تعتبر عدادات المياه من الأجهزة الأساسية المستخدمة في قياس كمية المياه التي تتدفق عبر الأنابيب، حيث تسجل هذه الكمية بدقة عالية.
تابعوا معنا في موقعنا مقال لمزيد من المعلومات والتفاصيل حول هذا الموضوع.
عداد المياه (Water Meter)
- تستخدمها المحطات والمؤسسات لمراقبة استهلاك المستهلكين وفقاً للاستخدام الفعلي.
- تُركب عدادات المياه المنزلية عن طريق وصلات خدمات المستهلكين.
- تمتاز العدادات الكبيرة بقدرتها على قياس كميات المياه التي تخرج من الخزانات ومحطات الضخ والمعالجة.
- تساعد في التحكم بكميات المياه التي تدخل في قطاعات متعددة من الشبكة، مما يسهم في إدارة الشبكة بفعالية.
- تُعَدّ هذه العدادات شديدة الأهمية في توزيع المياه بشكل عادل بين مختلف المناطق.
- تقدم بيانات دقيقة للمهندسين، تساعد في تحديد طاقات تدفق المياه في الأنابيب واكتشاف فقدان المياه.
- يمكن من خلالها مقارنة كميات المياه المنتجة مع تلك المستهلكة في الشبكة.
تاريخ عدادات المياه
- استُخدم مفهوم قياس تدفق المياه في عدة حضارات قديمة مثل الرومانية والإسلامية الأموية، حيث تم نقل المياه من مصادرها إلى مواقع الاستخدام.
- تم تجميع المياه ونقلها عبر قنوات وعبارات، وتم توزيعها باستخدام مقاسم متفق عليها مع المستهلكين.
- أطلق على ما تُعرف باسم “الطوابع” في دمشق القديمة، حيث كانت مزودة بفتحات للقياس.
- كان يقوم المحاسب بتحديد الرسوم بناءً على عدد القراريط، مما ساعد في تنظيم توزيع المياه.
- على الرغم من تحديات السيطرة على هذه الأنظمة، إلا أن الحاجة لعدادات المياه ازداد مع انتشار شبكات المياه في المدن.
جهود العلماء في قياس تدفق المياه
- بدأت محاولات قياس تدفق المياه تظهر مع تطور علم ميكانيكا السوائل.
- في عام 1695، نجح العالم بيتو في اختراع “أنبوب بيتو” الذي يمكن من قياس سرعة التدفق في القنوات والأنهار.
- في القرن الثامن عشر، طور الإيطالي بوليني معادلة لتحديد مقدار سريان المياه عبر هدار.
- في القرن التاسع عشر، زود الهيدروليكي الإيطالي جيورجيو بيدوني بحلول جديدة لدراسة سريان المياه عبر الهدارات.
- أيضاً، تمكن يوليوس ڤايسباخ من وضع معادلة لا تزال قيد الاستخدام حتى اليوم مع بعض التعديلات.
- كما ابتكر الإيطالي Venturi عداداً لتحديد السريان في الأنابيب.
- ومع تطور العلوم، زادت أهمية قياس المياه لتحقيق التوفير ودقة توزيعها.
- في بداية الثورة الصناعية، تم اختراع أجهزة لقياس سرعة تدفق المياه في الأنابيب.
- نتج عن ذلك إدخال عدادات ذات محور شاقولي وبذلك تواجدت أنواع جديدة تهدف لتحسين الكفاءة وتقليل ضياع الضغط.
أنواع عدادات المياه في مصر
- تتعدد أنواع عدادات المياه بحسب استخداماتها، حيث تختلف طرق قياس تدفق المياه.
- الأول يعتمد على الإزاحة (Displacement).
- أما الثاني، فهو الأكثر شيوعاً، فيعتمد على السرعة (Velocity)، وهناك أساليب أخرى تشمل:
- الأجهزة فوق الصوتية (Ultrasonic) والأجهزة الكهرومغناطيسية (Electromagnetic).
تصنيفات العدادات
تصنف العدادات وفقاً لطريقة القياس وآليتها كما يلي:
1- العدادات الميكانيكية
- تعتمد على قياس سرعة تدفق السائل بواسطة عنفة مثبتة أفقيًا أو عمودياً.
- تدور العنفة بفعل تدفق الماء، ويتناسب عدد الدورات مع حجم الماء المار.
2- العدادات الحجمية
تستند إلى استخدام حجرات ذات أحجام محددة لقياس حجم الماء الذي يمر عبرها خلال وحدة زمنية.
3- العدادات التفاضلية الهيدروليكية
- تُقيِس الهبوط في الضغط الناتج عن السريان خلال تضيق في الأنبوب.
- تُحدد من خلال الفرق بين ضغط المدخل والعنق، مما يدل على كمية السائل المتدفقة.
- يمكن استخدام أدوات ميكانيكية أو كهربائية لتسجيل معدل الجريان.
- تشمل هذه الفئة عداد Venturi، ويعتبر عداد الفوهة (orifice meter) مثالاً آخر.
4- العدادات الكهرومغناطيسية
تعتمد على مبدأ فاراداي لقياس سرعة السائل المتدفقة في مجال مغناطيسي.
يمتاز هذا النوع بقياس السرعة عن طريق قياس شدة التيار الكهربائي الناتج عن الحقل المغناطيسي.
5- العدادات فوق الصوتية
- تستخدم حساسات تولد وتعالج الصوت، تعمل في ثبت على جانبي الأنبوب وتقوم بإصدار نبضات صوتية.
- تتفاعل هذه النبضات مع الاتجاه الفعلي لتدفق المياه بسبب “تأثير دوبلر”، مما يعني أن التردد الصوتي يتغير بناءً على سرعة السريان.
- يمثل الفرق بين تردد الإشارة المنتشرة مع السريان وتلك المنتشرة عكسه حجم الجريان بدقة.
تصنيف العدادات حسب وحدات القياس ونمط القراءة
- يمكن تصنيف العدادات أيضاً بناءً على وحدات القياس إلى:
- عدادات أحادية الوحدة.
- عدادات ثنائية الوحدة.
- وكما يمكن تصنيفها إلى عدادات ميكانيكية وآخر إلكترونية حسب نمط القراءة.
المواصفات المطلوبة للعدادات
- تعتبر الدقة في قياس التدفق، والمتانة، ومقاومة العوامل الجوية من العوامل الأساسية عند اختيار عداد المياه.
- ينبغي أن تتمتع الحساسية بالاكتتاب التدفقات بشكل دقيق.
- تمتاز العداد الجيد بسهولة التركيب وسهولة القراءة وقلة الأعطال.
- يجب أن يكون العداد قادراً على تحمل الضغط الهيدروليكي دون التسبب في أعطال.
- علاوة على ذلك، ينبغي أن يحافظ العداد على جودة الماء بلا تغيير.
- من الأمور الرئيسية التي ينبغي مراعاتها هي نطاق تدفق العداد الذي يتراوح بين الحد الأقصى والحد الأدنى.
- تعتبر حدود الدقة ومعايير تدفق العداد الأولية من أكثر المقاييس أهمية عند اختيار أي نوع من عدادات المياه.