Czy istnieje różnica pomiędzy wodomiarem a wodmomierzem? Jeśli tak, to na czym ona polega? Czy stosuje się jeszcze wodomiary?

Przepływomierzami cieczy (zwanymi dawniej wodomiarami) nazywano przyrządy służące do samoczynnego pomiaru ilości przepływającej przez nie cieczy. Wodomiary dawały wyniki spostrzeżeń niepewne, poza tym w wodomiarach tłokowych woda stykała się ze smarami, przez co zanieczyszczała liczydło oraz przepływającą wodę. Obecnie przepływomierze nazywane są wodomierzami. Służyły one do samoczynnego pomiaru ilości przepływającej cieczy. Ilość tej cieczy mogła być wyrażona w jednostkach objętości, masy lub ciężaru. Wodomierze wzorcowano na ogół w jednostkach objętości, najczęściej w metrach sześciennych (m³), zwanych dawniej sterami (s) lub w litrach (l). Natężenie przepływu objętościowe określano kiedyś jako prądność Q. Jest to stosunek objętości wody (V) do czasu (t) jej przepływu przez wodomierz.

Natężenie przepływu objętościowe może być mierzone w metrach sześciennych na godzinę – m³/h (czyli w sterach na godzinę s/h), w m³/s, l/h, l/min, l/s itp.

Klasyfikacja sprzed lat 60.

Poniżej przedstawię Państwu, a niektórym zapewne przypomnę, klasyfikację przepływomierzy cieczy i wodomierzy, która obowiązywała do roku 1956.

W zależności od rodzaju przepływającej cieczy przepływomierze dzielono na:

* przepływomierze wody zwane wodomierzami,

* przepływomierze do solanek,

* przepływomierze do paliw płynnych (benzyny, ropy, olejów mineralnych),

* przepływomierze do spirytusu i alkoholu,

* przepływomierze do innych cieczy.

W zależności od zakresu temperatur, w których mogły być stosowane wodomierze, dzielono je na:

* wodomierze do wody zimnej (do temperatury 30°C),

* wodomierze do wody ciepłej (do temperatury 70°C),

* wodomierze do wody gorącej zwane inaczej wodomierzami kotłowymi; dostosowane do temperatur wody powyżej 70°C.

Z punktu widzenia zasad działania i konstrukcji wodomierze (podobnie jak przepływomierze w ogóle) dzielono na następujące grupy:

* wodomierze silnikowe pojedyncze, w których przepływająca ciecz napędzała bezpośrednio organ czynny (tłok, wirnik, tarczę, suwak rozrządczy itp.) uruchamiający z kolei liczydło;

* wodomierze zwężkowe (manometryczne), w których przepływająca przez organ spiętrzający (kryzę, dyszę lub zwężkę Venturiego) ciecz powoduje spadek ciśnienia zależny od natężenia przepływu. Za pośrednictwem elementu manometrycznego i mechanizmu zegarowego uruchamiane było liczydło wskazujące ilość przepływającej cieczy. Przepływomierze takie pozbawione mechanizmu zegarowego i wskazujące tylko natężenie przepływu nazywano prądnościomierzami;

* wodomierze sprzężone, składające się z dwóch wodomierzy o różnych przepuszczalnościach oraz z zaworu zmiennego obciążenia regulującego samoczynnie przepływ wody w ten sposób, że przy małych natężeniach przepływu woda zostawała skierowana wyłącznie na wodomierz boczny (mały), przy dużych zaś – strumień wody w całości lub w przeważającej części przepływał przez wodomierz główny (duży);

* wodomierze upustowe, w których przewodzie głównym umieszczony był organ spiętrzający (dysza, kryza itp.) wywołujący różnicę ciśnień i przepuszczający przeważającą część strumienia wody, w przewodzie zaś bocznym (upustowym) – wodomierz o niedużej przepuszczalności, przez który przepływała niewielka stosunkowo część wody.

Wskazania wodomierza wstawionego w przewód boczny były teoretycznie proporcjonalne do ogólnej ilości przepływającej wody. Ze względu jednak na znaczną zależność spadku ciśnienia w wodomierzu bocznym od wielu czynników przypadkowych (drobnych zanieczyszczeń, zakłóceń przepływu itp.) wodomierze upustowe odznaczały się małą dokładnością wskazań i dlatego też z punktu widzenia przepisów Głównego Urzędu Miar były nielegalne.

Zależnie od tego, czy przepływomierze cieczy mogły pracować przy nadciśnieniu po stronie odpływowej, czy też nie dzielono je na :

* przepływomierze zamknięte, w których ciecz pod ciśnieniem wypełniała całkowicie przewody wewnątrz przepływomierza;

* przepływomierze otwarte, w których ciecz podczas przepływu ograniczona była z boków i z dołu ściankami przewodów, z góry zaś swobodną powierzchnią cieczy. Przepływomierze otwarte nie mogły pracować przy przeciwciśnieniu po stronie odpływowej;

Zależnie od rodzaju zastosowanego liczydła przepływomierze dzielono na:

* przepływomierze z licznikiem wskazówkowym, w których liczydło składało się z nieruchomych kołowych tarcz podziałowych i ruchomych wskazówek obracających się dookoła osi tych tarcz;

* przepływomierze z liczydłem bębenkowym, w których liczydło składało się z bębenków lub tarcz cyfrowych obracających się dookoła swoich osi i ukazujących w okienkach tarczy liczydła cyfry odpowiadające wskazaniom wodomierza. Liczydła zawierające częściowo wskazówki, częściowo zaś bębenki cyfrowe zaliczano do liczydeł bębenkowych.

Wodomierze silnikowe

Wodomierze silnikowe dzielono z kolei na:

* Wodomierze wirnikowe, w których organem czynnym jest wirnik poruszający się pod wpływem naporu hydrodynamicznego wody przepływającej przez komorę wirnikową. Ponieważ w wodomierzach wirnikowych strumień cieczy opływa wirnik, sztuczne lub przypadkowe zahamowanie wirnika powoduje w przeciwstawieniu do wodomierzy komorowych zamkniętych, jedynie bardzo nieznaczne zmniejszenie natężenia przepływu. Wskazania wodomierzy wirnikowych są w dużym stopniu zależne od oporów mechanicznych elementów czynnych, toteż pod względem dokładności i niezawodności wskazań wodomierze wirnikowe ustępowały wodomierzom komorowym.

* wodomierze komorowe zaopatrzone były w organ czynny (tłok, puszkę, tarczę, bęben itp.) poruszający się bezpośrednio pod wpływem różnicy ciśnień cieczy przed i za tym organem lub pod wpływem ciężaru cieczy, przy czym za każdym przesunięciem organu czynnego zostaje przepuszczona przez wodomierz określona dawka cieczy.

Wskazania wodomierzy komorowych były w przybliżeniu niezależne od oporów mechanicznych mechanizmu liczydła.

Przepływomierze pojemnikowe skonstruowane były na tej zasadzie, że kosztem energii przepływającej cieczy uruchamiany był okresowo mechanizm rozrządzający napełnienie i opróżnianie nieruchomych pojemników. Przepływomierze pojemnikowe znajdowały głównie zastosowanie jako przepływomierze paliw płynnych; wodomierze tego systemu nie były zbyt rozpowszechnione.

Wodomierze wirnikowe

Wodomierze wirnikowe dzielono na trzy zasadnicze grupy:

* Wodomierze skrzydełkowe, których wirnik jest zaopatrzony w szereg łopatek (skrzydełek) rozmieszczonych równomiernie na obwodzie; woda, przepływając szczelinami między komorą wirnikową i wirnikiem, powodowała ruch obrotowy wirnika skrzydełkowego; ruch ten przenosił się za pośrednictwem przekładni na mechanizm liczydła.

* wodomierze śrubowe (młynkowe), zwane jeszcze bardzo często, choć niewłaściwie, wodomierzami Woltmana [1], w których do piasty cylindrycznej wirnika przymocowany był szereg łopatek w kształcie śruby wielozwojowej. Napór wody przepływającej w kierunku osiowym między łopatkami wirnika powodował ruch obrotowy wirnika śrubowego, który przenosił się za pośrednictwem przekładni na mechanizm liczydła.

* Wodomierze turbinowe (reakcyjne), których zasada jest analogiczna do zasady działania turbin reakcyjnych wodnych biegnących luzem.

Wodomierze reakcyjne Segnera zaopatrzone są w wirniki w kształcie reakcyjnego koła Segnera, osadzonego obrotowo na osi pionowej i zaopatrzonego w przewody zakrzywione, o wylotach zwróconych w jedną stronę; ciecz wypływająca z wirnika wywoływała moment obrotowy wprawiający w ruch wirnik. Wodomierze tego typu stosowane były w ubiegłym stuleciu. W latach 50. zaprzestano ich produkcji.

Wodomierze skrzydełkowe

Wodomierze skrzydełkowe dzielone były na:

* Wodomierze skrzydełkowe jednostrumieniowe suche, w których woda dopływa do komory wirnikowej jednym zwartym strumieniem skierowanym skośnie do osi wirnika i odpływa z tej komory także jednym strumieniem. Liczydło oddzielone było od cieczy płytą uszczelnioną, przez którą przechodzi oś uszczelniona dławnicą napędzającą mechanizm liczydła.

* Wodomierze skrzydełkowe jednostrumieniowe, suche z liczydłem wskazówkowym oznaczano symbolem JSW; wodomierze zaś skrzydełkowe jednostrumieniowe, suche z liczydłem bębenkowym – symbolem JSB.

Wodomierze skrzydełkowe jednostrumieniowe mokre, w których woda dopływa do komory wirnikowej i odpływa z niej jednym zwartym strumieniem, skierowanym skośnie do osi wirnika, zaś mechanizm liczydła zanurzony jest w cieczy wypełniającej wodomierz. Wskazania liczydła odczytywało się przez grubą, bardzo wytrzymałą na ciśnienie płytę szklaną.

* Wodomierze skrzydełkowe jednostrumieniowe mokre z liczydłem wskazówkowym oznacza się symbolem JMW, zaś skrzydełkowe jednostrumieniowe mokre z liczydłem bębenkowym – symbolem JMB.

* Wodomierze suche skrzydełkowe wielostrumieniowe, w których woda dopływa do komory wirnikowej wieloma strumieniami przez szereg otworków skierowanych skośnie do wirnika i odpływa z niej poprzez szereg innych podobnie skierowanych otworków odpływowych. Liczydło (suche) oddzielone jest od cieczy płytą uszczelnioną

* Wodomierze skrzydełkowe wielostrumieniowe suche z liczydłem wskazówkowym oznaczane były symbolem WSW, zaś skrzydełkowe wielostrumieniowe suche z liczydłem bębenkowym – symbolem WSB.

Wodomierze skrzydełkowe wielostrumieniowe mokre, w których woda dopływa do komory wirnikowej i odpływa z niej wieloma strumieniami, a liczydło pozostaje zanurzone w cieczy.

* Wodomierze skrzydełkowe wielostrumieniowe: mokre z liczydłem wskazówkowym oznacza się symbolem WMW, zaś skrzydełkowe wielostrumieniowe mokre z liczydłem bębenkowym – symbolem WMB.

Wodomierze śrubowe

Wodomierze śrubowe (młynkowe) dzielono na:

* wodomierze śrubowe z wirnikiem poziomym

* wodomierze śrubowe z wirnikiem pionowym

Wodomierze śrubowe z wirnikiem poziomym dzielono na:

* wodomierze śrubowe z wyjmowanym bębnem, w których osłona wodomierza posiada wyjmowaną tuleję, w której osadzony jest mechanizm wodomierza.

Wodomierze śrubowe z wirnikiem pionowym dzielono na:

* wodomierze śrubowe z wirnikiem pionowym do przewodów poziomych

* wodomierze śrubowe studzienne, służące do pomiaru ilości wody zasysanej ze studni; woda dopływa do wodomierza w kierunku pionowym, odpływa zaś w kierunku poziomym.

* wodomierze śrubowe stojakowe (hydrantowe) przystosowane do pomiaru ilości wody pobieranej z sieci ulicznej za pośrednictwem rury pionowej zwanej stojakiem.

Przepływomierze komorowe

Ponieważ przepływomierze komorowe są kosztowniejsze, lecz zapewniają większą dokładność niż przepływomierze wirnikowe, znajdowały one zastosowanie jako wodomierze w nielicznych stosunkowo przypadkach, gdy warunki pomiaru wymagały zwiększonej dokładności (np. jako wodomierze kontrolne). Poza tym przepływomierze komorowe stosowane bywały przeważnie do pomiaru bardziej cennych cieczy, jak np. paliw płynnych spirytusu.

Przepływomierze komorowe dzielono na:

* Przepływomierze tłokowe, w których ciśnienie dopływającej cieczy powoduje ruch posuwisto-zwrotny tłoka w cylindrze.

* Przepływomierze puszkowe, w których organem czynnym jest tłok obrotowy (puszka) obracający się mimośrodowo względem osi komory.

* Przepływomierze tarczowe, w których organem czynnym jest tarcza okrągła, poruszająca się na przegubie kulistym ruchem precesyjnym w odpowiednio ukształtowanej komorze.

* Przepływomierze bębnowe, w których po napełnieniu jednej z komór bębna następuje obrót bębna o pewien kąt i wylanie zawartości do przewodu odpływowego. Bęben wykonuje jednokierunkowy ruch obrotowy.

* Przepływomierze nieckowe, w których po napełnieniu naczynia ukształtowanego w formie niecki następuje przechylenie jego i wylanie zawartości do przewodu odpływowego.

* Przepływomierze eliptyczne (Ovalo), w których dwa cylindry o przekroju eliptycznym zazębiają się i, obracając się pod wpływem różnicy ciśnień przed i za przepływomierzem, przepuszczają określoną dawkę za każdym obrotem.

* Przepływomierze rotacyjne, w których cylinder umieszczony mimośrodowo w komorze zaopatrzony jest w kilka łopatek ruchomych w kierunku promieniowym względem cylindra i dociskanych sprężyną do ścianek komory.

* Przepływomierze ślimakowe, w których w komorze mierniczej umieszczone są dwa lub trzy wzajemnie zazębiające się walce ślimakowe; pod wpływem różnicy ciśnień przed i za przepływomierzem walce obracają się, przepuszczając za każdym obrotem określoną dawkę cieczy.

Wodomierze sprzężone

Wodomierze sprzężone dzielono na:

* wodomierze sprzężone równolegle, w których wodomierz boczny włączony jest równolegle do przewodu głównego zawierającego wodomierz główny i zawór zmiennego obciążenia.

* Wodomierze sprzężone szeregowo, w których wodomierz boczny połączony był szeregowo z wodomierzem głównym. Zawór zmiennego obciążenia połączony był szeregowo z wodomierzem głównym, równolegle zaś z wodomierzem bocznym.

Andrzej Świerszcz

[1] Wodomierz śrubowy został złączony z nazwiskiem Woltmana przez podobieństwo wirnika śrubowego do młynka hydrometrycznego, stosowanego w pomiarach hydrotechnicznych. Ponieważ twórcą młynka hydrometrycznego był Schober, a nie Woltman, którego zasługą było jedynie rozpowszechnienie tego przyrządu w praktyce hydrometrycznej, przeto związek wodomierza śrubowego z nazwiskiem Woltmana jest więcej niż luźny. Właściwym konstruktorem wodomierza śrubowego był niemiecki inżynier A. Thiem (wg uwag A. T. Troskolańskiego, Wodomierze sprzężone).

Opracowano na podstawie Poradnika wodomierzowego pod redakcją inż. Adama Tadeusza Troskolańskiego. Warszawa 1956 r., wydawnictwo „Budownictwo i architektura”.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij