Análisis del mecanismo: por qué se producen imprecisiones y grietas en los medidores mecánicos de agua en invierno

En la industria del suministro de agua, la Medido de agua mecánico Es ampliamente utilizado por su diseño robusto e independencia de fuentes de energía externas. Sin embargo, durante el clima extremadamente frío, la incidencia de Inexactitud y agrietamiento aumenta significativamente. Estos problemas afectan la gestión del agua no contabilizada (ANR) de las empresas de servicios públicos y aumentan los costos de mantenimiento para los usuarios finales.

Estrés de expansión física causado por el cambio de fase del agua

La causa principal de destrucción física en un Medidor de agua mecánico radica en las propiedades físicas del agua cuando desciende por debajo del punto de congelación. Cuando la temperatura del agua cae por debajo de 0°C, comienza a cristalizarse en hielo.

Efecto de expansión de volumen: El agua se expande aproximadamente un 9% en volumen cuando pasa de líquido a sólido. En un entorno restringido como el Cámara de medición de un medidor de agua, esta expansión crea una inmensa presión interna.

Límites de tensión del material: La mayoría de los medidores mecánicos utilizan Latón or Hierro fundido para el cuerpo. Si bien estos metales poseen una alta resistencia a la tracción, la presión generada por la expansión del hielo puede exceder los 20.000 psi. Esta fuerza a menudo supera el límite elástico del material, lo que provoca fallas estructurales de la carcasa del medidor o del vidrio del contador.

Mecanismos de interferencia en la precisión de las mediciones

Más allá del daño físico, los ambientes de baja temperatura interfieren con la Precisión de un Medidor de agua mecánico a través de varias vías físicas.

Modificación de coeficientes de fricción

el Medidor de agua mecánico se basa en un Impulsor conduciendo una serie de Engranajes . En condiciones de frío, aumenta la viscosidad del agua residual cerca de los cojinetes. Puede producirse microcongelación, lo que eleva significativamente la Flujo inicial . Esto da como resultado que el medidor no registre el consumo de agua durante los períodos de bajo flujo porque el impulsor no puede superar la resistencia adicional.

Contracción térmica diferencial

Los componentes internos y el cuerpo del medidor están hechos de materiales con diferentes coeficientes de expansión térmica. A bajas temperaturas, el Liquidación (el espacio de ajuste) entre los engranajes de plástico y la carcasa de metal se estrecha. Esta contracción aumenta la fricción mecánica. Además, para medidores de esfera seca que utilizan un Unidad magnética , el frío extremo puede afectar la densidad del flujo magnético, lo que lleva a Desacoplamiento y resulting in under-registration of water usage.

Impacto de los cristales de hielo en las características del flujo

Durante las fluctuaciones de temperatura, puede producirse formación de hielo parcial dentro del medidor. Estos cristales de hielo alteran la geometría interna del Cámara de medición .

Reducción del Área de Flujo: Según el principio de Bernoulli, a medida que disminuye el área de la sección transversal de la trayectoria del flujo, aumenta la velocidad del fluido. Esta aceleración local provoca que Impulsor rotar más rápido de lo previsto para un determinado volumen de agua, lo que provoca una "sobrelectura" en la que el consumo registrado es superior al volumen real utilizado.

Mitigaciones técnicas para la confiabilidad en invierno

Para reducir la tasa de fracaso del Medidor de agua mecánico En invierno se emplean varias estrategias técnicas durante la fabricación e instalación:

Resiliencia de materiales mejorada

El uso de hierro dúctil o aleaciones especializadas con mayor resistencia a la fractura ayuda al cuerpo del medidor a soportar picos de presión temporales sin consecuencias catastróficas. agrietamiento .

Protección de registro

Implementación de sellados al vacío o llenos de aceite. Registrarse Las unidades evitan la entrada de humedad y la congelación dentro del mecanismo de conteo, asegurando que los dígitos permanezcan visibles y móviles en temperaturas bajo cero.

Gestión de bolsas de aire

Reducir la acumulación de Bolsas de aire dentro de la tubería es fundamental, ya que el aire comprimido puede exacerbar la fuerza destructiva ejercida durante el proceso de congelación.