История создания водяных счетчиков

С удорожанием природных ресурсов всё острее становится проблема их учета и контроля потребления. Водосчетчики, водомеры, счетчики воды – как только не называют этот прибор, служащий для учета потребления из системы водоснабжения. 

Первые модели

Вода – основа жизни. Очень часто в древности она была основой экономики целых государств. Например, на Цейлоне около двух тысяч лет назад существовало специальное государственное ведомство с целой армией чиновников и инспекторов ирригационных сооружений, которое регламентировало забор воды из 12 самых больших водоемов. А в Средней Азии власть удерживались баями не столько военной силой, сколько возможностью распределять водные ресурсы. 

Впрочем, и сегодня есть значительные территории, на которых действует принцип: «В чьих руках вода, тот и обладает властью». Так, для Израиля, Иордании и Палестины такие ресурсы стали не менее значимым политическим фактором, чем нефть, а в скором времени обещает превратиться в главный.

Но в древности вода мерилась «на глазок». А первые варианты появились в Средние века в Ломбардии, о чем пишет энциклопедия Брокгауза и Эфрона: «В XI веке монахи монастыря Chiravalle владели более чем 8 тыс. га орошаемых лугов и продавали излишек своих водных ресурсов. Для определения ее количества пользовались особыми водомерами, в которых вода пропускалась через отверстие диаметром 0,029 м2 при постоянном напоре 0,10 м. В минуту через такое отверстие протекает 2,1835 м3 жидкости, что называется миланской унцией. Впоследствии и до настоящего времени вместо водяной унции стали использовать для измерения расхода водосчетчики, называемыми со времен Солдати, изобретшего такой прибор в XVI в., модулями».

Первая запатентованная модель

Идея прибора учета, по которой в дальнейшем стали создаваться водосчетчики, была запатентована только в 1851 году, когда немецкий инженер и промышленник Карл Вильгельм Сименс подал заявление в соответствующее ведомство на свое детище, произведенное по заказу для лондонских водонапорных предприятий. Спустя семь лет водяные счетчики стали использоваться в промышленности Германии, а чуть позже – их стали устанавливать в жилых домах. 

Счётчик Сименса был механическим и путём шестерёнчатого счётного механизма передавал вращение крыльчатки на циферблат. Иначе говоря, в его основу лёг принцип действия водяной мельницы, колёса которой движимы потоком. 

Именно такие водяные счетчики долгое время использовались и на территории России, где они начали внедряться лет на тридцать позже, чем в Германии. Первые российские водомеры появились в 1892 году и производились они на ремонтно-механическом заводе бывшей Алексеевской станции, работавшей при Мытищинском водопроводе. Там же оказывались услуги по их обслуживанию.

В СССР счетчики воды бытовые внедряются с 1935 г., а за их выпуск отвечает московский завод «Водоприбор». Однако довольно скоро использоваться такие модели перестали, посчитав, что для государства экономически целесообразнее  считать расход воды исходя из нормы потребления на человека. Традиция закрепилась настолько прочно, что и сейчас дает о себе знать. 

Новые конструкционные принципы учета воды

Следует заметить, что главным недостатком, каким обладали водяные счетчики - и механические, и тахометрические - дедушкой которых был счетчик Сименса, является низкая чувствительность и, как следствие, высокий уровень погрешности. Однако достаточно долго из-за достаточно низких расценок на воду этот факт никого не смущал. Кроме того, не была разработана достаточная научная база для внедрения новых принципов измерения потребления.

60-е годы прошлого века характеризуются значительными достижениями в области научно-технического прогресса. Именно тогда появились идеи двух принципиально новых расходомеров жидкости, отличающиеся высокой точностью показаний – вихревой магнитный и вихревой ультразвуковой. 

Вихревой магнитный

Вихревой принцип измерения расходов жидких и газообразных сред основан на образовании за плохообтекаемым телом, помещенным в поток среды, регулярной вихревой дорожки, которая называется дорожкой Кармана. Частоты колебаний за телом, помещенным в поток, зависит от скорости потока и характерного размера этого тела. Подставив данные в формулу, несложно узнать скорость и, соответственно, расход воды. 

Первый российский вихревой расходомер был разработан в 80-е годы в НИИ-Теплоприбор. А первым производителем стал завод Старорусприбор. При разработке расходомера для воды, в т.ч. теплофикационной, и водных растворов ставка была сделана на ультразвуковой («акустический») принцип съема сигнала, в то время как большинство разработчиков вихревых расходомеров предпочли «считать вихри» с помощью постоянного магнитного поля, что давало преимущество в простоте конструкции и цене.

Вихревой ультразвуковой

Что касается ультразвуковых расходомеров, то их история началась в 1963 г., когда впервые они были представлены в Японии для промышленного применения. На сегодняшний день ультразвуковые расходомеры являются наиболее точным и надежным средством измерения. Именно поэтому, согласно маркетинговым исследованиям ARC Advisory Group (США), рынок ультразвуковых расходомеров за последние пять лет увеличился практически в два раза. Главный их недостаток – высокая стоимость, что, однако, компенсируется, компактностью и нечувствительностью к загрязнениям. 

Советские инженеры и конструкторы внесли солидный вклад в разработку теоретических основ нового поколения расходомеров, однако в наш повседневный быт водяные счетчики реально вошли в 1994 г. Именно тогда  Совет министров принял Постановление № 505, которое запрещало принимать квартиры после капремонта или строительства без квартирных приборов учета воды. 

Сегодня любая семья, вне зависимости от проведения капитального ремонта, может позволить себе устанавливать водяные счетчики. И многие делают это сознательно и охотно, ведь практика доказала, что водомеры быстро окупаются и в дальнейшем ведут к серьезной экономии семейного бюджета.