Орчин үеийн усан дээрландшафтыг хэмжих, цахилгаан соронзон усны тоолуур болон хэт авианы усны тоолуур нь хоёр түгээмэл бөгөөд дэвшилтэт технологи гэдгээрээ онцлог юм. Төрөл бүр нь өөрийн гэсэн өвөрмөц онцлогтой бөгөөд эдгээр нь тэдгээрийн үйл ажиллагааны зарчмуудаас үүдэлтэй юм. Эдгээр ялгааг ойлгох нь усны хангамж, үйлдвэрлэлийн хэрэглэгчид болон бусад оролцогч талууд өөрсдийн тодорхой хэрэглээнд хамгийн тохиромжтой усны тоолуурын шийдлийг сонгохдоо мэдээлэлтэй шийдвэр гаргахад чухал ач холбогдолтой юм.
1. Үйл ажиллагааны зарчим
Цахилгаан соронзон усны тоолуур нь Фарадейгийн цахилгаан соронзон индукцийн хууль дээр үндэслэн ажилладаг. Ус гэх мэт дамжуулагч шингэн нь тоолуурын дотор үүссэн соронзон оронгоор урсах үед цахилгаан хөдөлгөгч хүч (EMF) үүсдэг. Энэхүү өдөөгдсөн EMF нь шингэний урсгалын хурдтай пропорциональ байна. Тоолуур нь энэхүү EMF-ийг урсгалын хоолойн эсрэг талд байрлуулсан электродуудыг ашиглан хэмждэг. Өдөөгдсөн хүчдэлийн хүчийг хэмжсэнээр усны хурдыг тодорхойлж болно. Урсгал хоолойн хөндлөн огтлолын талбай мэдэгдэж байгаа тул усны эзэлхүүний урсгалын хурдыг томъёогоор тооцоолж болно.
Q=v×A, энд Q нь урсгалын хурд, v нь хурд, A нь хөндлөн огтлолын талбай юм.
1.2 Хэт авианы усны тоолуур
Нөгөөтэйгүүр, хэт авианы усны тоолуур нь шингэн дэх хэт авианы долгионы нислэгийн хугацааны зарчмыг ашигладаг. Эдгээр нь урсгал усаар дамжин хэт авианы дохионы дээд ба доод урсгалын тархалтын хоорондох хугацааны зөрүүг хэмждэг. Хэт авианы долгионыг усанд дамжуулах үед түүний тархалтын хурд нь усны урсгалын хурдаас хамаарна. Хэрэв долгионыг урсгалын чиглэлд (доош урсгал) илгээвэл илүү хурдан, харин урсгалын эсрэг (дээш урсгал) илгээвэл удаан хөдөлнө. Энэхүү хугацааны зөрүүг нарийн хэмжсэнээр усны хурдыг тооцоолж болно. Цахилгаан соронзон усны тоолууртай адил хурдыг мэдсэний дараа эзэлхүүний урсгалын хурдыг ус урсаж буй хоолой эсвэл сувгийн хөндлөн огтлолын талбайгаар хурдыг үржүүлж тодорхойлж болно.
2. Гүйцэтгэлийн шинж чанарууд
2.1 Нарийвчлал
2.1.1 Цахилгаан соронзон усны тоолуур
Цахилгаан соронзон усны тоолуур нь өндөр нарийвчлалаараа алдартай, ялангуяа дунд болон өндөр урсгалын хурдны хязгаарт. Тэд хамгийн тохиромжтой нөхцөлд 0.5% хүртэл буюу түүнээс ч илүү нарийвчлалын түвшинд хүрч чаддаг. Энэхүү өндөр нарийвчлал нь тогтвортой, сайн ойлгогдсон цахилгаан соронзон индукцийн зарчмаас үүдэлтэй юм. Гэсэн хэдий ч соронзон орны хүч чадлын өөрчлөлт (гадаад соронзон эх үүсвэрээс нөлөөлж болно), электродын бохирдол, эсвэл буруу суурилуулалт зэрэг хүчин зүйлүүд нь тэдгээрийн нарийвчлалд нөлөөлж болно. Жишээлбэл, хэрэв электродууд цаг хугацааны явцад тунадасаар бүрхэгдсэн бол хэмжсэн цахилгаан соронзон хүч нь гажуудсан байж болзошгүй бөгөөд энэ нь урсгалын хурдны заалтыг буруу гаргахад хүргэдэг.
Хэт авианы усны тоолуур нь ерөнхий хэрэглээнд 1%-2% хооронд хэлбэлздэг сайн нарийвчлалтай байдаг. Тэдгээрийн нарийвчлалд агаарын бөмбөлөг, түдгэлзүүлсэн хатуу бодис эсвэл усны акустик шинж чанарын өөрчлөлт зэрэг хүчин зүйлс нөлөөлж болно. Жишээлбэл, агаарын бөмбөлөг нь хэт авианы долгионыг тарааж, нислэгийн хугацааг буруу хэмжилт хийхэд хүргэдэг. Цэвэр устай, тогтвортой урсгалын нөхцөлтэй хэрэглээнд хэт авианы усны тоолуур нь найдвартай, нарийвчлалтай заалтыг өгч чаддаг. Зарим дэвшилтэт загваруудад олон замын хэт авианы мэдрэгч зэрэг техникийг усны урсгал доторх олон хэт авианы замаас хэмжилтийг дундажлах замаар нарийвчлалыг сайжруулахад ашигладаг.
2.2 Урсгалын хүрээ
2.2.1 Цахилгаан соронзон усны тоолуур
Цахилгаан соронзон усны тоолуур нь ерөнхийдөө өргөн урсгалын хүрээтэй бөгөөд ердийн хэлбэлзэл (хамгийн их утгын хэмжигдэх хамгийн бага урсгалын хурдтай харьцуулсан харьцаа) нь 100:1 ба түүнээс дээш байдаг. Эдгээр нь том ус цэвэрлэх байгууламж эсвэл үйлдвэрлэлийн хөргөлтийн систем гэх мэт өндөр урсгалтай үйлдвэрлэлийн хэрэглээ болон дунд урсгалтай орон сууц, арилжааны хэрэглээний аль алиныг нь хэмжихэд тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч маш бага урсгалын хурдтай үед тэдгээрийн гүйцэтгэл зарим талаар хязгаарлагдмал байж болно. Маш бага хурдтай үед өдөөгдсөн цахилгаан соронзон хүчийг нарийвчлалтай хэмжихэд хэтэрхий сул байж болох бөгөөд энэ нь урсгалын хүрээний доод хэсэгт болзошгүй алдаатай байдалд хүргэдэг.
2.2.2 Хэт авианы усны тоолуур
Хэт авианы усны тоолуур нь маш сайн бага урсгал хэмжих чадвараараа алдартай. Тэдгээр нь ихэвчлэн 0.01 м/с буюу түүнээс доош урсгалын хурдыг илрүүлж чаддаг тул жижиг алдагдал эсвэл бага урсгалын хэрэглээг нарийн хэмжих шаардлагатай хэрэглээнд, тухайлбал алдагдал илрүүлэх зорилгоор орон сууцны усны тоолуурт маш тохиромжтой. Тэдгээрийн хүрээний чадвар нь нэлээд өндөр байж болох бөгөөд зарим загварууд нь 400:1 ба түүнээс дээш харьцаатай байдаг. Энэхүү өргөн урсгалын хүрээ нь жижиг хэмжээний өрхийн усны хэрэглээнээс эхлээд томоохон хэмжээний үйлдвэрийн болон хотын ус түгээх систем хүртэл өргөн хүрээний хэрэглээг зохицуулах боломжийг олгодог.
2.3 Даралтын алдагдал
Цахилгаан соронзон усны тоолуур нь даралтын алдагдал харьцангуй бага байдаг. Цахилгаан соронзон тоолуурын урсгалын хоолойн загвар нь ихэвчлэн шулуун бөгөөд саадгүй байдаг тул усны урсгалд үзүүлэх эсэргүүцлийг багасгадаг. Энэ нь өндөр даралттай усны хангамжийг хадгалах нь чухал ач холбогдолтой хэрэглээнд, тухайлбал томоохон хэмжээний үйлдвэрлэлийн процесст эсвэл хол зайд ус түгээх сүлжээнд ашигтай байдаг. Бага даралтын алдагдал нь тоолуурын эсэргүүцлийг даван туулахад бага энерги шаардагддаг тул насос болон бусад ус зөөгч тоног төхөөрөмжийн эрчим хүчний хэрэглээг бууруулахад тусалдаг.
2.3.2 Хэт авианы усны тоолуур
Хэт авианы усны тоолуур нь ерөнхийдөө бага даралтын алдагдалтай байдаг. Хэт авианы тоолуурын хэмжилтийн процесс нь урсгалын замд ямар нэгэн физик саад тотгор учруулдаггүй, учир нь хэт авианы мэдрэгчийг ихэвчлэн хоолой эсвэл урсгалын сувгийн гадна талд суурилуулдаг. Энэхүү хөндлөнгийн оролцоогүй хэмжилтийн арга нь усны урсгалд мэдэгдэхүйц саад учруулахгүй байхыг баталгаажуулдаг бөгөөд ингэснээр тоолуур дээрх даралтын уналт хамгийн бага байдаг. Цахилгаан соронзон тоолууртай адил энэ шинж чанар нь хэт авианы усны тоолуурыг даралтыг хадгалах нь чухал ач холбогдолтой хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.
2.4 Хариу өгөх хугацаа
2.4.1 Цахилгаан соронзон усны тоолуур
Цахилгаан соронзон усны тоолуур харьцангуй хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг. Усны урсгалын хурд өөрчлөгдсөний дараа өдөөгдсөн цахилгаан соронзон хүч бараг тэр даруй өөрчлөгддөг бөгөөд тоолуур энэ өөрчлөлтийг хурдан илрүүлж, бүртгэж чаддаг. Энэхүү хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх хугацаа нь тэдгээрийг усны эрэлтийн гэнэтийн өөрчлөлтийг шуурхай илрүүлж, удирдах шаардлагатай үйлдвэрлэлийн процесс гэх мэт урсгалын хурдны өөрчлөлтийг бодит цагийн хяналт шаардлагатай хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.
2.4.2 Хэт авианы усны тоолуур
Хэт авианы усны тоолуур нь хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх хугацааг санал болгодог. Хэт авианы долгионы нислэгийн хугацааг хэмжих нь хурдан хэмнэлтэй үйл явц бөгөөд усны урсгалын хурдны аливаа өөрчлөлт нь хэмжсэн хугацааны зөрүүнд хурдан тусдаг. Энэ нь урсгалын хурдны хэлбэлзлийг хурдан илрүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь усны хэрэглээний хэв маягийн гэнэтийн өөрчлөлтийг шуурхай тодорхойлох боломжтой ус түгээлтийн сүлжээний хяналт зэрэг хэрэглээнд ашигтай юм.
3. Байгаль орчин болон суурилуулалтын талаарх анхаарах зүйлс
3.1 Суурилуулалтын шаардлага
3.1.1 Цахилгаан соронзон усны тоолуур
Цахилгаан соронзон усны тоолуур нь тоолуур суурилуулах байршлын дээд ба доод хэсэгт тодорхой хэмжээний шулуун хоолойн уртыг шаарддаг. Энэ нь усны урсгалыг тоолуурт орохоос өмнө бүрэн хөгжсөн, жигд байлгахын тулд хийгддэг бөгөөд энэ нь нарийвчлалтай хэмжилт хийхэд чухал юм. Ерөнхийдөө дээш чиглэсэн шулуун хоолойн урт нь хоолойн диаметрээс 5-10 дахин, доош чиглэсэн шулуун хоолойн урт нь хоолойн диаметрээс 2-5 дахин урт байхыг зөвлөж байна. Нэмж дурдахад, цахилгаан соронзон усны тоолуурыг хүчтэй гадны соронзон хөндлөнгийн оролцоогүй газарт суурилуулах шаардлагатай бөгөөд энэ нь тоолуурын доторх соронзон оронг тасалдуулж, хэмжилтийн нарийвчлалд нөлөөлж болзошгүй юм.
3.1.2 Хэт авианы усны тоолуур
Хэт авианы усны тоолуур нь суурилуулах шаардлагын хувьд илүү уян хатан байдаг. Тэдгээр нь ерөнхийдөө цахилгаан соронзон тоолууртай харьцуулахад шулуун хоолойн уртыг бага шаарддаг. Зарим тохиолдолд хоолойн диаметрээс 3 дахин их буюу түүнээс бага урттай шулуун хоолой хангалттай байж болно. Энэ нь шулуун хоолойн зай хязгаарлагдмал байж болох одоо байгаа хоолойн системд суурилуулахад хялбар болгодог. Гэсэн хэдий ч хэт авианы усны тоолуурыг хоолойн хана нь гөлгөр, зэврэлт, царцдас хуримтлагдахгүй газарт суурилуулах шаардлагатай, учир нь эдгээр нь хэт авианы долгион дамжуулах, хүлээн авахад нөлөөлж болзошгүй.
3.2 Байгаль орчны мэдрэг чанар
3.2.1 Цахилгаан соронзон усны тоолуур
Цахилгаан соронзон усны тоолуур нь усны цахилгаан дамжуулах чанарт мэдрэмтгий байдаг. Эдгээр нь дамжуулагч шингэний урсгалыг хэмжих зориулалттай бөгөөд хэрэв ус нь маш бага цахилгаан дамжуулах чадвартай бол (жишээлбэл, өндөр цэвэршүүлсэн усны хувьд) өдөөгдсөн цахилгаан соронзон хүч нь нарийвчлалтай хэмжихэд хэтэрхий сул байж болно. Үүнээс гадна, өмнө дурдсанчлан, гадаад соронзон орон нь цахилгаан соронзон усны тоолуурын ажиллагаанд саад учруулж болзошгүй. Том цахилгаан мотор, трансформатор эсвэл хүчтэй соронзон орны бусад эх үүсвэртэй үйлдвэрлэлийн орчинд нарийвчлалтай хэмжилтийг хангахын тулд тусгай хамгаалалт эсвэл тоолуурыг зөв байрлуулах шаардлагатай байж болно.
3.2.2 Хэт авианы усны тоолуур
Хэт авианы усны тоолуур нь агаарын бөмбөлөг, түдгэлзүүлсэн хатуу бодис болон усны акустик шинж чанарын өөрчлөлтөд мэдрэмтгий байдаг. Агаарын бөмбөлөг нь хэт авианы долгионыг тарааж, нислэгийн хугацааг буруу хэмжихэд хүргэдэг. Түдгэлзүүлсэн хатуу бодис, ялангуяа их хэмжээний эсвэл өндөр концентрацитай бол хэт авианы долгионы тархалтад нөлөөлж болно. Түүнчлэн, усны температур, давсжилт эсвэл зуурамтгай чанарын өөрчлөлт нь түүний акустик шинж чанарыг өөрчилж, зарим тохиолдолд нарийвчлалтай хэмжилтийг хадгалахын тулд тохируулгын тохируулга хийх шаардлагатай болдог.
4. Зардлын талаарх асуудлууд
4.1 Анхны өртөг
Цахилгаан соронзон усны тоолуур нь ерөнхийдөө харьцангуй өндөр анхны өртөгтэй байдаг. Энэ нь соронзон орон үүсгэдэг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг бий болгоход оролцдог нарийн төвөгтэй үйлдвэрлэлийн процесс, нарийвчлалтай электродууд болон өдөөгдсөн цахилгаан соронзон орныг хэмжихэд шаардлагатай нарийн төвөгтэй электроникуудтай холбоотой юм. Тэдгээрийг бүтээхэд ашигласан материалууд, ялангуяа соронзон хэлхээ болон урсгалын хоолойн доторлогоонд (цахилгаан тусгаарлагчийг хангах) ашигласан материалууд нь мөн өндөр өртөгт нөлөөлдөг.
4.1.2 Хэт авианы усны тоолуур
Хэт авианы усны тоолуур нь харьцангуй өндөр анхны өртөгтэй байх хандлагатай байдаг ч заримдаа тодорхой загвар болон үйлдвэрлэгчээс хамааран цахилгаан соронзон тоолуураас арай бага байж болно. Өртөг нь голчлон өндөр чанартай хэт авианы дамжуулагч, дэвшилтэт дохио боловсруулах электроник, үйлдвэрлэлийн явцад нарийн тохируулга хийх шаардлагаас хамаардаг. Гэсэн хэдий ч технологи хөгжихийн хэрээр масштабын хэмнэлт гарч ирэхийн хэрээр хэт авианы усны тоолуурын өртөг аажмаар буурч байна.
4.2 Засвар үйлчилгээний зардал
4.2.1 Цахилгаан соронзон усны тоолуур
Цахилгаан соронзон усны тоолуурын засвар үйлчилгээний зардал харьцангуй дунд зэрэг байдаг. Үндсэн засвар үйлчилгээний ажлуудад бохирдол үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд электродуудыг үе үе шалгаж, цэвэрлэх ажил ордог бөгөөд энэ нь хэмжилтийн нарийвчлалд нөлөөлж болзошгүй юм. Зарим тохиолдолд соронзон орон үүсгэдэг эд ангиуд элэгдлийн шинж тэмдэг илэрвэл эсвэл электроникийн асуудал гарвал илүү гүнзгий засвар үйлчилгээ эсвэл эд ангиудыг солих шаардлагатай байж болно. Гэсэн хэдий ч хэмжилтийн хэсэгт хөдлөх эд анги байхгүй тул нийт засвар үйлчилгээний шаардлага хэт дарамттай биш юм.
Хэт авианы усны тоолуур нь ихэвчлэн засвар үйлчилгээний зардал багатай байдаг. Хөдлөх эд анги байхгүй бөгөөд хэт авианы дамжуулагч нь ерөнхийдөө удаан эдэлгээтэй байдаг тул засвар үйлчилгээний гол ажил бол дамжуулагч эсвэл дохио боловсруулах электроникийн эвдрэлийн шинж тэмдгийг үе үе шалгах явдал юм. Ус нь их хэмжээний түдгэлзүүлсэн хатуу бодис агуулдаг эсвэл дамжуулагч бохирдох эрсдэлтэй тохиолдолд дамжуулагчийн гадаргууг үе үе цэвэрлэх шаардлагатай байж болно. Гэхдээ ерөнхийдөө бусад төрлийн усны тоолууртай харьцуулахад хэт авианы усны тоолуур нь бага давтамжтай, хямд засвар үйлчилгээ шаарддаг.
5. Хэрэглээ
5.1 Цахилгаан соронзон усны тоолуур
Цахилгаан соронзон усны тоолуурыг үйлдвэрлэлийн салбарт өргөн ашигладаг бөгөөд дамжуулагч шингэний өндөр урсгалын хурдыг нарийн хэмжих нь чухал юм. Үүнд химийн үйлдвэрлэл, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх (хөргөлтийн ус хэмжих зориулалттай), хүнс, ундаа үйлдвэрлэх зэрэг салбарууд багтана. Ус, бохир ус цэвэрлэх салбарт цахилгаан соронзон усны тоолуурыг түүхий ус, цэвэршүүлсэн ус, бохир усны урсгалыг хэмжихэд ашигладаг. Мөн тэдгээрийг усны хэрэглээний нарийн тооцоог гаргахын тулд томоохон хэмжээний арилжааны барилга байгууламж, орон сууцны хорооллуудад түгээмэл ашигладаг.
Хэт авианы усны тоолуур нь орон сууцны усны тоолуурт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд ялангуяа бага урсгалын хурдыг нарийн хэмжих, алдагдлыг илрүүлэхэд гол анхаарлаа хандуулдаг. Эдгээрийг мөн хөдөө аж ахуйн усжуулалтын системд ашигладаг бөгөөд ус нь элс, лаг зэрэг хольц агуулсан байж болзошгүй бөгөөд хэт авианы тоолуурын хөндлөнгийн оролцоогүй хэмжилтийн арга нь эдгээр хольцоос үүдэлтэй бөглөрөл, эвдрэлээс зайлсхийхэд тусалдаг. Үүнээс гадна, хэт авианы усны тоолуур нь янз бүрийн цэгүүдэд, түүний дотор хэт авианы тоолуурын уян хатан суурилуулах шаардлага нь давуу тал болох нарийн төвөгтэй хоолойн зохион байгуулалттай газруудад урсгалыг хянах зорилгоор ус түгээх сүлжээнд ашиглахад тохиромжтой.
Эцэст нь хэлэхэд, цахилгаан соронзон болон хэт авианы усны тоолуур хоёулаа өвөрмөц давуу талтай бөгөөд өөрийн гэсэн хэрэглээний чиглэлтэй байдаг. Энэ хоёрын аль нэгийг сонгох нь хэрэглээний тодорхой шаардлага, хэмжиж буй усны шинж чанар, суурилуулах орчин, өртөг-үр ашгийн харьцаа зэрэг янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаарна. Эдгээр ялгааг сайтар үнэлснээр хэрэглэгчид үнэн зөв, найдвартай, зардал багатай усны хэрэгцээгээ хангах хамгийн тохиромжтой усны тоолуурын технологийг сонгож чадна.хэмжилт.
Нийтэлсэн цаг: 2025-06-05