W gospodarce wodno-ściekowej precyzyjny pomiar przepływu cieczy to nie tylko kwestia zgodności z normami środowiskowymi, ale też skutecznego zarządzania infrastrukturą, kontrolą zużyć i minimalizacji kosztów eksploatacji. Kluczowym narzędziem w tym procesie jest przepływomierz do ścieków – urządzenie mierzące prędkość i natężenie przepływu cieczy w instalacji.
W tym artykule porównamy dwie dominujące technologie, czyli przepływomierze elektromagnetyczne oraz przepływomierze grawitacyjne. Który z nich lepiej sprawdza się w instalacjach przemysłowych, a który w sieciach kanalizacyjnych?
Jeżeli dopiero poznajesz temat przepływomierzy do ścieków, sprawdź najpierw artykuł wprowadzający: ”Czym jest przepływomierz do ścieków? Kompleksowy przewodnik po pomiarze przepływu cieczy w kanalizacji”.
Zasada działania przepływomierzy elektromagnetycznych
Przepływomierze elektromagnetyczne działają w oparciu o prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya. Gdy ciecz przewodząca prąd elektryczny przepływa przez rurę, wewnątrz której znajduje się pole magnetyczne, wytwarzane jest napięcie. Jego wartość jest proporcjonalna do prędkości przepływu cieczy.
Kluczowe elementy urządzenia:
- Cewki – generują pole magnetyczne,
- elektrody – wykrywają napięcie indukowane przez ciecz,
- przetwornik – przelicza dane na wartość przepływu.
Wymagania:
Aby pomiar był dokładny, rurociąg musi być całkowicie wypełniony cieczą. Przepływomierze elektromagnetyczne są przeznaczone głównie do systemów zamkniętych i instalacji ciśnieniowych – typowych dla zakładów przemysłowych i oczyszczalni ścieków.
Zasada działania grawitacyjnych przepływomierzy do ścieków
W przepływomierzach grawitacyjnych stosuje się tzw. metodę piętrzeniową. Gdy ścieki lub wody opadowe przepływają przez zwężkę pomiarową, ciecz piętrzy się, a zmierzony poziom cieczy pozwala na wyznaczenie natężenia przepływu – nawet przy częściowym wypełnieniu kanału.
Elementy typowego zestawu:
- Zwężka pomiarowa – optymalizuje warunki przepływu i umożliwia pomiar przy zalanym lub częściowo wypełnionym kanale,
- czujnik poziomu – wykonuje dokładny pomiar wysokości cieczy,
- stacja pomiarowa – przetwarza dane, umożliwia zdalny odczyt.
Dzięki tej technologii możliwy jest dokładny pomiar przepływu w kanałach otwartych i rurociągach o spływie grawitacyjnym – bez konieczności ciśnienia i pełnego wypełnienia przewodu.
Porównanie kluczowych parametrów
| Parametr | Elektromagnetyczny | Grawitacyjny |
| Dokładność pomiaru | Wysoka (w cieczach przewodzących i przy pełnym wypełnieniu) | Wysoka (także przy częściowym wypełnieniu) |
| Odporność na osady i cząstki stałe | Umiarkowana | Bardzo dobra dzięki samoczyszczącej konstrukcji zwężek |
| Koszty instalacji | Wyższe | Niższe, brak potrzeby modyfikacji kanałów |
| Konserwacja | Wymaga czyszczenia elektrod | Minimalna, zależna od konstrukcji zwężki |
| Zastosowanie | Instalacje przemysłowe, ciśnieniowe | Sieci kanalizacyjne, otwarte kanały |
Praktyczne zastosowania przepływomierzy do ścieków
Dobór odpowiedniego przepływomierza powinien wynikać z charakterystyki instalacji – rodzaju przepływu, stopnia napełnienia kanału oraz obecności zanieczyszczeń.
Przepływomierze elektromagnetyczne najlepiej sprawdzają się w instalacjach zamkniętych, gdzie ciecz wypełnia rurociąg w całości i ma właściwości przewodzące. Typowe zastosowania to przemysłowe rurociągi ciśnieniowe – np. w zakładach produkcyjnych lub strefach technicznych oczyszczalni ścieków. Urządzenia te są również powszechnie wykorzystywane w zamkniętych układach przesyłu cieczy, gdzie wymagana jest bardzo wysoka dokładność pomiaru.
Grawitacyjne przepływomierze do ścieków, przeznaczone są do pomiarów w warunkach częściowego lub zmiennego napełnienia. To idealne rozwiązanie dla kanalizacji gminnych, systemów odprowadzania wód opadowych oraz wszelkich otwartych kanałów czy rurociągów bezciśnieniowych. Co ważne, dzięki samoczyszczącej konstrukcji zwężek, tego typu układy świetnie radzą sobie również w środowiskach z dużą ilością osadów lub cząstek stałych.
Podsumowanie i rekomendacje
Dobór technologii pomiarowej powinien wynikać bezpośrednio z warunków pracy układu – rodzaju przepływu, stopnia napełnienia przewodu i obecności zanieczyszczeń. Przepływomierz powinien być dostosowany do środowiska, w którym będzie pracować – tylko wtedy zapewni wiarygodny i powtarzalny pomiar.
Podejmując decyzję, warto kierować się nie tylko parametrami technicznymi urządzenia, ale też specyfiką całej instalacji. Dobrze dobrane rozwiązanie przekłada się nie tylko na zgodność z normami, ale też na stabilność działania i niższe koszty obsługi.