Vízóra minıségellenırzés – H4 1. A vízórák A háztartási vízfogyasztásmérık tulajdonképpen kis turbinák: a mérın átáramló víz egy lapátozással ellátott kereket forgat meg. A kerék által megtett fordulatok száma arányos az átáramlott víz térfogatával, így ha a forgó lapátkerékhez több áttételen keresztül egy számlálót csatlakoztatunk, akkor – kalibrálás után– mérhetı az átáramlott víztérfogat. Két típusuk ismert: 1. léteznek nedvesen futó vízórák, ahol az egész mérıeszközt kitölti a folyadék, és 2. szárazon futó vízmérı órák, ez utóbbiaknál csak a turbina van a vízben, ennek tengelye többnyire mágneses tengelykapcsolóval csatlakozik a számláló egységhez. A mérés során ez utóbbi típusú vízórával dolgozunk, ennek általános felépítését mutatja az 1. ábra.
A számláló háza A
lapátkerék
középen
a
mágneses tengelykapcsolóval A kerékház, amelyen a kiömlıés beömlınyílás is van
1. ábra: Szárazon futó vízmérı óra általános felépítése
A vízórákat alkalmazásuk szerint vízszintes és függıleges beépítéső csoportokba; pontosságuk szerint A, B és C osztályokba sorolják.
A vízórák stacionárius üzemvitelre vonatkozó pontossági elıírásai az ISO 4046 szabvány szerint a következık: a minimális (Qmin) és trend (Qtrend) térfogatáram között, vagyis kis térfogatáramoknál ± 5 %, a trend és a maximális (Qmax) térfogatáram között ± 2 % a megengedett hibahatár. A vízóra állandósult állapotra vonatkozó kalibrálási görbéje általában olyan, mint amit a 2. ábra mutat. A különbözı pontossági osztályok esetén a jellemzı (Qmin, Qtrend és Qmax) térfogatáramok számítása a névleges (Qnévl) térfogatáram függvényében – a fent említett szabványban – adott.
6% 5% 4% 3%
Hiba [%]
2% 1% 0% -1% -2% -3% -4% -5% -6%
Qmin
Qtrend
Qnévl
Qmax
Térfogatáram [m3/h]
2. ábra: Jellemzı vízóra stacionárius kalibrálási görbe
2. A mérés célja A mérés célja egy Qnévl=1,5 m3/h névleges térfogatáramú, vízszintes beépítéső, B pontossági osztályú lakás vízfogyasztásmérı óra stacionárius kalibrálási görbéjének felvétele, és ez alapján a vízóra minısítése. 3. A mérıberendezés leírása A 3. ábrán mutatjuk be a mérıberendezés vázlatát.
3. ábra
A városi vízhálózatból egy tolózáron és egy szelepen keresztül áramlik a víz a mérıberendezéshez. A mérendı víztérfogatot három, sorosan beépített vízmérı órával (VM1, VM2 és VM3) mérjük. Az SZ1 jelő fojtószelep és az SZ2 jelő gömbcsap szolgálnak az egyes mérendı térfogatáramok beállítására, az SZ1 a nagyobb, az SZ2 a kisebb térfogatáramok finom beállítására alkalmas. A T2 csap zárásával a köbözıtorony felé irányíthatjuk a vizet; a torony két egymás fölé épített, különbözı mérető tartályból áll (V1 és V2). A köbözés után a víz a T2 csap nyitásával engedhetı az M jelő medencébe. 4. A mérés menete A szivattyú bekapcsolását az oktató végzi. A gömbcsapon vagy a fojtószelepen az oktató utasításainak megfelelıen beállítjuk a kívánt értéket. A vízóra az átáramlott térfogatot méri. A térfogatáram megállapításához szükség van két leolvasott állapot között az eltelt idı mérésére, erre stoppert használunk. A T2 csap zárt állapotában, a vízmérı óra számlálójának kerek (egész liter) állapotában elindítjuk a stoppert, az indítás pillanatában a vízóra által mutatott értéket rögzítjük (Velıtt).
Elindítjuk a
köbözést, kisebb térfogatáram mérése esetén az alsó, nagyobb esetén a felsı tartályt használjuk. Rögzítjük, hogy melyik tartályt használtuk (∆V1 vagy ∆V2), ill. ∆tköböz értékét, amit természetesen egy másik hallgató egy másik stopperrel mért. A tartály telítıdését megakadályozandó a köbözés után nyitjuk a T2 csapot. Ugyancsak egész liter értéknél leállítjuk a „vízóra stopperét”, táblázatba írjuk a vízóra által mutatott térfogatot és az eltelt idıt (Vután és ∆tvízóra). A vizsgált mérınk a mérıberendezésbeli vízszintes beépítésnél a „B” pontossági osztály elıírásait teljesíti, ezek minimális térfogatárama az ISO 4064-es szabvány alapján 0,02*Qnévl= 0,03 m3/h, a trend térfogatáram értéke 0,08*Qnévl=0,12 m3/h, a maximális térfogatáram pedig a névleges kétszerese: 3 m3/h. A mérést 8 pontban elvégezzük, úgy, hogy a vízóra méréshatárában minél szélesebb tartományban, egyenletesen elosztva legyenek mérési pontok. Ehhez a beépített gömbcsap ill. szelep megfelelı beállításait megadtuk (lásd táblázat). táblázatosan foglaljuk össze.
Az eredményeket
gömbcsap/
Ssz.
∆V1
∆V2
∆tköböz
l
l
s
szelep
1
G ~ 15°
2,55
2
G ~ 30°
2,55
3
G ~ 45°
2,55
4
Sz 10
22,96
5
Sz 20
22,96
6
Sz 35
22,96
7
Sz 60
22,96
Minden
8
Qköböz Velıtt Vután ∆tvízóra Qvízóra m3/h
m3
m3
m3/h
s
Hiba %
22,96
nyitva
Kiszámoljuk a köbözéssel és a vízórával megállapított térfogatáramokat (Qköböz, Qvízóra).
A
köbözést
pontos
térfogatáram
mérésnek
tekintve
a
következı
összefüggésekkel meghatározzuk a hiba értékét.
Qköböz =
∆V 1 ∆V 2 vagy ∆tköböz ∆t köböz
Qvízóra =
Vután − Velött ∆tvízóra
hiba =
Qvízóra − Qköböz Qköböz
A jegyzıkönyvben rögzítse a mért értékek táblázatát, a kiszámolt térfogatáram és hibaszázalék értékeket. Elıre (felkészülésként otthon!) készítse el a hibahatárokat tartalmazó diagramot, melynek vízszintes tengelyén logaritmikus léptékben veszi fel a térfogatáramot. (Ehhez használja a köv. oldalon található diagram alapot!) Ebben a diagramban ábrázolja a vízóra hibáját a térfogatáram függvényében. Minısítse a kapott mérési eredmény alapján a vízórát, és nyilatkozzon annak beépíthetıségérıl. Rögzítse a mérıberendezésbe épített mőszerek, eszközök adatait.
