さまざまな種類の水道メーター: 機械式メーターとスマート メーターの購入者向けガイド

ゆっくりと漏れるタンクでは、1 日に数百リットルの水を無駄にする可能性がありますが、低流量しきい値が鈍いメーターでは、まったく請求されません。実際に使用される水と実際に請求される水とのギャップが、さまざまな種類の水道メーターが存在する実質的な理由です。各家庭は、購入コスト、測定精度、管理機能を異なる方法で取引しており、誤った取引は収益面に静かに現れます。

短い答えが最初に来ます。市場に出回っているほぼすべてのメーターは、2 つの勤労家族のいずれかに属しています。機械式メーターは可動部品による流量を測定し、シングルジェット、マルチジェット、体積式 (容積式)、ウォルトマン タービン タイプなどがあります。電子メーターは可動部品なしで流量を測定し、超音波式と電磁式があります。メーカーは、いずれかのファミリーに加えて、パルス出力、バルブ制御、プリペイド IC カード支払い、NB-IoT、LoRa、または Cat-1 ネットワークを介したワイヤレス読み取りなどのスマート機能を重ね合わせます。

このガイドでは、各タイプがどのように機能するか、どこで最も優れたパフォーマンスを発揮するか、所有にかかるコスト、および特定のラインに適合させる方法について説明します。これは現役メーカーの立場から書かれています。AMICO ブランドのメーカーである寧波時報計器有限公司は、2001 年以来機械式およびスマート水道メーターを製造しており、以下に説明するすべての家庭に供給しています。

さまざまな種類の水道メーターの分類方法

3 つの質問によって市場が整理された地図に分類されます。まず、流れを測定する物理原理は何でしょうか?次に、メーターは音量を登録する以外にどのような管理機能を実行しますか?第三に、測定値はどのように収集されるのでしょうか?プリペイドの NB-IoT メーターと普通の機械式メーターは、機能と価格が完全に異なるにもかかわらず、まったく同じ測定原理を共有する可能性があるため、購入時の混乱のほとんどはこれらの軸の混合から生じます。

測定原理により、業界では次の 3 つのグループが認識されます。

• 速度計。水の速度によって羽根車が回転します。シングルジェット メーターとマルチジェット メーターは住宅や建物をカバーし、ウォルトマン メーターは大規模な幹線をカバーします。
• 容積式メーターは容積計と呼ばれることが多く、既知の容積のチャンバーが満たされたり空になったりするため、メーターは速度から推測するのではなく直接容積をカウントします。
• 電子メーター。ペアの超音波トランスデューサーが通過時間を測定するか、電磁コイルが導電性水に誘導される電圧を測定します。

機能により、オプションの 2 番目の層がこれらの原則のいずれかに付加されます。以下の 4 つの構成カードは、公共事業と不動産の入札のほとんどをカバーしています。

機械系と電子系の違いは精度クラスだけではありません。以下の分割表では、詳細なセクションの前にトレードオフを並べて示しています。

流速水道メーター: シングルジェットおよびマルチジェット

流速計は、コンパクトで安価で、需要が 1 日のほとんどの期間中程度の帯域に収まり、ピーク時に一時的に急増する家庭の流量プロファイルによく適合するため、家庭用水道メーターのタイプで主流となっています。

シングルジェット水道メーター

単一の水流がインペラに接線方向に衝突して回転を開始し、磁気カップリングがその回転を乾式レジスターに伝達するため、水に微粒子が含まれている場合でも、ダイヤルは汚れがなく、読みやすい状態に保たれます。構造が簡単で部品点数が少なく、DN15 から DN25 までのサイズで国内需要の大部分をカバーします。温水タイプは耐熱素材を使用しているため、同じコンパクトなボディでボイラー給水と約90℃までの温水分配が可能です。

トレードオフとして、荷重全体が 1 つのベアリング パスを通過するため、マルチジェット設計よりも水質が重要になります。インレットストレーナーは安価な保険です。

マルチジェット水道メーター

流れはインペラの周囲に配置されたいくつかのオリフィスを通って測定チャンバーに流入するため、複数のジェットがローターに対称的に衝突し、ベアリングの摩耗が均等に分散されます。このバランスが、マルチジェットメーターの誤差曲線が何年も維持される理由、さまざまな設置位置に耐えられる理由、そしてアパートの請求、建物のサブメーター、および軽商用サービスでデフォルトの選択肢であり続ける理由です。

結露を防ぐドライタイプのレジスターに加え、パルス出力バージョンも利用できるため、マルチジェット ファミリは、メーター全体を交換せずにリモート カウンターを必要とする物件にとって主力製品となります。

マルチジェット乾式水道メーター 高品質の素材で作られており、銅または鉄のシェルはオプションです。水でもお湯でもご利用いただけます。乾燥したダイヤルは真空密閉されており、長期間きれいな測定値を維持します。 製品を見る→

予算に余裕があり、水がきれいな場合はシングルジェットを選択してください。長い検証サイクルの間でメーターの精度を維持する必要がある場合や、改造パスが必要になる可能性がある場合には、マルチジェットを選択してください。

容積式水道メーター: 正の変位精度

請求に関する紛争や極度に低い流量が懸念される場合、容積計は機械系の精密機器です。ローターの速度から体積を推測する代わりに、ピストンまたは振動ディスクが一定量の水を捕捉し、入口から出口に移送してサイクルをカウントします。その結果、DN15 から DN40 までのサイズにおいて、通常は R160 で認定されている機械式メーターで最高の低流量精度が得られます。

このファミリーには、水平および垂直の設置形式があり、腐食や重量が問題となる建物向けの軽量プラスチック製本体と、衛生要件により従来の真鍮が使用できない飲料ライン向けのステンレス鋼製飲料水メーターが用意されています。

精度には代償が伴います。チャンバーの公差が厳しいため、ストレーナと定期的なフラッシングで砂やスケールの侵入を防ぐ必要があり、単価は同等のマルチジェット メーターよりも高くなります。その代わりに、買い手は最小の連続フローの登録を取得します。

• 水が不足または高価で、1 リットルが収益となる場合は、容積計を指定します。
• 料金が正確で、低額の請求紛争が一般的である場合には、それらを指定してください。
• ステンレス鋼の本体を必要とする飲料ラインで指定してください。

ウォルトマン 大口径ライン用の取り外し可能な水道メーター

およそ DN50 を超えると、インペラの形状が変わります。軸方向に取り付けられたヘリカル ローターが船のプロペラのように流れの中で回転し、レジスターは上部のギアボックス内に設置されます。これらのウォルトマン メーターは、タービンまたは垂直スクリュー メーターとも呼ばれ、低い圧力損失で大量の水を動かします。これは、あらゆる水頭が防御に値する本管では重要です。

2 つの設置形式で市場をカバーします。 WPD 水平ウォルトマンは、送配電本管、灌漑ネットワーク、植物取水口の直線走行に適しています。 WS 垂直スパイラルウィングバージョンは、パイプが垂直に立ち上がるチャンバーやスペースが狭いチャンバーに適合します。一般的なサイズは、大口径の水道メーター向けに DN50 から DN500 まであります。

家族の特徴は名前にあります。測定インサートは取り外し可能であるため、パイプを切断したりラインを排水したりすることなく、機構を持ち上げて校正、修理、交換することができます。電力会社は、校正済みインサートの在庫を循環的に維持し、メインを所定の位置に置いたままネットワークを保守することで、生涯にわたるメンテナンスコストを大幅に削減します。

電子水道メーター：超音波式と電磁式

電子メーターは摩耗部分を完全に取り除きます。流れは水自体の物理的特性から得られるため、荷重を加えるベアリング、沈泥するジェット、スケールするチャンバーは必要ありません。これが、精度曲線が何年も平坦なままである理由であり、経済学上、電力会社にとってこれらのタイプがますます好まれている理由です。

超音波水道メーター

ペアのトランスデューサーは上流と下流に超音波パルスを送信します。水が流れると 2 方向間の通過時間が変化し、その差は速度に比例します。克服すべき機械的なしきい値がないため、レジスター比は R 250 ～ 800ランド に達するため、メーターは機械式メーターが無視する夜間の滴りを請求します。住宅用モデルは軽量のプラスチックボディを使用していますが、DN15 ～ DN40 バルブバージョンは真鍮ボディと遠隔遮断用の統合バルブを組み合わせています。通過時間の測定も双方向であり、地区計量は逆流やネットワークの異常を検出するために使用されます。

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電磁式水道メーター

電磁計はファラデーの法則を適用します。つまり、磁場中を移動する導電性の水は、その速度に比例した電圧を誘導し、内張りされたボア内の電極で測定されます。この原理は密度、粘度、圧力の変化に影響されないため、原水ライン、工業プロセス測定、DN40 以降の地区流入に大きく影響します。コイルには主電源または大型バッテリーからの電力が必要です。また、最小限の水の導電率が必要です。これにより、脱イオン水は除外されますが、通常の供給は除外されます。

電子保険料の払い戻し先

より高い購入価格は 3 つの方法で回収されます。1 つは機械式メーターでは決して記録されない低フロー収益、ドリフトする機械がないため検証間隔が長い、そして変換ハードウェアなしで AMI プラットフォームに直接接続できるデジタル出力です。

あらゆるタイプのメーターにスマートな機能を搭載

メーターのタイプとインテリジェンスは、個別に購入を決定します。上記のファミリーは、水の測定方法を説明しています。以下のシステムは、測定がどのように管理されるかを説明します。いずれも機械式または電子式のベース メーターに取り付けることができます。

光電式直読式

光学センサー アレイが機械レジスターに印刷された数字を読み取るため、収集された値は人間の読者が見る数字と同じであり、転写エラーはなく、計数ホイールの再プログラムも必要ありません。光電式バルブ制御バージョンには、延滞管理用の遠隔操作バルブが追加されており、垂直型光電式モデルは、メーターが垂直パイプ上にあるライザー設置に役立ちます。

プリペイド型ICカード水道メーター

プリペイド ファミリでは、回収リスクがオペレーターの帳簿から外されます。クレジットは IC カードにロードされるか、Bluetooth バージョンでは電話から直接ロードされ、残高が残っている間のみバルブが開いたままになります。基本的な計量原理は通常、標準的なシングルジェットまたはマルチジェット機構であり、スペアパーツをシンプルに保ちます。賃貸住宅、寮、不動産管理物件が最適です。

ワイヤレス水道メーター: NB-IoT、LoRa、Cat-1

3 つの無線パスが遠隔読み取りを支配します。 NB-IoT は、地下室やピットに深く浸透し、電力消費が非常に低いため、都市全体の AMI 展開に適した認可されたセルラー ネットワークを利用します。 LoRa は、オペレーターの制御下でプライベート ネットワークを構築し、ゲートウェイの配置が容易なキャンパスや工業団地で好まれます。 Cat-1 は、カバレッジが密でより高い帯域幅が必要な場合に標準 LTE を使用します。これらのメーターは時間ごとに報告するため、請求書を徴収する同じネットワークが最小限の夜間流量分析も提供し、分析画面上の継続的な小さな損失は通常、漏水です。

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さまざまな種類の水道メーターを一目で比較

メーターファミリーを比較するのに最も役立つ数値は、R 値として表されるレジスター比です。 R はメーターの永久流量 Q3 と最小流量 Q1 を比較するため、R160 とマークされたメーターは公称容量の 160 分の 1 まで正確さを保ちます。 R 値が高いほど、夜の緩やかな流れから朝のピークまで、実際の流量のより広い範囲にわたってメーターが正しく請求されることを意味します。 ISO 4064 では、一般的な住宅用機械式メーターは歴史的に R80 付近にありましたが、最新の電子設計でははるかに高い比率に達しています。以下の棒グラフは、このガイドで説明されている 6 つのファミリーの一般的な上限 R 値を比較しています。

このグラフのパターンはメーカーを問わず一貫しています。ダイナミック レンジでは電子機器ファミリーがリードし、体積計がそれに続き、ジェット機とウォルトマンのデザインが後を追います。超音波メーターは、通過時間原理によりデジタル的に速度を測定し、克服すべき機械的なしきい値がないため、R 250 ～ R 800 に達します。この範囲が、従来の記録器では決して検出されなかった漏洩槽を超音波計が記録する理由です。電磁メーターは約 R 200 ～ R 400 で続きます。これは地区の計量に適した範囲であり、夜間の流れ分析により漏水検出が促進されます。容積測定ピストンメーターは、測定チャンバーが離散的な既知の体積の水を捕捉するため、通常、R 160 で認定されます。シングルジェットとマルチジェットのメーターは通常 80 ランドから 100 ランドに設定されており、流量が中程度で料金が単純なアパートの請求にはこれで十分です。

ウォルトマンのメーターはチャート上で最も低い比率を示していますが、流量が Q1 に向けて低下することはめったにないため、メーターが供給する本管ではこれが問題になることはほとんどありません。登録されていない低流量によって失われる水は請求されない水であるため、高い R 値は直接的な収益の意味を持ちます。水不足地域では、まさにこの理由から、入札では住宅用メーターに R160 以上を指定することが増えています。ただし、チャートの正しい読み方は、電子メーターが常に答えであるというわけではありません。 R 80 のマルチジェット メーターは、水が安価で、料金が一律で、流量が安定している経済的な標準であり続けています。 R 値を独自の流量プロファイルおよび水の価格と照合すると、グラフが判定ではなく候補リストになります。

適用シーンと水道メーター選定のポイント

シナリオが 1 番目、タイプが 2 番目: 以下の表は、AMICO シリーズ全体で使用されている製品ロジックから導き出された、一般的なアプリケーションを、それらに最適なサービスを提供するファミリーにマッピングしています。

5 つの選択ステップにより、表が仕様に変わります。

1. 流量のプロファイリング: 夜間の最小流量、平均、ピーク。それらの間の比率は、必要な R 値を示します。
2. 水の状態をチェックします。シルト、硬度、温度によって、ジェット、ピストン、電子チャンバーのいずれを使用するか、またストレーナーが必要かどうかが決まります。
3. 直管の有無、横置き・縦置きの選択、チャンバーに適合する本体長さを確認して設置してください。
4. 管理モードを決定します: 手動読み取り、パルス出力、光電バス収集、前払いまたはワイヤレス AMI。
5. 10 年以上の費用がかかります。購入価格に検証費、バッテリー、通信料、漏洩収益を加えた金額が回収されます。

水道メーターのメンテナンスと耐用年数

メンテナンス計画は、購入価格よりも家族間で大きく異なるため、選択後の決定ではなく選択の決定に含まれます。機械式メーターはベアリングやチャンバーが磨耗するにつれて変動するため、ほとんどの電力会社は住宅用メーターを 6 ～ 8 年ごとに再検査し、大型メーターをより頻繁に検査します。電子メーターはそのようなドリフトを回避しますが、バッテリーのスケジュール (通常は 10 年) が必要となり、その後メーターの交換または修理が行われます。

3つの習慣は家族に関係なく寿命を延ばします。ボディにひびが入るとすぐに精度が低下してしまうため、あらゆるメートルを凍結から守ります。シルトが発生しやすいネットワークでは、ジェット チャンバーとピストン チャンバーの前にストレーナを取り付けて清掃します。また、リモート システムの場合は、通信ルートを年に 1 回テストしてください。報告されないメーターは動作上、壊れたメーターと同じだからです。

FAQ: さまざまなタイプの水道メーター

水道メーターのメーカーとサプライヤーの選択

メーターの種類は、おそらく購入決定の半分を説明します。メーカーが残りの説明をします。メーターの精度はパンフレットではなくテストベンチで決まるため、社内で加工、校正、テストを管理するメーカーを探してください。

AMICO グループの Ningbo Times Instrument Co., Ltd は、2001 年から水道メーターを製造しています。同社は 12,000 平方メートルの工場を 140 人以上の従業員で運営し、1,000 件を超える完成したエンジニアリング ケースを保有し、年間売上高は 1 億元を超えています。そのカタログは、DN15 マルチジェット機械式メーターから NB-IoT スマート メーター、光電読み取りシステム、プリペイド IC カード モデル、超音波熱量計に至るまで、このガイドで説明されているすべてのファミリーに及びます。

公益事業、不動産開発業者、エンジニアリング請負業者、卸売業者にとって、その幅広さは重要です。機械式ベースメーターとスマートオーバーレイの両方を提供する単一のサプライヤーにより、スペアパーツ、検証、アフターサポートが簡素化されます。標準モデルを配布する卸売業者として購入する場合でも、AMI ロールアウトを指定するユーティリティとして購入する場合でも、タイプを修正する前に、メーカーに独自のネットワーク データに対するフロー プロファイルのアドバイスを求めてください。

AMICO 水道メーターのリソースと詳細情報

以下のページでは、超音波計測の精度に関する議論から、このガイドで説明されているすべてのファミリーの完全な AMICO 製品範囲まで、ここで取り上げるトピックを拡張します。

• 従来の機械式水道メーターに対する超音波水道メーターの主な利点
• AMICO 水道メーターの完全な製品カタログ