Hız su sayacı ile hacim su sayacı arasındaki teknik karşılaştırma ve analiz
Hız Su Sayaçları ve Pozitif Deplasmanlı Su Sayaçlarının Teknik Karşılaştırmalı Analizi
1. Temel ilkeler ve yapı
1.1 Hız Su Sayacı
Çalışma prensibi: Akışkanlar dinamiği prensibine dayanarak, su akış hızı ölçülerek debi hesaplanır. Su ölçüm odasından aktığında, pervane/türbini döndürür ve hız, akış hızıyla orantılıdır.
Tipik yapı:
- Tek jet tipi: su akışlı tek kanallı darbeli çark (doğruluk ± %2)
- Çoklu jet tipi: pervaneyi eşit şekilde çalıştırmak için su birden fazla kanaldan akar (doğruluk ±%1,5)
- Türbin tipi: Eksenel su akışı yüksek hassasiyetli türbini çalıştırır (doğruluk ±%1)
- Woltman tipi: büyük çaplı yatay/dikey türbin yapısı (DN50-DN500)
Çalışma Prensibi: Hidrodinamiklere dayalı, su hızını ölçerek akışı hesaplama. Su akışı, ölçüm odasındaki pervane/türbin dönüşünü, akış hızıyla orantılı dönüş hızıyla tahrik eder.
Tipik Yapılar:
- Tek jet tipi: Tek kanallı akış, pervaneyi etkiler (Doğruluk ±%2)
- Çoklu jet tipi: Çok kanallı akış, pervaneyi eşit şekilde tahrik eder (Doğruluk ±%1,5)
- Türbin tipi: Eksenel akış, yüksek hassasiyetli türbini tahrik eder (Doğruluk ±%1)
- Woltman tipi: Büyük çaplı yatay/dikey türbin (DN50-DN500)
1.2 Pozitif Deplasmanlı Su Sayacı
Çalışma prensibi: Sabit hacimli bir akışkan boşluğunu doğru bir şekilde ölçerek kümülatif ölçüm elde etmek için mekanik izolasyon ölçüm yöntemini benimser.
Tipik yapı:
- Piston tipi: ileri geri hareket eden piston ölçüm odasını ayırır (doğruluk ±%0,5)
- Döner piston tipi: Eliptik piston ve ölçüm odasının iç duvarı hilal şeklinde bir boşluk oluşturur
- Nutating disk tipi: Diskin konik boşlukta nutating hareketi
- Çift rotor tipi: 8 şeklindeki iki rotor zıt yönlerde döner (endüstri standardı)
Çalışma Prensibi: Mekanik izolasyon yöntemi kullanılarak, sabit hacimli akışkan boşluklarının hassas bir şekilde ölçülmesiyle kümülatif ölçüm elde edilir.
Tipik Yapılar:
- Piston tipi: İleri geri hareket eden piston ölçüm odasını böler (Doğruluk ±%0,5)
- Döner piston tipi: İç duvarlı hilal şeklinde odalar oluşturan oval piston
- Nutating disk tipi: Disk konik haznede nutating yapar
- Çift rotorlu tip: İki adet sekiz rakamı rotor ters yönde döner (Endüstriyel sınıf)
2. Performans Özellikleri Karşılaştırması
2.1 Hız su sayaçlarının avantajları
- Basınç kaybı özellikleri: Akışkan yapısı 0,03-0,1 MPa düşük basınç kaybı sağlar
- Aralık oranı: Q3/Q1=100:1'e kadar (elektronik tipte 250:1'e kadar)
- Ekonomik: Üretim maliyeti hacimsel tipten %30-50 daha düşüktür
- Büyük akış uyumluluğu: DN500 kalibreli maksimum akış hızı 3000 m³/saate ulaşabilir
Avantajları:
- Basınç kaybı: 0,03-0,1 MPa düşük basınç düşüşüne sahip aerodinamik yapı
- Turndown oranı: Q3/Q1=100:1'e kadar (elektronik tipler için 250:1)
- Maliyet etkinliği: %30-50 daha düşük üretim maliyeti
- Yüksek akış kapasitesi: DN500 modelleri için maksimum 3000m³/h
2.2 Hacimsel su sayaçlarının avantajları
- Ölçüm doğruluğu: Q2-Q4 aralığında 0,5 seviyesine kadar doğruluk
- Başlangıç akışı: 0,5L/saatlik küçük bir akışı tespit edebilir
- Sıvı uyumluluğu: Yüksek viskoziteli sıvıları (100cSt'ye kadar) ölçebilir
- Anti-parazit: Boru hattı titreşiminden ve elektromanyetik parazitten etkilenmez
Avantajları:
- Doğruluk: Q2-Q4 aralığında Sınıf 0.5 doğruluk
- Başlangıç akışı: Minimum 0,5L/h akışı tespit edin
- Sıvı uyumluluğu: Yüksek viskoziteli sıvıları ölçün (100cSt'ye kadar)
- Anti-parazit: Boru hattı titreşimine ve EMI'ye karşı bağışıklık
3. Temel Teknik Farklılıklar
Karşılaştırma Boyutları | Hız su sayacı | Hacimsel su sayacı |
Ölçme prensibi | Akış hızı-hacim dönüşümü | Doğrudan hacim ölçümü |
Hareketli Parçalar | Pervane/türbin tek şaft dönüşü | Piston/rotor bileşik hareketi |
Doğruluk eğrisi | Yüksek akış hızı alanında istikrarlı doğruluk | Tam aralıklı doğrusal doğruluk |
Su kalitesi gereksinimleri | 100 μm'den büyük parçacıkların filtrelenmesi gerekir | 50 μm'den büyük parçacıkların filtrelenmesi gerekir |
Bakım döngüsü | 5-8 yaş (mekanik) | 3-5 yıl (yağlama bakımı gereklidir) |
Sıcaklık uyumu | -30℃~+90℃ | -10℃~+60℃ |
Temel Teknik Farklılıklar:
Bakış açısı | Hız Ölçer | Pozitif Yer Değiştirme |
İlke | Hız-hacim dönüşümü | Doğrudan hacim ölçümü |
Hareketli parçalar | Tek eksenli çark | Karmaşık piston/rotor hareketi |
Doğruluk eğrisi | Yüksek akışta kararlı | Doğrusal tam aralık doğruluğu |
Su kalitesi | Filtre>100μm parçacıklar | Filtre>50μm parçacıklar |
Bakım | 5-8 yaş (mekanik) | 3-5 yıl (yağlama) |
Sıcaklık | -30℃~+90℃ | -10℃~+60℃ |
IV. Uygulama senaryosu önerileri
4.1 Hız su sayaçlarının tipik uygulamaları
- Belediye su şebekesi: DN40-DN500 ana boru hattı izleme
- Endüstriyel dolaşım suyu: enerji santrali soğutma suyu sistemi (debi > 100m³/h)
- Tarımsal sulama: yağmurlama/damla sulama sistemi (kum içeriği <5kg/m³)
- Bina su temini: yüksek bina bölge ölçümü (doğrultucu gereklidir)
Tipik Uygulamalar:
- Belediye su şebekeleri (DN40-DN500)
- Endüstriyel sirkülasyon sistemleri (>100m³/h)
- Tarımsal sulama (kum içeriği<5kg/m³)
- Bina su temini (akış düzenleyici ile)
4.2 Hacimsel su sayaçlarının tipik uygulamaları
- Evsel ölçüm: 1,5 seviyeli doğrulukta soğuk su sayacı (Q3=2,5m³/h)
- Ticari kompleks: klima soğutma suyu ölçümü (viskozite 1-10cSt)
- Gıda ve ilaç endüstrisi: CIP temizleme sistemi (sağlık sertifikası gereklidir)
- Ön ödeme sistemi: IoT akıllı su sayacı (darbe sinyal çıkışı)
Tipik Uygulamalar:
- Konut ölçümü (Sınıf 1.5, Q3=2.5m³/h)
- Ticari HVAC sistemleri (1-10cSt viskozite)
- Gıda/ilaç CIP sistemleri (hijyenik sınıf)
- Ön ödemeli IoT akıllı sayaçlar (darbe çıkışı)
5. Teknoloji Geliştirme Trendleri
- Kompozit tasarım: hız ve hacmin birleşik ölçümü (Badger Meter'ın HYBRID teknolojisi gibi)
- Manyetik olmayan algılama: optik kodlama veya endüktif sinyal edinimi (mıknatıs demanyetizasyonu sorununu çözmek için)
- Kendi kendine güç üretme teknolojisi: türbin güç üretimi + süper kapasitör enerji depolama (EN 1434 standart sertifikası)
- Dijital İkiz: Dahili trafik kendi kendine teşhis algoritması (ISO 4064:2017 standardı)
Gelişim Eğilimleri:
- Hibrit tasarım: Kombine hız+yer değiştirme (örn. Badger Meter HYBRID)
- Manyetik olmayan algılama: Optik/endüktif sinyal edinimi
- Kendi kendine güç sağlama: Türbin üretimi + süper kapasitör (EN 1434)
- Dijital ikiz: Gömülü akış tanılama (ISO 4064:2017)