Российские ученые из Алтайского государственного университета представили новый прибор для измерения скорости и объема потока воды — погружной электромагнитный расходомер. Прибор способен работать в самых сложных условиях: в мутной воде, насыщенной примесями, где обычные механические счетчики быстро выходят из строя.
Разработка в первую очередь предназначена для систем рекуперации, где требуется точный контроль расхода воды в трубах большого диаметра.
«Принципиальным преимуществом разработки является полностью оригинальная электронная схема, гарантирующая качественное считывание сигнала даже в условиях сильных электромагнитных помех. Это особенно важно сейчас, когда зарубежные аналоги недоступны», — отметили в пресс-службе. Алтайский государственный университет.
Новое устройство станет российской альтернативой импортным системам учета и поможет повысить эффективность сельскохозяйственного водоснабжения и промышленного использования воды.
Как работает новый расходомер
В основе работы устройства лежит электромагнитный принцип измерения. Когда поток воды, содержащей растворенные соли (т.е. слабый электролит), проходит через магнитное поле, в жидкости создается электрический потенциал. Его можно измерить, чтобы определить скорость потока.
Погружной зонд устройства содержит соленоид — катушка, создающая магнитное поле, и два электродакоторый устраняет разность потенциалов. Все устройство вставляется в трубу через небольшое технологическое отверстие и не препятствует движению воды.
«Вода, используемая при рекуперации, является слабым электролитом. Когда ток заряженных частиц проходит через магнитное поле, на электродах возникает разность потенциалов. Мы ее измеряем и на основе этих данных определяем скорость потока. Поскольку контакта с частицами нет, прибор не боится песка и грязи», — поясняет доцент кафедры радиофизики и теоретической физики Алтайского государственного университета, кандидат физико-математических наук. Всеволод Щербинин.
Таким образом, расходомер работает бесконтактно и не требует очистки, что делает его особенно ценным для сельскохозяйственных систем, где вода часто загрязнена песком, илом и органическими примесями.
Почему это развитие важно?
Мелиорация земель и водоснабжение фермерских хозяйств требуют строгого контроля за потреблением воды. Механические счетчики, в которых используются лопасти или турбины, быстро засоряются, теряют точность и требуют обслуживания. Электромагнитный расходомер решает эти проблемы: он не содержит движущихся частей и устойчив к загрязнениям.
Кроме того, устройство устойчиво к внешние электромагнитные помехи — благодаря новой электронной схеме, созданной с нуля. Этот элемент стал важным достижением проекта и позволил добиться высокой точности измерений даже при сильных вибрациях и шуме в трубах.
Разработка ведется по государственной программе. «Приоритет 2030» при поддержке компании «Техносервис» (Магнитогорск), специализирующееся на технических решениях для агропромышленного комплекса.
Преимущества технологии
Электромагнитный расходомер специально разработан для сельскохозяйственных и промышленных систем, где обычные устройства не могут выдерживать условия эксплуатации. Среди наиболее важных преимуществ:
- точность и стабильность измерений даже в загрязненной воде;
- нет движущихся частейчто повышает устойчивость;
- работа при высоких скоростях потока отсутствие потери данных;
- устойчивость к механическим примесям и химическим реагентам;
- простота обслуживания и установки — достаточно одного отверстия в трубке.
Еще одним важным преимуществом является совместимость с существующими системами восстановления. Устройство может быть интегрировано в существующие трубопроводы без полной замены оборудования.
Экономический эффект
Для компаний, которые работают с большими объемами воды – от сельскохозяйственных комплексов до коммунальных систем – новый расходомер сделает это возможным. точнее учитывать потребление ресурсовсократить потери и оптимизировать подачу воды. Это особенно актуально в условиях роста тарифов и необходимости бережного использования воды.
Кроме того, разработка открывает возможности для: импортозамещение. Раньше такие устройства поставлялись из-за границы, но теперь российские производители могут выпускать собственные решения, не менее точные и надежные.
Часто задаваемые вопросы
Можно ли использовать устройство только для мелиорации земель?
Нет. Он также подходит для промышленных установок, холодильных систем, коммунальных предприятий – везде, где необходимо измерить расход жидкости в больших трубах.
Какова точность прибора?
По словам разработчиков, погрешность измерений даже в мутной воде не превышает нескольких процентов.
Нужно ли чистить устройство?
Нет. Поскольку измерение проводится бесконтактно, механическое загрязнение не влияет на работу.
Можно ли использовать расходомер в питьевом водоснабжении?
Да, материалы устройства безопасны и измерения не влияют на состав воды.
Работает ли устройство при низких температурах?
Да, конструкция позволяет использовать в системах холодного водоснабжения, в том числе уличных или подземных трубах.
Как долго работает устройство?
Ожидаемый срок службы – не менее 10 лет без капитального ремонта.
Будущее технологий
В будущем основой для этого может стать развитие Алтайского университета. умные системы учета воды с автоматическим управлением. Такие технологии помогут создать экологически чистые, энергоэффективные решения для сельского хозяйства и промышленности.
Ученые уже работают над модификациями устройства – в планах выпуск версий подземные магистрали, резервуары и ирригационные комплексыгде контроль мощности в наши дни практически невозможен.
Российская наука еще раз доказала: современные технические решения способны не только решить локальные проблемы, но и укрепить технологическую независимость страны.
