгалактических полетах при решении инженерных задач.

«Злые жулики, наглеют совсем и наслаждаются …» Спросите продавца или знакомого сантехника.

В устройстве тахометрического устройства учета воды в основном используются механические элементы, главным из которых является крыльчатка или турбина. Устройство водосчетчика сгв-15, св-15г, свк 15-3, тритон, банкн, ителма, св 15, кв-1.5 практически идентично. Водяной поток за счет механического давления воздействует на крыльчатку (турбину), которая преобразует расход воды во вращение, затем вращение крыльчатки посредством зубчатого механизма передается на счетный механизм.Каждый оборот крыльчатки равен определенному объему воды, пропущенному через сечение водомера. Преобразованное число оборотов крыльчатки отображается на панели счетчика в калиброванных единицах объемного расхода горячей или холодной воды. Счетчик воды считает и накапливает информацию об объемном расходе воды, величине этого расхода и будет означать количество израсходованной воды. Тахометрические счетчики воды отличаются конструктивными особенностями и делятся на одноструйные, многоструйные и турбинные.В одноструйных и многоструйных счетчиках воды лопатки турбины расположены перпендикулярно потоку воды. В турбинных счетчиках воды лопасти рабочего колеса расположены под углом к ​​потоку воды менее 90 °.

Многоструйные счетчики воды отличаются от одноструйных тем, что перед попаданием в поток воды струя разделяется на несколько струй, что повышает точность измерения расхода. Многие струйные счетчики несколько дороже одноструйных, в связи с чем одноструйные водомеры чаще всего используются для учета горячей и холодной воды в квартире.Турбинные счетчики в основном производятся большого диаметра от 50 мм и поэтому не подходят для установки в квартире с диаметром трубопровода 15-20 мм.

Тахометрические счетчики горячей воды практически не отличаются от счетчиков холодной воды, разница в материале корпуса и механизмах счетчика, позволяющих выдерживать температуру воды до 90 °.

Говоря о счетчиках горячей воды, хотелось бы обратить ваше внимание на такие модели тахометрических счетчиков воды, которые оснащены термометром, позволяющим учитывать не только расход, но и температуру горячей воды, вы можете прочитать подробнее о них в моей статье счетчики горячей воды с датчиком температуры.

Также стоит обратить внимание на счетчики воды импульсные, позволяющие получить показания счетчиков воды через Интернет. Такие счетчики оснащены электронным преобразователем с импульсным выходом, который позволяет передавать показания счетчика воды в регистратор или расходомер, а затем передавать показания счетчиков воды через Интернет. узнайте по этой ссылке как обмануть счетчик воды.

Большинство устаревших счетчиков воды (счетчики воды или «сухие корабли») — состоят из двух частей:

Турбина или крыльчатка (вращающаяся в воде)

Счетный механизм (отделенный от воды и от турбины).

К турбине прикреплены один или несколько небольших магнитов. Вода вращает крыльчатку, на крыльчатке расположены магниты, которые в свою очередь под действием магнитного поля вращают счетный механизм за герметичной перегородкой. И весь этот механизм не защищен специальным антимагнитным экраном (который используется в современных счетчиках). Это дает возможность останавливать счетчик обычным магнитом.

Проверено, что магниты, которые используются в жестких дисках компьютеров, сильнее и лучше останавливают старые водомеры.Еще лучше и бесспорно то, что водомеры останавливаются от действия неодимовых магнитов.

Этот метод — лучший из бесплатных способов обмана счетчиков воды, но он подходит не для всех счетчиков воды. Главный недостаток этого метода в том, что сейчас производители перестали выпускать счетчики воды, которые можно останавливать с помощью магнита. Все современные водомеры имеют защиту от внешних магнитных полей, однако мощные неодимовые магниты все же позволяют если не остановить, то значительно замедлить.Есть отверстия для поля, вроде металлических деталей, в том числе проводников, иначе счетчик был бы полностью из пластика.

А также узнайте, как остановить счетчик, перейдя по ссылке

Как остановить счетчик? Вариантов много, но главное — инженерная мысль. Статья основана на опыте общения и работы оценочных карточек и основных материалах из открытых источников, в том числе платных Интернет-источников. Она никоим образом не поощряет нарушения действующего российского законодательства и подзаконных актов.Мы также не несем ответственности за последствия. Если не согласны, то покиньте страницу и читайте другие материалы в Интернете.

Согласитесь, образование и просто инженерное любопытство в нашей стране не потеряли своей актуальности. Принципы работы и способы остановки водомера очень информативны. Может быть, наши внуки будут изучать инженерные идеи в межгалактических полетах при решении инженерных задач.

«Злые жулики, наглеют совсем и наслаждаются …» Спросите продавца или знакомого сантехника.

В устройстве тахометрического устройства учета воды в основном используются механические элементы, главным из которых является крыльчатка или турбина. Устройство водосчетчика сгв-15, св-15г, свк 15-3, тритон, банкн, ителма, св 15, кв-1.5 практически идентично. Водяной поток за счет механического давления воздействует на крыльчатку (турбину), которая преобразует расход воды во вращение, затем вращение крыльчатки посредством зубчатого механизма передается на счетный механизм. Каждый оборот крыльчатки равен определенному объему воды, пропущенному через сечение водомера.Преобразованное число оборотов крыльчатки отображается на панели счетчика в калиброванных единицах объемного расхода горячей или холодной воды. Счетчик воды считает и накапливает информацию об объемном расходе воды, величине этого расхода и будет означать количество израсходованной воды. Тахометрические счетчики воды отличаются конструктивными особенностями и делятся на одноструйные, многоструйные и турбинные. В одноструйных и многоструйных счетчиках воды лопатки турбины расположены перпендикулярно потоку воды.В турбинных счетчиках воды лопасти рабочего колеса расположены под углом к ​​потоку воды менее 90 °.

Многоструйные счетчики воды отличаются от одноструйных тем, что перед попаданием в поток воды струя разделяется на несколько струй, что повышает точность измерения расхода. Многие струйные счетчики несколько дороже одноструйных, в связи с чем одноструйные водомеры чаще всего используются для учета горячей и холодной воды в квартире. Турбинные счетчики в основном производятся большого диаметра от 50 мм и поэтому не подходят для установки в квартире с диаметром трубопровода 15-20 мм.

Тахометрические счетчики горячей воды практически не отличаются от счетчиков холодной воды, разница в материале корпуса и механизмах счетчика, позволяющих выдерживать температуру воды до 90 °.

Говоря о счетчиках горячей воды, хотелось бы обратить ваше внимание на такие модели тахометрических счетчиков воды, которые оснащены термометром, позволяющим учитывать не только расход, но и температуру горячей воды, вы можете прочитать подробнее о них в моей статье счетчики горячей воды с датчиком температуры.

Также стоит обратить внимание на счетчики воды импульсные, позволяющие получить показания счетчиков воды через Интернет. Такие счетчики оснащены электронным преобразователем с импульсным выходом, который позволяет передавать показания счетчика воды в регистратор или расходомер, а затем передавать показания счетчиков воды через Интернет. узнайте по этой ссылке как обмануть счетчик воды.

Большинство устаревших счетчиков воды (счетчики воды или «сухие корабли») — состоят из двух частей:

Турбина или крыльчатка (вращающаяся в воде)

Счетный механизм (отделенный от воды и от турбины).

К турбине прикреплены один или несколько небольших магнитов. Вода вращает крыльчатку, на крыльчатке расположены магниты, которые в свою очередь под действием магнитного поля вращают счетный механизм за герметичной перегородкой. И весь этот механизм не защищен специальным антимагнитным экраном (который используется в современных счетчиках). Это дает возможность останавливать счетчик обычным магнитом.

Проверено, что магниты, которые используются в жестких дисках компьютеров, сильнее и лучше останавливают старые водомеры.Еще лучше и бесспорно то, что водомеры останавливаются от действия неодимовых магнитов.

Этот метод — лучший из бесплатных способов обмана счетчиков воды, но он подходит не для всех счетчиков воды. Главный недостаток этого метода в том, что сейчас производители перестали выпускать счетчики воды, которые можно останавливать с помощью магнита. Все современные водомеры имеют защиту от внешних магнитных полей, однако мощные неодимовые магниты все же позволяют если не остановить, то значительно замедлить.Есть отверстия для поля, вроде металлических деталей, в том числе проводников, иначе счетчик был бы полностью из пластика.

А также узнайте, как остановить счетчик, перейдя по ссылке

Алтайский сантехник 3 разряда Константин Ганов по запросу ИА «Амител» рассказал о преимуществах и недостатках нескольких популярных способов экономии на воде

В Алтайском крае после изменения тарифов и нормативов на воду в очередной раз обострилась актуальность проблемы обмана внутриквартирных счетчиков воды.




Если это место находится рядом с водосчетчиком, то возможность быстро сохранится (пока инспекторы стучат в дверь и жители квартиры «одеты») привести систему в порядок: открутить шланг и ставим пробку на место

Основные недостатки этого метода в том, что руки все равно должны расти из нужного места, и чрезмерное высокомерие при воровстве (формально это прямое воровство, а не вмешательство в работу водомера) может выйти боком: правильные управляющие компании постоянно следят за показаниями всех счетчиков в доме, имея представление о том, сколько воды действительно нужно для нормальной жизни семьи.
Итого
На каждую хитрую задницу всегда найдется такой же хитрый винтик и все вышеперечисленное — яркое тому подтверждение. Вмешательство в работу приборов учета воды преследуется по закону и является административным правонарушением, за которое, кстати, не может последовать серьезного наказания. В большинстве случаев это штраф и подушевая оплата (как если бы счетчиков не было) за весь период с даты предыдущей проверки, но не более чем за 6 месяцев до обнаружения несанкционированного подключения (вмешательство в работа счетчика).

Вы сами определяете ожидаемую экономию средств.
Воровав воду, вы залезли в карман не к «проклятым капиталистам» — владельцам Водоканала, а к своим соседям (разница между суммарными показаниями домового счетчика и внутриквартирного водомера делится между всеми жильцами и попадает в ОДН), так что почувствовать себя героем-бойцом класса тоже не получится
Кроме того, не стоит забывать, что Водоканал однажды найдет свой административный или законодательный винт на самом хитром.Стоит отметить, что КК «Росводоканал» (в которую входит Барнаульский Водоканал) входит в влиятельный консорциум «Альфа-Групп», в который также входит крупнейший частный российский банк Альфа-Банк. Такая структура просто обязана иметь разумное лобби в законодательных органах власти, а значит, вполне можно ожидать ужесточения законодательства в отношении похитителей воды.
Хочешь?



Мнение сотрудников Барнаульского Водоканала
Любое вмешательство в работу счетчика ресурса (счетчика) — установка магнита, остановка или изменение показаний счетчика («намотка») считается вмешательством в работа счетчика.Это незаконный акт. Установление данного факта является основанием для перерасчета платы за коммунальное предприятие на пропускную способность трубы в соответствии с п. 62 Правил № 354 (период от последней проверки до обнаружения использования магнита). или последние шесть месяцев), что существенно выше индивидуального потребления.

Что касается «отлова обманщиков», то, во-первых, на счетчиках (индивидуальных и бытовых) устанавливаются антимагнитные пломбы, которые сразу фиксируют факт использования магнита.Во-вторых, специалисты компании регулярно проверяют счетчики на предмет помех в их работе и исправности. Одним из возможных признаков использования незаконных методов вмешательства в работу счетчика является резкое и необъяснимое снижение расхода ресурсов, тогда на такие случаи в первую очередь обращают внимание.

В 2015 году специалистами компании в профилактических целях установлено более 100 антимагнитных наклеек на счетчики.

Счетчик Маддалена — неодимовые магниты 55х25 или 50х30.Эта пробка не пломбируется — этим обманывают счетчик воды.

Перед тем, как приступить к реализации вышеуказанных методов, хорошенько подумайте, нужно ли вам это и готовы ли вы решать проблемы, которые могут возникнуть позже.

Сохранение не заставит себя долго ждать. При этом мы видим антимагнитную муфту, которая предназначена для защиты счетчика от магнитов.

Рассмотрим, как остановить водомер магнитом. Следует помнить, что магнит иногда нужно снимать, так как коммунальные службы моментально заподозрят вас в мошенничестве.

Счетчик в разрезе выглядит так: 2 сектора, и через один из них течет вода, которая вращает крыльчатку механизма.

МЫ НЕ РАЗРЕШАЕМ ИСПОЛЬЗОВАТЬ МАГНИТЫ ДЛЯ ОСТАНОВКИ СЧЕТЧИКОВ!

Фрим (продавец магнитов): Здесь мы берем магнит, подносим к водомеру, он настроен и показания счетчика остановились. Даже если есть подозрения, сложно доказать, что человек обманул устройство. Дело в том, что неодимовые магниты оказывают «останавливающее» действие на индукционные и большинство гибридных устройств, а вот электронные, к сожалению, с вероятностью 50%.Это устройство во много раз мощнее обычного.

[б] Как остановить водомер с помощью магнита?. Его качество гарантирует, что он прослужит вам долгое время. Цена на ультразвуковой счетчик в несколько раз больше, чем на обычный гипсокартон.

Никакие другие способы остановки водомеров не могут похвастаться такой эффективностью, безопасностью в использовании и удобством использования. При правильном использовании этой простой настройки есть все шансы оставить в кармане приличную сумму денег. Но производители учли это и начали устанавливать в современные счетчики защиту от магнитных полей.

Почему? При остановке счетчиков хотя бы в ознакомительных целях совершается административное правонарушение. Счетчик электроэнергии будет работать как и раньше, но его можно обойти. Счетчики расхода холодной воды на горячее и горячее ГВС практически не отличаются друг от друга. А преимущество нашего устройства — надежность. Конструктивно он разделен на два сектора, в одном из них течет вода, перемещая крыльчатку.

Магнит просто приклеивается двусторонним скотчем к корпусу в месте, рекомендованном специалистами или найденном экспериментально.Вода, проходя через счетчик, приводит в движение крыльчатку, а за герметичной перегородкой находится металлическое кольцо, которое вращается и производит счет каждого литра воды, что отражается на циферблате счетчика воды.

Разработка и внедрение автономного интеллектуального счетчика воды

Аннотация

«Умным» городам требуется интерактивное управление сетями водоснабжения, и счетчики воды играют важную роль в такой задаче. По сравнению с полностью механическими счетчиками воды электромеханические счетчики воды или полностью электронные счетчики воды могут собирать информацию в реальном времени посредством автоматического считывания показаний счетчика (AMR), что делает их более подходящими для приложений умных городов.В этой статье мы сначала изучаем принципы проектирования существующих счетчиков воды, а затем представляем нашу конструкцию и реализацию интеллектуального счетчика воды с автономным питанием. Предлагаемый счетчик воды основан на гидротурбинном генераторе, который служит для двух целей: (i) для измерения расхода воды посредством адаптивной обработки сигналов, выполняемой на генерируемом напряжении; и (ii) производить электричество для зарядки аккумуляторов для правильной работы интеллектуального счетчика. В частности, мы представляем соображения по дизайну и детали реализации.Беспроводной приемопередатчик встроен в предлагаемый счетчик воды, так что он может предоставлять информацию о расходе воды в режиме реального времени. Кроме того, приложение для мобильного телефона разработано, чтобы предоставить пользователю удобный инструмент для мониторинга использования воды.

Ключевые слова: счетчик воды, умный город, автоматическое считывание показаний счетчика, сбор энергии, измерение расхода

1. Введение

Умный город был предложен как видение городского развития для интеграции самых современных технологий, таких как как информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) и Интернет вещей (IoT) в безопасном режиме управления городом [1].Управление включает жилые / коммерческие здания, школы, библиотеки, транспорт, больницы, сети производства / распределения электроэнергии, сети водоснабжения, сбор / транспортировку / удаление отходов, правоохранительные органы и другие общественные службы. Умный город способствует использованию информации в реальном времени и предоставляет людям интерактивную платформу для управления городом со значительно большей эффективностью по сравнению с традиционным способом. В общем, умный город имеет следующие три особенности: (i) Instrumentation Intelligence — эффективное использование физической инфраструктуры посредством информатики в реальном времени [2] для поддержки сильного и здорового экономического, социального и культурного развития; (ii) Коллективный разум — интерактивное взаимодействие с жителями в процессах местного управления и принятия решений; и (iii) Adaptive Intelligence — быстрое реагирование с самоадаптивным обучением, чтобы справляться с меняющимися обстоятельствами, происходящими в городе.

Среди существующей физической инфраструктуры сети водоснабжения имеют первостепенное значение, поскольку вода является самым ценным ресурсом города. Эффективное управление сетями водоснабжения — ключевая проблема, с которой сталкиваются умные города [3]. По данным Европейского агентства по окружающей среде [4], утечки воды составляют более 20% водоснабжения в городских сетях водоснабжения в большинстве стран. С предлагаемой концепцией умных городов [3] ожидается, что централизованное управление будет обеспечено с помощью информации, собираемой в реальном времени с датчиков, развернутых в стратегических местах вдоль сетей водоснабжения [2,5].В случае утечки воды [6] мы немедленно получим предупреждение с платформы мониторинга [7,8]. Кроме того, информация в режиме реального времени от автоматического считывания показаний счетчика (AMR) помогает нам улучшить водосбережение [9].

Важным устройством в управлении сетями водоснабжения является счетчик воды, который используется для измерения объема воды, подаваемой из коммунальной системы водоснабжения в жилое или коммерческое здание [10]. В общем, существует три типа счетчиков воды, а именно механические счетчики воды, электромеханические счетчики воды и полностью электронные счетчики воды.кратко описаны преимущества и недостатки этих трех основных типов счетчиков воды.

Таблица 1

Сравнение счетчиков воды.

Типы Преимущества Недостатки
Полностью механический простая конструкция, низкая стоимость
надежная работа
узкий диапазон измерения, пониженная точность при низких расходах
только кумулятивные измерения, отсутствие реальных -время информации
Электромеханический информация в реальном времени требует дополнительной защиты электронного компонента
пониженная стабильность
Полностью электронный высокая точность,
информация в реальном времени
требует дополнительной водонепроницаемой защиты и питания снабжение

Большинство стран используют полностью механические водомеры из-за их низкой стоимости и хорошей надежности.Однако они требуют трудоемкого ручного считывания показаний счетчиков. Для полностью механических счетчиков измерение расхода воды может основываться на скорости или смещении. В первом случае используются счетчики на основе крыльчатки и счетчики на основе турбин; во втором случае он обычно включает в себя расходомеры с качающимся поршнем и нутационным диском.

За последние два десятилетия компоненты электронных схем были постепенно интегрированы в механические водомеры для обеспечения автоматических функций, таких как AMR. Они известны как электромеханические счетчики воды [11,12], основу измерения которых по-прежнему составляет механический.

Недавно были разработаны полностью электронные счетчики воды с использованием новых принципов измерения, таких как электромагнитные [13], жидкостные [14] и ультразвуковые счетчики [15]. Электромагнитный метод основан на том принципе, что индуцированная электродвижущая сила, создаваемая жидкостью через магнитное поле, пропорциональна скорости жидкости. В гидродинамическом методе используется эффект Коанда˚ — частота колебаний, устанавливаемая на пути прохождения жидкости с определенной структурой, пропорциональна скорости жидкости [14].Ультразвуковой водомер использует один или несколько ультразвуковых преобразователей для отправки ультразвуковых звуковых волн через жидкость для определения ее скорости. В целом, полностью электронные водомеры обеспечивают более высокую точность измерения по сравнению с полностью механическими, что делает их перспективным кандидатом на счетчики для улучшения управления водоснабжением в умных городах.

В этой статье основное внимание уделяется разработке и внедрению интеллектуального счетчика воды, использующего водяной турбогенератор для измерения расхода и выработки электроэнергии.Этот документ имеет тройной вклад: (i) во-первых, он предлагает использовать генератор водяной турбины как датчик измерения расхода и как генератор энергии. Таким образом, исключается необходимость в дорогостоящем внешнем источнике питания или утомительной замене батарей. Везде, где есть водоснабжение, он может обеспечить сбор информации об использовании воды в режиме реального времени. (ii) Во-вторых, предлагаемый дизайн масштабируем. Можно изменять размеры гидротурбинного генератора, чтобы он подходил к соответствующим водопроводным трубам. Калибровку можно выполнить в режиме онлайн, дистанционно обновив алгоритм обработки цифрового сигнала.(iii) Наконец, предлагаемый интеллектуальный счетчик может применяться к другим жидкостям, таким как воздух, бензин или молоко. Предлагаемый интеллектуальный счетчик будет работать до тех пор, пока вязкость жидкости недостаточно высока, чтобы снизить производительность турбогенератора.

Остальная часть статьи организована следующим образом. В разделе 2 представлены работы по теме. В разделе 3 представлена ​​конструкция и реализация предлагаемого интеллектуального счетчика. В разделе 4 обсуждаются экспериментальные результаты, а в разделе 5 — наши выводы и будущая работа.

2. Сопутствующие работы

Современные счетчики воды эволюционировали из полностью механических, основанных на измерениях скорости или смещения. Например, измерители одиночной струи, измерители множественной струи и измерители Вольтмана основаны на измерениях скорости; расходомеры с качающимся поршнем и расходомеры с нутационным диском основаны на измерениях смещения.

2.1. Измерители скорости

Как показано на рисунке, расходомеры основаны на тангенциальном падении одной струи (или нескольких струй) на крыльчатку с радиальными лопатками, расположенную внутри измерителя [16].Следовательно, угловая скорость рабочего колеса пропорциональна расходу циркулирующей воды.

( a ) одноструйные счетчики; ( b ) многократные счетчики струи.

Подобно струйным счетчикам, счетчики Вольтмана используют турбину для измерения скорости воды и механического расчета расхода, таким образом, гарантируются как точность измерения, так и долговременная стабильность [17].

2.2. Измерители прямого вытеснения

Измерители прямого вытеснения, в том числе измерители с качающимся поршнем и нутационные дисковые измерители, измеряют объем воды путем деления его на фиксированные объемы [18].Счетчики с качающимся поршнем измеряют объем воды, подсчитывая количество раз, когда камера известного объема заполняется и опорожняется с помощью вращающегося поршня, совершающего эксцентрическое движение вокруг оси камеры измерителя. Дозаторы с качающимся диском похожи на счетчики с качающимся поршнем, за исключением того, что качающийся поршень заменен нутационным диском.

2.3. Электронные счетчики

Электронные счетчики включают электромагнитные счетчики, счетчики жидкостного эффекта и ультразвуковые счетчики.Как показано на рисунке a, электромагнитные измерители основаны на законе Фарадея [19] и работают только с проводящими жидкостями. Для правильного измерения расхода воды с помощью электромагнитных счетчиков требуемая проводимость должна быть больше примерно 5 мкСм / см. Объемный расход круглой трубы оценивается как

Q = π (D2) 2v = πD24kl (EB),

(1)

где D — внутренний диаметр трубы, v — скорость потока, k — постоянная величина, l — длина проводника, которая обычно аппроксимируется расстоянием между двумя электродами как D , E — индуцированное напряжение, а B — напряженность магнитного поля, окружающего поток.Счетчики электромагнитные

( а ); ( b ) измерители жидкостного эффекта.

Как показано на b, измерители гидравлического эффекта требуют специально разработанной камеры для создания последовательности колебаний давления, которая вызывает колебания потока воды [14]. Гидравлический осциллятор подразделяется на две разные группы — устройства для настенного крепления и устройства взаимодействия струи . Первый основан на явлении, известном как эффект Коанда , образованном присоединением струи жидкости к соседней стенке; Последний обычно состоит из сопла, бистабильного диффузора и двух каналов обратной связи.Во время этого процесса устанавливаются электроды для определения магнитной силы и оценки расхода воды.

Ультразвуковые измерители [15], включая измерители времени передачи и измерители эффекта Доплера, используют ультразвуковые датчики для измерения расхода воды.

2.4. Интеллектуальные счетчики воды

Большинство полностью механических счетчиков воды используют магнитную муфту для герметичного отделения счетчика показаний от проточной камеры. Они называются счетчиками с сухим циферблатом [20]. Напротив, у счетчиков с мокрым циферблатом механизм считывания полностью погружен в воду, что исключает магнитную связь.Счетчики с сухим циферблатом популярны, но они более уязвимы к помехам или блокировке из-за сильного магнитного поля.

Благодаря механизму магнитной связи можно использовать датчик на эффекте Холла для обнаружения вращения этих магнитов внутри сухого счетчика. Например, двойные дополнительные датчики на эффекте Холла были использованы для разработки интеллектуального счетчика воды при одновременном снижении влияния сигналов возмущения окружающей среды в [21]. Более того, магнитометр может выполнять ту же функцию [22].Крупные производители счетчиков воды также поставляют счетчики воды по индивидуальному заказу [23], которые специально оставляют отверстие для магнитного зонда и позволяют быстро преобразовать полностью механический счетчик воды в электромеханический.

Очевидно, что интеллектуальным счетчикам требуется электричество для питания электронных схем. В литературе в большинстве конструкций используется фиксированный проводной источник питания или сменные батареи. Датчик измерения с автономным питанием был предложен в [24]; однако он ограничен небольшими трубами для использования внутри помещений.В отдельном исследовании двигатель постоянного тока (DC) был принят для выработки электроэнергии [10]. Однако это имеет серьезную проблему, потому что для соединения лопастей и двигателя постоянного тока требуется отверстие в трубе. В [25] Cho et al. представили интеллектуальный счетчик с питанием от электромагнитных и пьезоэлектрических комбайнов. Однако конструкция требует модификации большой водопроводной трубы, а для маленькой водопроводной трубы это невозможно. Кроме того, его производительность будет ухудшаться, если качество воды будет низким.В [26] была предложена платформа для мониторинга различных параметров качества воды с накоплением энергии, включая давление, температуру, pH, проводимость, скорость потока и микрометрическую толщину отложений. Предлагаемая платформа может обеспечить отличное разрешение зондирования за счет дорогостоящих аппаратных компонентов и большого потребления тока.

3. Разработка автономного интеллектуального счетчика воды

Вдохновленные идеей одноструйных счетчиков и сбора энергии от электродвигателей [10], мы проектируем и внедряем интеллектуальный счетчик воды с автономным питанием.Ключевым компонентом является микрогидравлический турбинный генератор (WTG), который функционирует как датчик расхода и как генератор энергии. Микроконтроллер используется для анализа генерируемого напряжения, чтобы определить скорость воды, а затем расход. Чтобы включить AMR, интегрирован модуль Bluetooth, который отправляет информацию о потоке воды в реальном времени на смартфон.

3.1. Блок-схема

показывает блок-схему интеллектуального счетчика. WTG выдает сигнал напряжения, когда вода проходит через WTG.Сигнал напряжения передается через выпрямитель на программируемый однополюсный двухпозиционный переключатель (SPDT). Когда микроконтроллер выполняет выборку и оценку расхода, сигнал напряжения подается на микроконтроллер; в противном случае сигнал напряжения передается на регулятор напряжения, за которым следует цепь зарядки и аккумуляторные батареи. Микроконтроллер питается от аккумуляторных батарей. Когда они полностью заряжены, их следует отключить от цепи зарядки.Интеллектуальный счетчик может передавать информацию о скорости потока в реальном времени через беспроводной приемопередатчик в приемный узел. Обратите внимание, что в интеллектуальный счетчик может быть включен модуль управления питанием, чтобы можно было ввести спящий режим для экономии энергии.

Блок-схема интеллектуального счетчика.

Проектирование начинается с выбора ключевых компонентов ввода / вывода (I / O). Мы выбрали Bluetooth в качестве технологии беспроводной сети из-за его низкого энергопотребления. Обычно требуется напряжение питания 3.3 В. Потребляемый ток составляет около 40 мА, 8 мА и 2 мА для спаривания, нормального и спящего режима соответственно. Таким образом, пиковая потребляемая мощность модуля Bluetooth составляет 132 мВт. Имея все необходимые компоненты ввода / вывода, мы можем выбрать микроконтроллер, для которого требуется напряжение питания 3-5 В. Потребляемая мощность составляет около 5 мВт. Таким образом, общая потребляемая мощность составляет около 137 мВт. Мы замечаем, что потребление воды в хозяйстве распределяется неравномерно в течение дня, а иногда расход ниже 5 литров в час (л / ч) [27].Таким образом, мы решили включить перезаряжаемую батарею для работы интеллектуального счетчика и выбрали для нашей конструкции WTG 12 В 10 Вт.

3.2. Генератор водяной турбины

a показывает внешний вид WTG, который состоит из двух основных частей, ротора и статора, как показано на b, c соответственно. Ротор герметично отделен от статора. В центре ротора находится магнитный стержень, вокруг которого магнитное поле находится в равновесии, позволяя стержню плавать в подшипнике, показанном на d. Это обеспечивает движение ротора без трения и существенно увеличивает энергоэффективность турбины.

( а ) внешний вид гидротурбинного генератора; ( b ) ротор; ( c ) статор и соответствующие ему проволочные обмотки в виде девяти витков; ( d ) подшипник ротора.

Как известно, типичный трехфазный генератор напряжения имеет три катушки с проводами. В WTG статор имеет девять катушек в трех наборах катушек. Каждый набор катушек соединен последовательно с одним концом в качестве выхода фазного напряжения. Другие концы трех фаз соединены вместе как нейтраль.Эта конфигурация позволяет использовать более длинный провод на фазу и, следовательно, более высокое генерируемое напряжение. Например, можно увеличить генерируемое напряжение, увеличив длину провода на фазу; однако диаметр провода следует уменьшить, поскольку общее пространство ограничено, что приведет к уменьшению максимального номинального тока.

С помощью гауссметра мы измерили силу магнитов, используемых в WTG, и самое сильное поле B составило 115,8 мТл. Впоследствии мы использовали железные опилки, чтобы выяснить расположение магнитов, которое показано на рисунке.Магнит в турбогенераторе разделен на сегменты с противоположными полюсами. Внутри статора генератора внутри каждой катушки находится феррит, который заставляет магнитный поток течь через катушки. Когда магнит вращается вместе с турбиной, силовые линии нарушаются, и полярность магнитных линий внутри катушек меняется на противоположную. Это изменение магнитного потока вызывает синусоидальный ток. Чтобы увеличить магнитную индукцию турбины, можно использовать более сильный магнит. Плотность магнитного потока можно смоделировать по его форме.В общем, существует четыре типа магнитов: блочные, цилиндрические, кольцевые и сферические. Магнит в WTG имеет форму кольца. Магнит состоит из нескольких магнитов, которые больше всего напоминают блочные магниты, как показано на b. Теоретически магнитное поле блочного магнита моделируется следующим образом:

B = Brπ [tan − 1 (LW2zL2 + W2 + 4z2) −tan − 1 (LW2 (D + z) L2 + W2 + 4 (D + z) 2)],

(2)

где Br — остаточная сила насыщения, z — расстояние от грани полюса на оси симметрии; L, W и D — длина, ширина и толщина блока магнита соответственно.Размеры каждого сегмента магнита в WTG измеряются как L = 6,83 мм, W = 11 мм и D = 1 мм. При z = 0,1 мм и B = 115,8 мТл, Br рассчитывается как 1,09 Тл, что указывает на магнит как Спеченный неодимовый железо-бор , Самарий-кобальт или Алюминий-никель-кобальт . Обратите внимание, что эта оценка включает инструментальные ошибки. Тем не менее, он дает рекомендации по выбору магнита для увеличения генерации напряжения по сравнению с существующим магнитом.

( а ) магнитная схема гидротурбинного генератора; ( b ) блочно-магнитная модель.

3.3. Генерация напряжения

По закону индукции Фарадея индуцированное напряжение пропорционально количеству идентичных витков туго намотанной катушки с проволокой и скорости изменения магнитного потока в одном контуре. Скорость турбины сильно влияет на напряжение, генерируемое генератором. Чем выше скорость вращения, тем выше генерируемое напряжение. Количество доступной мощности можно смоделировать с помощью

где η — КПД турбины (0.5 для типичной малой турбины), ρ — плотность воды (10 3 кг / м 3 ), г — ускорение свободного падения (9,8 м / с 2 ), ч — сумма давления напор и скоростной напор, а Q — расход в м 3 / с. В идеале давление воды в домах составляет 50 фунтов на квадратный дюйм, что эквивалентно напору в 35 м. Корпус турбины представляет собой пластиковый корпус с трубами диаметром 15 мм. На входе в камеру ротора формируется сопло для концентрации потока воды и увеличения давления воды.Следовательно, вода проходит с большей скоростью.

Влияние скорости воды моделируется

где p , ρ, A и v — импульс, плотность, площадь поперечного сечения и скорость воды соответственно. Из-за обмена импульсом, чем выше скорость воды, тем быстрее вращается турбина.

Выбранный WTG оснащен турбиной с одноструйным рабочим колесом. Как показано на, его штуцер спроектирован под фиксированным углом для изменения направления потока воды.Это позволяет воде легко захватывать лопасти турбины, которые имеют такую ​​форму, чтобы максимизировать передачу импульса с максимальным временем контакта.

Количество доступной мощности от WTG зависит от расхода воды. На основе исследования, проведенного Watercare Service Limited (Окленд, Новая Зеландия) [7], и исследований поведения водопользования [27], профиль водопользования в Окленде, Новая Зеландия резюмируется в. Основываясь на спецификациях соответствия водным характеристикам в [24], среднее значение за время из этих характеристик можно оценить как в.Зная количество использованной воды и по времени каждого водного объекта, можно рассчитать средний расход воды. Затем расход можно использовать для расчета возможной мощности, генерируемой потоком воды с помощью уравнения (3). Принимая во внимание по времени каждой функции, мы можем найти общую доступную энергию для WTG, как показано на.

Таблица 2

Профиль водопотребления в Окленде, Новая Зеландия.

Стиральная машина
Лето Зима
Среднее значение 179 л / д 174 л / д
Срединное 143 л / д 24%
Душ 24% 30%
Туалет 18% 19%
Кран 11% 16%
Утечка 4 % 2%
На открытом воздухе 17% 6%
Ванна 2% 1%
Посудомоечная машина 1% 1%
Разное 0% 1%

Таблица 3

Суточное время использования воды для различных функций (секунды).

Характеристика Лето Зима
Ванна 11,93 34,8
Душ 429,6 261
Sink Бак для стирки 35,8 17,4
Машина для желаний 187,95 208,8
Посудомоечная машина 8.95 8,7
Туалет 161,1 165,3

Таблица 4

Доступная мощность от бытового потребления воды.

Перезаряжаемый аккумулятор

Исходя из этого, мы можем сказать, что мощности, получаемой от использования воды, достаточно для работы спроектированного интеллектуального счетчика воды.Тем не менее, профиль использования воды предполагает, что нам нужен резервуар энергии для работы интеллектуального счетчика, особенно для периодов низкого потребления с 12:00 до 6:00. Таким образом, требуется аккумуляторная батарея. Теоретически литий-ионный аккумулятор желателен из-за его компактного размера и высокой плотности энергии. Несмотря на ограниченность доступной энергии, можно держать аккумулятор заряженным почти на 63% при небольшом потреблении энергии. Благодаря большому количеству циклов перезарядки его длительный срок службы может оправдать более высокую стоимость.Однако из-за ограниченного бюджета проекта для нашей конструкции выбран никель-металлогидрид.

Профиль среднесуточного использования воды в домашнем хозяйстве [27] (Copyright 2010, BRANZ).

3.5. Полноволновой трехфазный выпрямитель

Полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник (MOSFET) используются в двухполупериодном трехфазном выпрямителе из-за их быстрого времени переключения и низкого RON. При максимальном ожидаемом токе менее 70 мА и типичном RON от 1 до 50 Ом падение напряжения будет примерно между 70 мВ и 350 мВ, что составляет менее половины падения напряжения диодов.

3.6. Обработка сигнала

Генерируемое напряжение пропорционально скорости вращения турбины. Напряжение можно измерить до или после выпрямителя в качестве измерения. Если он измеряется после выпрямителя, возникает падение напряжения из-за выпрямления, что может повлиять на точность. Если он измеряется до выпрямителя, сигнал не имеет постоянной составляющей, что создает проблему при измерении напряжения.

Частота генерируемого напряжения WTG и его скорость вращения в об / мин пропорциональны.Учитывая количество полюсов как Np, частота выхода WTG определяется как

Из-за шума и помех потребуются сложные методы фильтрации для обнаружения основной частоты генерируемого сигнала напряжения. Таким образом, может быть сложно использовать частоту в качестве измерения для определения расхода воды (более подробную информацию см. В разделе 4).

Мы выбираем для измерения выпрямленного напряжения постоянную составляющую. Из-за передискретизации (близкой к МГц) сигнала напряжения (с частотой около 100 Гц) форма волны напряжения может быть точно захвачена.Выпрямленное напряжение подается как на аналого-цифровой преобразователь (АЦП), так и на аккумулятор. Ради простоты и энергосбережения аналоговые фильтры не используются для фильтрации составляющих переменного тока (AC) напряжения.

Цифровая фильтрация предпочтительна для получения надежных показаний на входе АЦП. Основная цель фильтрации — уменьшить выпрямленную пульсацию и обеспечить постоянное значение напряжения, несмотря на колебания скорости вращения турбины.

Аккумуляторная батарея может иметь разное внутреннее сопротивление для разной степени заряда. Внутреннее сопротивление изменяет нагрузку и потребляет разные токи. Согласно закону Ленца, различные протекающие токи будут создавать магнитную силу разной величины, требуя разной силы для толкания турбины и изменения скорости вращения турбины.

Любое воздействие на турбину ухудшит точность считывания и изменит соотношение между скоростью вращения турбины и потоком воды.Одно из возможных решений — смоделировать каждый из откликов на разные нагрузки и откалибровать его с помощью датчика в алгоритме. Другой — отключить заряд аккумулятора от турбины, когда выполняется выборка АЦП. В дизайне мы выбрали второе решение.

3,7. Дизайн печатной платы

Как показано на, в главной схеме используется общий микроконтроллер и его внутренний АЦП для выполнения выборки и оценки. Входное напряжение подается через регулятор напряжения. Для макета печатной платы (PCB) цифровая секция отделена от аналоговой силовой секции для поддержания качества сигнала.

Схема печатной платы.

Корпус предназначен для сборки компонентов интеллектуального счетчика. Держатель состоит из двух частей для зажима WTG. В корпусе есть гнездо для печатной платы с спинным усилением. Он содержит место для установки физического переключателя и держатель для модуля Bluetooth. Этот пакет предназначен для демонстрации печатной платы и всех задействованных частей. Между зажимом и держателем печатной платы имеется зазор, чтобы вода не попадала на печатную плату.Дополнительная круглая обшивка защищает печатную плату от брызг воды.

3.8. Беспроводная сеть

Интеллектуальный счетчик оснащен приемопередатчиком Bluetooth (модуль Bluetooth HC-06). Этот модуль имеет низкое энергопотребление и совместим со смартфонами для связи модуля с микроконтроллером с использованием протокола универсального асинхронного приемника-передатчика (UART). Для беспроводной сети мы используем мобильный телефон в качестве приемного узла, а при разработке приложения используем MIT App Inventor 2 [28].Таким образом можно реализовать AMR.

Скорость передачи модуля Bluetooth можно настроить от 1200 до 1 382 400 бод / с, со значением по умолчанию 9600 бод / с. Затем модуль потребляет 0,5 мА в режиме ожидания и 8,5 мА в активном режиме. В режиме сопряжения требуется около 35 мА. Чтобы снизить потребление энергии, мы можем установить более низкую скорость передачи, так как требуемые данные не являются высокими для счетчика воды. Например, одного показания счетчика в час должно быть достаточно. Кроме того, лучше закрепить сопряженное устройство на счетчике, чтобы исключить дополнительное потребление энергии из-за частого сопряжения.

Мы заметили, что Bluetooth имеет короткое расстояние связи, но обеспечивает низкое энергопотребление. Если необходимо большее расстояние связи, лучшим кандидатом будет Wi-Fi. Существующие интеллектуальные счетчики в основном используют сотовые радиомодули, но они приводят к дополнительным эксплуатационным расходам в виде ежемесячной абонентской платы, выплачиваемой операторам связи.

4. Эксперименты и результаты

В этом разделе представлены постановка эксперимента и результаты.

4.1. Испытательный прибор

Резервуар для воды и водяной насос (Aquapro AP3000, Форрестдейл, Австралия) используются для имитации подачи воды в жилые дома.Максимальный расход воды для насоса составляет 3000 л / ч, что примерно соответствует расходу воды в жилом помещении. Таким образом, испытательной установке потребуется только фиксированное количество воды, что значительно сократит потребление воды [29]. Кроме того, мы можем моделировать профиль использования воды, как показано на графике, управляя переключателем насоса. Коммерческий счетчик воды (Super-Rite K24 производства Jerrycar, Франкфорт, Южная Африка) использовался для калибровки разработанного интеллектуального счетчика воды.

4.2. Калибровка счетчика

Давление воды в трубах постоянно меняется.Эти несоответствия непредсказуемы и могут быть вызваны многими факторами, включая пузырьки воздуха и повышение давления. Мы стремимся найти взаимосвязь с расходом воды и генерируемым напряжением.

Как показано на, частота и пиковое напряжение отложены в зависимости от расхода воды. Частота генерируемого напряжения более чувствительна к несоответствиям, что затрудняет точное определение взаимосвязи. Таким образом, для оценки расхода лучше использовать значения напряжения.

Напряжение и частота генерируемого напряжения.

Как показано на, напряжение и расход показывают сильную пропорциональную зависимость. Подходящий диапазон измерения расхода составляет [200 650] л / ч. Кроме того, как показано на фиг., Для вращения турбины используется двигатель постоянного тока с присоской. Скорость вращения турбины в оборотах в минуту (об / мин) измеряется тахометром. Значения скорости вращения и генерируемого напряжения нанесены на график.

Зависимость напряжения и расхода.

Тахометр, измеряющий число оборотов турбины, вращаемой двигателем постоянного тока.

Результаты испытаний на напряжение и частоту вращения.

Как показано на, зависимость очень линейна. Отрицательное смещение может быть связано с потерями энергии на трение и движение. Путем подбора кривой находится уравнение и кодируется в программном алгоритме для определения расхода воды в расходомере.

Далее выполняется калибровка для сравнения нашей линейной модели с реальными измерениями. Процесс испытания заключается в том, чтобы дать воде течь через водяную турбину в течение фиксированного времени в измерительный сосуд, а затем сравнить зарегистрированное значение счетчика воды с фактическим количеством воды.Алгоритм умного счетчика настроен так, чтобы минимизировать разницу. Этот процесс повторяется до тех пор, пока разница не станет меньше предварительно определенного порога.

4.3. Алгоритм интеллектуального учета

показывает процесс интеллектуального учета. Он принимает аналоговый сигнал, считываемый в АЦП, преобразует это значение в значение напряжения, затем выполняет два набора скользящих средних для фильтрации высокочастотных компонентов. Затем это значение используется для оценки расхода. Наконец, расход интегрируется с течением времени, чтобы оценить общий объем воды.

Блок-схема алгоритма интеллектуального счетчика.

4.4. Сравнение с существующими интеллектуальными счетчиками и механическими счетчиками воды

сравнивает предлагаемую нами конструкцию с существующими интеллектуальными счетчиками. Кроме того, сравнивает предложенную конструкцию с традиционным механическим водосчетчиком.

Таблица 5

Сравнение умных счетчиков воды.

Характеристика Лето Зима
Мощность 32,87 Вт 37,92 Вт
Энергия 30,698,5 Дж 29,841 904 Дж
Типы Преимущества Недостатки
[23] простая конструкция, надежная работа индивидуальный дизайн, внешний источник питания
[24] автономный, легкий -вес только для использования внутри помещений, маленькие трубы
[25] автономный, гибридный сбор энергии сложная конструкция, только большие трубы
[10] автономный, простой дизайн требует отверстий для труб, ограниченная надежность
[31] с автономным питанием, подключение к Интернету вещей требует отверстий для труб, только большие трубы
[32] автономное питание, надежная работа сложная конструкция , отдельный блок сбора энергии
This Work автономный, масштабируемый дизайн требует водонепроницаемости, настроить d конструкция

Таблица 6

Сравнение предлагаемого интеллектуального счетчика и традиционного механического счетчика воды.

905 Работа
Типы Преимущества Недостатки
Механический водосчетчик простая конструкция, надежная работа
Большой диапазон измерения
требует ручного считывания
нет функции AMR, нет удаленного мониторинга
с автономным питанием, масштабируемая конструкция
Функциональность AMR
мониторинг в реальном времени
требует защиты от влаги
узкий диапазон измерений

В [30] Алровайеха и Хадж представили доказательство концепции автономного водоснабжения счетчик с помощью микрогидротурбины.После тщательного сравнения нашей и их работы мы выявили следующие ключевые отличия:

  • Мы представили полную конструкцию интеллектуального счетчика, включая заказную печатную плату с использованием микроконтроллера, алгоритм цифровой обработки сигналов и анализ конструкции генератора водяной турбины, а в [30] авторы представили свою конструкцию с использованием готовых продуктов без изменений, таких как микрогидротурбина с выходом постоянного тока, зарядный модуль, аккумулятор, одноплатный компьютер (Raspberry Pi 3 Model B), система сбора данных (приборный блок DATAQ).

  • Мы не использовали напрямую серийный водяной турбогенератор. Вместо этого мы удалили его внутреннюю печатную плату, использовали существующие обмотки катушки и собрали сгенерированный сигнал переменного тока для подачи на нашу настроенную печатную плату для обработки сигналов и сбора энергии. Однако авторы [30] использовали сгенерированный сигнал постоянного тока от стандартной микрогидротурбины. Поэтому мы вывели эмпирические формулы между амплитудой (и частотой) генерируемого напряжения и расходом воды.Однако в [30] такая информация не приводится.

  • Мы представили анализ использования воды в типичном новозеландском доме, чтобы показать, что количество собираемой энергии достаточно для питания интеллектуального счетчика. Однако в [30] такого анализа нет.

  • Наша конструкция основана на гидротурбинном генераторе мощностью 10 Вт – 12 В с входным / выходным диаметром 15 мм, тогда как в [30] они использовали гидротурбинный генератор мощностью 10 Вт – 80 В с входом / выходом. диаметр 12.7 мм. Приведенный диапазон измерений отличается. Для нашей работы диапазон измерения составляет [200 650] л / ч, а для [30] — [200 350] л / ч.

Как упоминалось в [33], было упомянуто, что расход воды не может превышать 5 м, чтобы избежать негативного воздействия на нормальное водоснабжение всей городской территории. В этой статье предложенная конструкция предназначалась для домашнего использования, для которого допустимы несколько более высокие потери напора воды. Тем не менее, чтобы избежать чрезмерной потери напора воды, мы можем изменять точку дросселирования генератора водяной турбины, чтобы регулировать угол впрыска воды.Кроме того, мы также можем использовать турбину с многоструйным рабочим колесом вместо одноструйной турбины с рабочим колесом.

5. Выводы

Интеллектуальный счетчик воды с автономным питанием разработан с использованием турбогенератора с приемопередатчиком Bluetooth, который представляет собой экономичное решение для управления водными ресурсами в умных городах. Для реализованного прототипа подходящий диапазон измерения расхода составляет [200 650] л / ч. Мобильное приложение разработано для доставки информации в реальном времени на смартфон пользователя.Кроме того, калибровку интеллектуального счетчика можно выполнить, изменив переменные в уравнении моделирования, чтобы он учитывал другие жидкости и трубопроводы для промышленных применений, таких как пивоварня, нефтеперерабатывающие заводы и пекарня. Кроме того, к турбине могут быть добавлены другие сложные датчики, чтобы расширить ее возможности, помимо измерения расхода и количества.

Текущий прототип интеллектуального счетчика имеет три ограничения: (i) Он затрудняет обнаружение небольших потоков воды (например, менее 200 л / ч), которые недостаточно мощны, чтобы заставить турбину вращаться.Это особенно верно для обнаружения утечек, что не позволяет ему стать сильным конкурентом традиционным механическим счетчикам. Одним из возможных решений является использование качающегося поршня или нутирующего диска (т. Е. Измерительного механизма в измерителях прямого вытеснения) для приведения в движение ротора предлагаемого интеллектуального измерителя. (ii) Большой поток воды представляет собой другую проблему из-за насыщения магнитов и скольжения турбины, при котором поток воды выходит за пределы турбины и больше не влияет на скорость вращения турбины.Таким образом, трудно точно измерить расход воды выше определенного порога. Чтобы смягчить эту ситуацию, можно выбрать магниты с более сильным магнитным полем. (iii) Модуль Bluetooth имеет небольшой диапазон связи, что ограничивает расстояние между интеллектуальным счетчиком и его приемным узлом. Можно выбрать другую беспроводную технологию с большей дальностью связи. В нашей будущей работе будут изучены эти варианты и улучшена текущая конструкция интеллектуального счетчика с автономным питанием.

Кроме того, в этой статье мы предположили, что вода из городской водопроводной сети имеет постоянную плотность и объемную долю газа.Резкое изменение плотности воды повлияет на точность предлагаемого водомера. Например, увеличение объемной доли газа приведет к снижению плотности воды, что приведет к снижению генерируемого напряжения от генератора водяной турбины. Чтобы справиться с этой проблемой, можно добавить дополнительный фотоэлектрический датчик плотности воды для предоставления информации обратной связи микроконтроллеру, принятому в этой конструкции, который будет корректировать свой алгоритм для вычисления объема воды на основе генерируемого напряжения в режиме реального времени.Это часть нашей будущей работы по этой теме.

Электромагнитные и ультразвуковые измерители — Сравнение

Специалисты по водоснабжению и водоотведению полагаются на точные измерения расхода при выполнении технологических процессов и соблюдении нормативных требований. Выбор лучшего расходомера для каждого приложения имеет важное значение для получения точных данных о расходе.

Отправной точкой является детальное знание приложения и измеряемой жидкости. Также необходимо понимать характеристики различных типов счетчиков, чтобы определить наиболее подходящий вариант.Электромагнитные и ультразвуковые счетчики популярны в водном хозяйстве. Ниже приводится сравнение этих двух типов счетчиков, чтобы помочь в принятии решений.

Принципы работы

Электромагнитные расходомеры , называемые магнитометрами, работают по принципу закона Фарадея. Этот принцип в основном гласит, что, поскольку проводник, такой как вода, движется через магнитное поле, он производит электрический сигнал. Полнопроходные магнитометры используют электромагнит, установленный на внешней стороне трубы перпендикулярно направлению потока.Когда поток проходит через магнитное поле, электрически заряженные ионы накапливаются, причем отрицательные ионы находятся на одной стороне, а положительные — на другой. Результирующее изменение напряжения прямо пропорционально скорости жидкости, проходящей через трубу, которая может быть преобразована в объем.

Погружные магнитометры работают немного иначе. В случае вводного измерителя в трубу вводится очень маленькое локализованное магнитное поле. Электроды вызывают разделение носителей заряда. В полнопрофильном вводном измерителе электроды расположены вдоль всего поперечного сечения потока для измерения средней скорости по средней линии трубы.

Ультразвуковые расходомеры используют звуковые волны для измерения скорости жидкости, протекающей по трубе, и преобразования этих данных в объем. Двумя основными типами ультразвуковых счетчиков являются счетчиков времени прохождения и доплеровских счетчиков.

Измерители времени прохождения посылают ультразвуковые сигналы в поток с помощью датчиков, которые либо зажимаются, либо вставляются в трубу в двух местах. Разница между временем прохождения звука вверх и вниз по потоку между двумя датчиками прямо пропорциональна скорости потока.

Доплеровские расходомеры

используют звуковые волны, отраженные от материалов в жидкости, таких как пузырьки воздуха или твердые частицы, для измерения скорости потока.

Приложения и ограничения

И магметры, и ультразвуковые расходомеры могут использоваться для различных применений в водоснабжении и сточных водах, включая измерение шламов, шламов и некоторых химикатов.

Производительность Magmeter не зависит от температуры, давления или вязкости.Эти счетчики могут справляться с быстрыми изменениями расхода. Они могут точно измерять чистые жидкости, такие как питьевая вода или жидкости с тяжелыми твердыми частицами, такие как канализационные подъемники и объекты для твердых биологических веществ. Однако магметры не могут измерять непроводящие жидкости, такие как масла, пар или газы. Магметры могут измерять поток, идущий вертикально или горизонтально. С помощью современных микропроцессоров высокого разрешения они могут измерять потоки от 0,2 до 0,3 фута в секунду.

Ультразвуковые измерители времени прохождения могут измерять токопроводящие и непроводящие жидкости.Эти измерители могут иметь проблемы с измерением жидкостей с взвешенными твердыми частицами, мусором или пузырьками воздуха, которые прерывают путь звукового сигнала. Для поддержания точности может потребоваться компенсация температуры. Коррозия, точечная коррозия или скопление биопленки на стенке трубы также могут вызвать проблемы.

Доплеровским расходомерам для измерения расхода в потоке требуется материал определенного типа — пузырьки воздуха или твердые частицы.

Факторы установки

Ультразвуковые и магнитометры могут быть установлены на трубах самых разных материалов и размеров, от ½ дюйма до более 100 дюймов в диаметре.

Для плотных участков или проектов модернизации, магметрам требуется меньшая прямая труба, чтобы избежать неточностей из-за нарушителей потока. Полнопроходному магметру требуется только один диаметр перед по потоку и два по потоку, тогда как для ультразвуковых расходомеров обычно требуется пять перед по потоку и 10 за ним.

Врезные магнитометры предлагают возможность установки счетчика с возможностью горячей замены для случаев, когда остановка процесса нежелательна.

Важным моментом при установке магметра является обеспечение бесшумной атмосферы с использованием хорошего заземления и экранированных кабелей.

Ультразвуковой измеритель времени прохождения можно закрепить на трубе или врезать в нее горячим способом. Покрытия необходимо удалить с внешней стороны трубы и добавить материал между трубой и датчиком. Для достижения желаемой точности необходимо знать точную толщину и материал трубы.

Техническое обслуживание

Magmeters не имеют движущихся частей и не требуют обслуживания.

Ультразвуковые расходомеры также лишены движущихся частей. Типы зажимов требуют наличия материала между датчиком и трубой для правильной передачи звука. Этот материал со временем разрушается и требует замены. Кроме того, зажимы необходимо время от времени затягивать.

У обоих типов счетчиков есть проблемы с ударами молнии и скачками напряжения.

Точность

Магметры обладают высокой точностью с погрешностью ± 0.5 процентов ставки или меньше. Для сравнения, ультразвуковых измерителей времени прохождения имеют погрешности от ± 1 до 2 процентов от нормы.

Стоимость

Сравнение затрат во многом зависит от конкретного проекта, а не от стоимости счетчика. Оба измерителя могут обеспечить экономичное измерение расхода. Будет ли в проекте использоваться полнопроходный магметр или вставной тип? Ультразвуковой режим или допплерография? Дополнительная прямая труба, необходимая для ультразвуковых расходомеров, может увеличить капитальные затраты.

Более высокий уровень точности магнитометров в сочетании с минимальными требованиями к прямой трубе и длительным сроком службы обеспечивает очень низкую стоимость жизненного цикла. Установка магметра в Нью-Йорке, созданная в 1920 году, все еще работает и обеспечивает точные данные о потоке.

Выбор лучшего измерителя для вашего приложения

И магметры, и ультразвуковые расходомеры обеспечивают высокоточные показания расхода воды и сточных вод.

Однако магнитометры обеспечивают более высокий уровень точности и большую гибкость.Магнитометры доступны для полнопроходных установок, но также могут быть предоставлены для случаев, когда необходимы горячие врезки, чтобы избежать остановки процесса. Полнопрофильный вставной магнитометр обеспечивает высокий уровень точности полнопроходной установки без необходимости врезания в существующую трубу.

Для проектов модернизации или тех, где пространство ограничено, необходимость в прямом трубопроводе только одного диаметра на входе и двух на выходе снижает капитальные затраты и упрощает жизнь.

Не требующие технического обслуживания и чрезвычайно длительный срок службы, магметры имеют низкие затраты на жизненный цикл для надежного и точного измерения расхода.

Обратиться за технической помощью

Профессионалы водного хозяйства несут ответственность за охрану здоровья населения и окружающей среды. Точное измерение расхода — важная часть технологического процесса. Правильный выбор расходомера экономит время, деньги и избавляет от головной боли.

Представители производителей обладают глубокими знаниями и опытом, которые могут помочь в принятии правильного решения. Обратитесь к ним за помощью при выборе измерителя, который лучше всего подходит для вашего проекта.

Ultrasonic Vs. Магнитные расходомеры

Хотя выбор подходящей технологии расходомера для вашей системы имеет решающее значение, ваша способность полагаться на показания расходомера будет в большей степени зависеть от приложения. У каждой измерительной технологии есть свои преимущества и недостатки, но больше всего внимания следует уделять нюансам вашей системы и тому, что через нее проходит.

Давайте поговорим, например, о водных приложениях. Для такого простого приложения, как вода, существует десяток различных технологий, которые могут хорошо работать.Но есть ли в воде пузырьки или частицы? Он ионизирован? Ответы на эти вопросы существенно повлияют на выбор типов расходомеров, которые идеально подходят для вашей системы. Для воды во многих формах популярными технологиями стали магнитные и ультразвуковые расходомеры. Давайте рассмотрим их плюсы и минусы…

Ультразвуковые расходомеры

Ультразвуковые расходомеры обнаруживают и измеряют скорость потока, не вторгаясь в поток или используя движущиеся части. Для этого они используют один из двух следующих принципов работы.

Ультразвуковые расходомеры времени прохождения посылают звуковую волну через поток, полагаясь на разницу во времени между временем полета вверх и вниз по потоку. Эта разница во времени пропорциональна скорости потока. Транзитные расходомеры не подходят для воды с сильной аэрацией или высокой концентрацией твердых или взвешенных частиц, поскольку это может препятствовать прохождению звуковых волн. Их более целесообразно использовать для чистых и сверхчистых потоков.

Доплеровские ультразвуковые расходомеры также посылают звуковую волну в поток, но, в отличие от технологии времени прохождения, доплеровские расходомеры зависят от взвешенных пузырьков и частиц в воде, которые отражают звуковые волны, обеспечивая сдвиг частоты.Любой сдвиг частоты отражений пропорционален скорости потока. Следовательно, ультразвуковые расходомеры Doppler, очевидно, лучше подходят для использования в системах с аэрированной или загрязненной водой (например, в сточных водах).

Плюсы:

  • Безусловно, лучшая причина использовать ультразвуковой расходомер любого типа — это более низкие затраты, связанные с установкой. Не нужно останавливать систему и менять трубопровод.

  • Устройство не будет препятствовать потоку или загрязнять процессы

  • Отсутствие движущихся частей означает меньшие затраты на обслуживание

  • Стандартный диапазон расхода 100: 1

  • Может использоваться с агрессивными жидкостями

  • Нулевое падение давления (Магнитные расходомеры также не обеспечивают потери давления, если вы устанавливаете расходомер того же размера, что и размер линии)

  • Работает на трубах диаметром от 1/2 до 200 дюймов (может потребоваться 2 или 3 различных набора датчиков в зависимости от размера трубы и диапазона покрытия датчиков)

  • Нечувствителен к изменениям температуры, вязкости, плотности или давления (температура влияет на выбор датчика времени прохождения, требующего высокотемпературных датчиков выше 250F.)

  • Доступно множество протоколов связи (время прохождения)

  • Возможность локальной, удаленной регистрации или взаимодействия с системой управления энергопотреблением (время перехода)

Минусы:

  • Подобно многим устройствам, которые мы рассмотрели в разделе «Не все расходомеры созданы одинаковыми»! Часть 2, точность ультразвуковых расходомеров становится намного менее надежной, когда скорость потока падает ниже 2 футов / с.

  • Любое количество неизвестных внутренних переменных в трубопроводе может сместить сигнал расхода и создать неточности

  • Накипь, точечная коррозия и обрастание, которые могут возникнуть со временем в старых системах трубопроводов, могут быть проблематичными.

  • На точность может влиять воздушный зазор в трубе

  • Точность может зависеть от распределения частиц по размерам и любой относительной скорости между частицами и водой (Допплер)

Магнитные расходомеры

Магнитные расходомеры (а.k.a магнитометры) измеряют скорость потока, используя закон электромагнитной индукции Фарадея. Магнитное поле создается путем пропускания тока через катушку, зондирующую расходомерную трубку. Затем проводящая среда / жидкость создает напряжение при прохождении через расходомерную трубку и магнитное поле измерителя. Электроды определяют и измеряют напряжение, создаваемое при прохождении жидкости через трубку. Чем больше скорость, тем выше напряжение, тем самым создавая пропорциональный сигнал, который в конечном итоге преобразуется в объемный расход.Магнитные расходомеры специально разработаны для систем, которые перемещают токопроводящие жидкости, такие как вода, кислоты, едкие жидкости и шламы.

Плюсы:

  • Нет движущихся частей или препятствий потоку

  • Почти нулевой перепад давления (поскольку коэффициент трения для материалов футеровки (тефлон) может быть ниже, чем у фактического материала трубопровода, они могут обеспечивать меньшее падение давления, чем такая же длина материала трубопровода)

  • С точностью до +/- 0.25% от чтения

  • Изменение диапазона расхода от 300 до 1 или лучше

  • Доступен для труб диаметром от 1/10 ”до 120”

  • Относительно не зависит от вязкости, температуры и давления, пока магметр выбирается в соответствии с условиями процесса

  • Применимо ко всем профилям потока и не требует прямого участка (только CMAG может сделать это заявление).

  • Хорошо реагирует на быстрые изменения потока

  • Применимо к жидкостям с тяжелыми частицами

  • Доступно множество протоколов связи

  • Возможность локальной, удаленной регистрации или взаимодействия с системой управления энергопотреблением

  • Срок службы 75 лет

Минусы:

  • Вода должна содержать определенное количество микросименса (США), что дает ей способность проводить тепло и / или электричество.Некоторые магметры могут работать с точностью до 2–3 мкСм / см, в то время как другие требуют 10 мкСм / см или более.

  • На точность может влиять воздушный зазор в трубе

Если вы хотите обсудить варианты расходомеров для ваших процессов, позвоните нам по телефону (888) 556-3913 или напишите нам по адресу [email protected]

Ответы на вопросы о магнитах | First4magnets.com

Для описания силы магнита используется несколько терминов, в том числе:

Притяжение — это сила, необходимая для отрыва магнита от стальной поверхности, обычно указывается в килограммах.

Показание Гаусса (плотность потока) — Если датчик Холла Гауссметра или измерителя потока помещается на полюс магнита, можно снять показание, показывающее количество линий магнетизма на каждый см2 (1 Гаусс = 1 линия магнетизма в 1 см2), также известная как плотность потока. Это показание представляет собой значение «разомкнутой цепи», которое будет существенно ниже, чем значение Br, и будет напрямую связано с материалом и отношением длины к диаметру магнита. Длинные магниты с малым диаметром будут иметь гораздо более высокую магнитную индукцию в разомкнутой цепи, чем короткие магниты с относительно большим диаметром, даже если они изготовлены из того же сорта магнитного материала.Если бы у вас был стержневой магнит размером 5000 Гаусс на полюсах, и вы разрезали его пополам, вы бы не ожидали, что два магнита меньшей длины будут иметь одинаковое значение Гаусса в разомкнутой цепи.

Тестирование графика гистерезиса — это тщательный тест, при котором магнит намагничивается и размагничивается в ситуации замкнутой цепи, и получаются значения для Br, Hc и (BH) max. Они относятся к максимальному магнетизму в магниту замкнутой цепи, сопротивлению размагничиванию и общей энергии внутри магнита.

Какие факторы могут снизить производительность магнита?

Все магниты имеют номинальное значение тяги, измеряемое в килограммах, и это относится к тому, сколько силы, действующей перпендикулярно к магниту, требуется, чтобы вытащить магнит из стальной пластины или равной толщины при прямом контакте заподлицо.

Рейтинг тяги получен при следующих идеальных условиях:

— стальная пластина испытательного стенда достаточно толстая, чтобы поглотить весь магнетизм (обычно толщина 10 мм)

— чистый и идеально ровный

— тянущее усилие медленно и неуклонно увеличивается и абсолютно перпендикулярно поверхности магнита.

В реальных условиях идеальные условия маловероятны, и следующие факторы уменьшат тяговое усилие:

Толщина стали

Если для магнита требуется, чтобы контактная сталь была толщиной 10 мм, чтобы поглотить весь магнетизм и обеспечить максимальное тяговое усилие, то прикрепление магнита к поверхности из листовой стали толщиной 1 мм приведет к потере 90% магнетизма и фактическому притяжению только 10 % от его возможностей. Чтобы проверить, достаточно ли толстая контактная сталь, чтобы поглотить весь магнетизм данного магнита, просто закрепите магнит на месте, а затем предложите небольшую стальную пластину позади контактной стали, непосредственно за магнитом, и если она прилипнет, значит, она удерживается на месте паразитным магнетизмом, который прорывается из недостаточно толстой стали.Если он отпадает, тогда контактная сталь поглощает и проводит весь магнетизм, и увеличение толщины стали не приведет к увеличению «тяги» магнита.

Воздушный зазор

Если контактная сталь ржавая, окрашенная или неровная, то образовавшийся зазор между магнитом и контактной сталью приведет к уменьшению «тяги» со стороны магнита. По мере того, как этот зазор увеличивается, тяговое усилие уменьшается по закону обратных квадратов.

Материал

Во всех испытаниях на растяжение в качестве контактной стали используется низкоуглеродистая сталь.Легированные стали и чугуны имеют пониженную способность проводить магнетизм, и сила притяжения магнита будет меньше. В случае чугуна тяговое усилие снизится на 40%, поскольку чугун гораздо менее проницаем, чем низкоуглеродистая сталь.

Температура

Воздействие на магнит температур, превышающих его максимальную рабочую температуру, приведет к потере производительности, которая не будет восстановлена ​​при охлаждении. Неоднократный нагрев выше максимальной рабочей температуры приведет к значительному снижению производительности.

Относительная сила

Сдвинуть магнит в пять раз легче, чем тянуть его вертикально от поверхности, к которой он притягивается. Это полностью связано с коэффициентом трения, который обычно составляет 0,2 для стали по стальным поверхностям. Магниты с номинальным натяжением 10 кг будут поддерживать только 2 кг, если они используются на вертикальной стальной стене, и нагрузка заставляет магниты скользить по стене.

Как долго прослужит неодимовый магнит?

Неодимовые магниты — это постоянные магниты, и каждые 100 лет они теряют часть своих характеристик, если их поддерживать в оптимальных рабочих условиях.

Есть два фактора, которые могут сократить срок службы магнита.

Тепло

Если температура магнита превышает максимальную рабочую температуру (например, 80 ° C для неодимовых магнитов марки N42), то магнит теряет магнетизм, который не восстанавливается при охлаждении.

Вам может понравится

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *