Как протестировать квартирную систему учета воды?
Андреев И.П., научный редактор журнала «Энергоаудит»
Качество систем приборного учета энергоресурсов на трубах вызывает постоянные нарекания со стороны поставщиков и потребителей энергии. Одни участники процесса измерения энергии и текучих сред используют неточные со временем показания приборов, другие искажают или «сматывают» показания, третьи, кто без счетчиков или с правильными показаниями, оплачивают образовавшуюся разницу в оплате услуг, четвертые делают бизнес на «настройке» приборов учета, пятые лоббируют чьи-то частные интересы и так далее. Почему такое «саморегулирование» происходит именно в г. Тольятти и почему со сменой мэрии ничего не меняется? Как было в Интернете 77100 и свыше миллиона ссылок при поиске (в Гугле) «коррупции в Тольятти» и отдельно «в Самарской области», так примерно и осталось.
Чтобы разобраться в качестве систем приборного учета, протестируем самую простую из заказываемых городской ЖЭК систему измерения расхода и количества энергоносителя. Самая «простая», конечно, типовая система квартирного учета холодной и горячей воды (фото 1), выполненная «по правилам», как у известного персонажа из «Собачьего сердца» председателя домкома Швондера. Поскольку единство и нормы точности измерений закреплены ст. 11 Закона РФ «Об энергосбережении», целесообразно в доступной форме разобрать отдельные термины и дефекты конструкций и испытания систем квартирного учета воды, чтобы понять типовую ситуацию с приборным учетом.
Фото 1. Типовая конструкция узла учета с демонстрацией отвода воды через пробку фильтра и магнитного воздействия на показания прибора.
Фото 2. Узел учета со счетчиком, имеющим ферромагнитный экран для защиты от магнитных влияний.
1. Порог чувствительности.
Порог чувствительности счётчиков воды – это расход, с которого вертушка начинает вращение. Для всех счетчиков, установленных в квартирах г. Тольятти, но только после 1995 года, когда ЖКХ взяло инициативу конструирования и заказа систем учета в свои руки, он вырос и стал равен 15 л/ч при горизонтальной и 30 л/ч – при вертикальной установке (по паспорту). Можно похищать 15-30 л/ч х 24 ч = 360-720 л в сутки воды по каждой трубе. Это больше, чем реально требуется на 1 человека (70 при норме примерно 350 л/ сутки) или условно на очень большую семью в Европе из (720 х 2 трубы): 70 = 20 человек. Взрослый слон, для сведения, более экономичен, чем житель Тольятти, и потребляет воды только 270 л/ сутки.
2. Магнитное воздействие.
Показанный на фото 1 магнит тормозит регистрацию на самом распространенном в Тольятти счетчике СГВ-15 (потому и удостоенном премии Правительства РФ в 2005 оду) до 7.2 м3/сутки, а установленный на счетчике СВК-15 (фото 2, но магнит, как малоэффективный, не показан) с ферромагнитным экраном – до 580 л/сутки, что тоже плохо. Для новой рекламируемой многополюсной антимагнитной системы требуется и многополюсная магнитная система торможения. То есть конечный результат получается плохой.
3. Размагничивание «антимагнитных» систем (фото 3).
Здесь другая инженерная система испытания на взлом. При этом достигается по выбору либо полное (без чувствительности прибора к расходу) либо частичное размагничивание (с порогом чувствительности). Частичное размагничивание требуется для демонстрации того, что счетчик работает на средних и больших расходах воды, что, может быть, инспекторы и не заметят.
Фото 3. Катушки размагничивания для «антимагнитных» систем счетчиков.
4. Механические вмешательства.
Осуществляются с помощью проволоки, проталкиваемой в трубах для торможения вращения крыльчатки, отводов воды через пробки фильтров (фото 1 и 2), скрытых микроотверстий и иголок в счетном механизме, одноразовой лазерной фокусировки с термическим воздействием на счетный механизм, ввода липкой смолы или другого компонента в поток, продувки пылесосом воздухом обратного направления и прочего. Наиболее агрессивный метод хищения воды заключается в замене пробки фильтра на патрубок (в качестве которого используется втулка некоторых типов кранов), подключении к нему шланга с гайками (они есть в продаже), тройника-смесителя и шланга для слива воды (от стиральной машины). Вот и вся конструкция (фото 1 и 2)! Лейте воду мимо, а счетчики не зарегистрирует хищения.
5. Влияние температуры на плотность воды.
Изменение плотности воды от +5 (холодная вода) до +70оС (горячая вода) соизмеримо с основной погрешностью прибора.
6. Влияние растворенного воздуха и подсоса.
Счетчик завышает показания на объем выделяемого или подсасываемого воздуха. Как на линиях алкоголя, пива, молока. И как на АЗС при заправке бака бензином.
7. Влияние качества воды.
Имеется в виду не гигиеническое соответствие воды ГОСТу, а чисто механическое влияние компонентов грязной воды на приборы.
8. Дисбаланс с домовым учетом холодной воды и теплоносителя.
Если счетчики установлены во всем доме и на вводе в дом, то квартирно-домовой дисбаланс учета, например, в 50% делает учет в квартирах незаконным и некоммерческим. Деньги на «установку счетчиков» потрачены напрасно, а в принципе можно отсудить незаконность такого учета и отключить его там, где найдется понимание у властей или в прокуратуре. Проще пожаловаться кому-нибудь в Интернете, например, в госдеп США или в другую развитую страну.
Итак, самая простая сантехническая конструкция системы приборного учета, но сложная как техническая система, частично протестирована и общий результат реализации «программ энергосбережения» с недостоверными данными абсолютно понятен. Выходит, слепое копирование «лучших» столичных схем «установки приборов» и некоторых устаревших «правил» в строительстве, транспорте и ЖКХ не дают необходимого результата. Закон о техническом регулировании учитывает такую диктаторскую особенность нерыночного подхода к созданию новой техники.
Что делать дальше? Конечно, обратиться к конструкторам систем измерений с достаточным опытом компоновки и к сравнительным испытаниям конструкций на потоке. Вспомним историю создания некоторых сложных технических систем. Ведь летают же без участия ЖЭКов старые самолеты «Ту» и «Ил», двигатели на которых ни разу за 30 лет не развалились в полете? Справедливости ради следует отметить, что из-за дефектов конструкции 1-й ступени ракеты Н-1, чрезмерной секретности и явно ограниченного доступа самых лучших конструкторов ОКБ двигателей к программе посадки человека на Луну программа тоже провалилась. Единственный весьма любопытный во всех отношениях результат – это продажа придворными спекулянтами оставшихся ракетных двигателей в США. Теперь некоторые работают на важных постах. Не нашел применения и самолет Ту-156 (на базе Ту-154) с чистым жидким метаном как топливом от 2 руб. за литр на борту (см. в Интернете). Вот такое пока необъяснимое и важное политическое явление из истории 40-летнего застоя и развития отечественной техники.
Значит, следуя опыту, работы «по установке приборов учета» (в кавычках дана неверная постановка задачи) надо проводить в 2 этапа. Сначала, на 1 этапе, проводить работы по конструированию, испытанию систем учета и их технического диагностирования в эксплуатации (естественно, без посещения квартир). Потом, лишь на 2 этапе, осуществлять проектную привязку, монтаж и эксплуатацию по международным стандартам качества для того, чтобы действовать, как предписано конструкторской документацией. «Шаг вправо, шаг влево – расстрел», и здесь нет никаких противоречий с законом. Обвес, как «мерзость пред Господом» (Ветхий завет), тот действительно нашим законодательством запрещен. Затраты окажутся, по совместному с конструктором опыту создания систем квартирного учета ОАО «ПЖРТ» в 1995 году, минимальны, экономия воды будет 5-кратной, а дефектов конструкций систем и воровства не будет.
Наверное, это правильно, каждому заниматься своим делом, например, дворнику качественнее убирать во дворах мусор, прорабу строить, чем валить все творческие работы по воде, теплу, дешевому и чистому газомоторному и отопительному топливу в одну кучу «под ключ», пытаясь миллионным количеством высокооплачиваемых участников реформы ЖКХ создать «миллион алых роз». Как сказал экс-президент Израиля Шимон Перес: «Лучше быть композитором, чем дирижером». Конструктор, как и композитор Раймонд Паулс, все-таки лучше разбирается в своем творческом деле, чем миллион коммунальщиков и прорабов. Давайте и на технику смотреть по-другому.
По материалам Ростехрегулирования, журналов «Новости теплоснабжения» (www.ntsn.ru), «Энергоаудит» (www.j-e-a.ru) и «Единой технологии калибровки и конструирования систем энергосбережения» (http://blogs.mail.ru/mail/9276170401, посещаемостью 5300 за полгода). Материал любезно предоставлен редакции газеты «Строитель Тольятти» доцентом каф. ТГВ Тольяттинского госуниверситета Игорем Андреевым.
Журналист такой- то
Еще одно необязательное (непонятное) разъяснение.
Вопрос: откуда дефекты конструкций и в целом 4-5-кратное отставание удельного потребления воды и тепла от мирового уровня? – Отвечаю: от нарушения порядка конструирования сложных систем.
Информационно-измерительные системы, а именно такими являются системы приборного учета энергоресурсов, – это сложные системы, как говорят, с непредсказуемой (для новичков) реакцией на внешние воздействия. На разборах по результатам испытаний конструкторы иногда говорят: «Сколько в дурака деньги не вкладывай, лучше конструкция не станет». А чтобы конструкция системы учета стала рабочей, надо подумать перед проектированием, какой порядок работы выбирать. Я предлагаю не проектно-монтажный («с привязкой стереотипа»), а конструкторский порядок с испытаниями и доводкой систем, потому что только он проверен временем и дает хорошие и прекрасные результаты.
Источник
Точность измерений электрической энергии счетчиком
Точность измерений электрической энергии счетчиком можно оценить погрешностью счетчика, которая определяется его систематической составляющей, порогом чувствительности, самоходом, точностью регулировки внутреннего угла, дополнительными погрешностями.
Погрешность счетчика δc зависит от значений тока и cosφ. Зависимость погрешности от тока и cosφ называют нагрузочной характеристикой счетчика.
В эксплуатации на присоединениях с низким cosφ (меньше 0,5 инд) и малыми токами нагрузки (меньше 0,5 А) при проверке эталонным счетчиком типа ЦЭ6806П наблюдаются плюсовые погрешности измерений электроэнергии индукционными счетчиками до +30 %. Также в этих же режимах отдельные счетчики дают отрицательные погрешности до-8%. Такой большой разброс объясняется во многом регулировкой компенсации трения в индукционном счeтчикe.
Порог чувствительности — наименьшее значение мощности, при которой счетчик измеряет электрическую энергию. Для индукционного счетчика класса точности 2 с номинальным током 5 А предел порога чувствительности по току составляет 25 мА при cosφ = l. Для электронного счетчика он значительно меньше и практически достигает 1-5 мА. Порог чувствительности счетчика может оцениваться по погрешности измерений на токе 25 мА и cosφ = 1 с помощью эталонного счетчика типа ЦЭ6806П.
Самоход. При включении счетчика на напряжение 80-110 % номинального (при Uном = 220 В от 176 до 242 В) с отключенными токовыми цепями диск индукционного счетчика не должен совершить более одного полного оборота за время наблюдения 10 мин. Для электронного счетчика не должны мигать индикаторы основного и поверочного передающих устройств.
Причины, вызывающие самоход индукционного счетчика в эксплуатации:
- • обратный порядок чередования фаз напряжений;
- • отсутствие напряжения на одной из фаз на клеммной колодке счетчика;
- • разные значения фазных напряжений на клеммной колодке трехфазного счетчика, например UA = 220 В, UB = 240 В, Uc = 260 В;
- • схема включения трехфазного счетчика выполнена с совмещенными цепями тока и напряжения;
- • неправильная регулировка счетчика.
Точность регулировки внутреннего угла индукционного счетчика активной энергии проверяется на стенде при номинальном токе, напряжении и cosφ = 0 для углов фазового сдвига 90 и 270°. При этом счетчик нe должен измерять энергию.
Схемы включения однофазных счетчиков
Для измерений электрической энергии в однофазных сетях переменного тока применяют различные типы счетчиков как отечественного, так и зарубежного производства.
Схема включения однофазного счетчика изображена на рис. 8.3, а. Обязательным требованием при включении счетчика являются соблюдения полярности подключения как по току, так и по напряжению.
Рис. 8.3. Схемы включения и векторные диаграммы однофазного счетчика (а), индукционного однофазного счетчика с обратной полярностью в токовой цепи (б) и однофазного счетчика с обратной полярностью в цепи
тока и напряжения (в)
На рис. 8.3, б изображена схема включения индукционного счетчика с образной полярностью в токовой цепи. В данном случае изменение направления тока в цепи создаст отрицательный вращающий момент, и диск счетчика будет вращаться в обратную сторону. Электронный однофазный счетчик в этом случае энергию не измеряет, и мигания индикаторов нe наблюдается. Новые типы электронных однофазных счетчиков измеряют электроэнергию независимо от полярности подключения токовой цепи.
Включение однофазного счетчика с обратной полярностью по напряжению и току показано на рис. 8.3, в. В данном случае фазы тока и напряжения одновременно измеряются на 180°, а угол фазового сдвига остается прежним. Поэтому счетчик измеряет электроэнергию в соответствии со своим классом точности. На практике использование схемы включения счетчика по рис. 8.3, в не допускается, так как она позволяет использовать электроэнергию без учета.
В настоящее время на заводах-изготовителях счетчиков с целью предотвращения хищений электрической энергии предусматривается установка на однофазных индукционных счетчиках:
- • стопора обратного хода;
- • второй (дублирующей) перемычки для подачи напряжения на катушку, располагая ее внутри корпуса;
- • второй токовой катушки в цепи нулевого провода.
Кроме того, кожух счетчика выполняется прозрачным.
Источник
6.4 Определение порога чувствительности, отсутствия самохода, значений погрешности счётчика
6.4.1 Погрешность счётчика определяют методом образцового счётчика на установке ЦУ6800И. Перед началом поверки прогрейте счётчик в течении 10 минут.
6.4.2 Последовательность испытаний, информативные параметры входного сигнала и пределы допускаемого значения основной погрешности приведены в таблице 3.
Результаты испытаний считаются положительными, и счётчик соответствует классу точности, если во всех измерениях погрешность находится в пределах допускаемых значений погрешности, приведённых в таблице 3.
6.4.3 Проверка порога чувствительности.
Проверку порога чувствительности производят на установке ЦУ6800И при номинальном напряжении 220 В, коэффициенте мощности, равном единице и значении силы тока в фазе:
— 0,0125 А для счётчиков класса точности 1 и 0,025 А для счётчиков класса точности 2 (для счётчиков с Iном = 5 А);
— 0,025 А для счётчиков класса точности 1 и 0,05 А для счётчиков класса точности 2 (для счётчиков с Iном = 10 А).
Результаты испытаний считаются положительными, если счётчик регистрирует электроэнергию: телеметрический выход счётчика периодически меняет своё состояние (проверяется по индикатору ЦУ6800И)
Примечание — Перед началом испытаний счётчики должны быть выдержаны 10 мин.
6.4.4 При проверке самохода установите в параллельной цепи счётчика напряжение 253 В. Ток в последовательной цепи должен отсутствовать. При этом необходимо контролировать с помощью секундомера период мигания светового индикатора потребляемой мощности счётчика на установке ЦУ6800И.
Счётчик не должен создавать на импульсном выходе более одного импульса за период времени в минутах 60000/К,
где К – число импульсов, создаваемых выходным устройством счётчика, на киловатт-час. Отсчёт можно вести по индикатору счётчика или ЦУ6800И.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Порог — чувствительность
Порог чувствительности такого расходомера определяется дискретностью счета. Преимуществом прибора является наличие выходного сигнала в цифровом виде. [31]
Порог чувствительности — наименьшее изменение значения концентрации определяемого компонента, способное вызвать малейшее изменение показания измерительного прибора. [32]
Порог чувствительности определяется наименьшей нагрузкой, на которую реагирует прибор. [33]
Порог чувствительности при облучении хроматограмм коротковолновым УФ-светом лежит в пределах от 1 до 5 мкг. [34]
Порог чувствительности определяет максимально допустимый шаг обмотки tM хмин, так как при большем шаге при смещении скользящего контакта на хмин может не произойти перехода контакта с одного витка на другой и, следовательно, изменения напряжения на выходе датчика. [35]
Порог чувствительности — это наименьшее изменение измеряемой величины, способное вызвать минимально измеряемое изменение показаний измерительного устройства. [36]
Порог чувствительности для приборов с пределом измерений ( в переводе на милливольты) от 20 мв и выше не превышает 0 1 % и 0 2 % при диапазоне измерения от 10 до 20 мв. [37]
Порог чувствительности — — наименьший расход, при котором счетчик прибора начинает давать показания с любой погрешностью. [38]
Порог чувствительности характеризует механическое сопротивление счетчика, зависящее от конструкции измерительной части, а также от качества изготовления и сборки деталей прибора. [39]
Порог чувствительности — наименьший расход, при котором счетчик начинает давать непрерывные показания независимо от процента погрешности. [41]
Порог чувствительности выражает изменение значения измеряемой величины, вызывающее наименьшее изменение показаний прибора. Порог чувствительности зависит главным образом от наличия трения в измерительном устройстве прибора. [43]
Порог чувствительности , определяемый коэффициентом передачи и уровнем помех преобразователя, отнесенных ко входу, должен быть не выше заданной величины. Практически можно обеспечить величину порога чувствительности порядка 1 мкв. [44]
Порог чувствительности — изменение измеряемой величины, способное вызывать наименьшее заметное изменение показания прибора. [45]
Источник