Ultrasonic water meter

Exactamente igual que ocurre cuando se está en una canoa y se intenta cruzar un río, dependiendo de si se rema contra la corriente o a contracorriente, el tiempo de tránsito es diferente; más largo si se rema contra la corriente, más corto si se rema con la corriente a favor. Así funciona el principio del tiempo de tránsito.

Se introducen dos transductores piezométricos en el interior del tubo de medición a una distancia predeterminada, que emiten alternativamente una onda ultrasónica y reciben la onda producida por el doble sensor piezométrico. En el caso de que no haya movimiento de fluido, el tiempo de tránsito de las dos ondas es idéntico. Por el contrario, en el caso de que haya flujo, la onda que se mueve en la misma dirección que el flujo se acelerará, mientras que la onda que se mueve en contra del flujo se ralentizará. Cuanto mayor sea la velocidad del flujo de agua, mayor será la ralentización y la aceleración de las dos señales ultrasónicas.

En la práctica, el tiempo que tarda la onda ultrasónica en ir del primer transductor al segundo y viceversa se ve afectado por la dirección del flujo e implica 2 tiempos de recorrido, T1 y T2, cuya diferencia, denominada ΔT, es directamente proporcional a la velocidad del flujo. Esto significa que basta con conocer el diámetro del tubo de medición (que, evidentemente, es bien conocido) para poder determinar el volumen de agua que fluye.

La trayectoria de las olas puede adoptar distintas configuraciones: desde la más sencilla en forma de V hasta la más compleja en forma de Z. WaterTech ha optado por una trayectoria en forma de Z, que, por tanto, implica dos espejos colocados a los lados de los dos sensores piezométricos (como puede observarse en el vídeo). Esta configuración permite alargar el trayecto que cada onda ultrasónica debe recorrer para llegar al transductor receptor. Un camino más largo conduce como consecuencia directa a un aumento del diferencial de tiempo entre las dos trayectorias de ondas opuestas.

Esto, a su vez, se refleja en una mayor precisión de la medición del contador. Gracias a un sistema tan ingenioso, la gama de contadores de agua residenciales por ultrasonidos de WaterTech consigue alcanzar una clase de precisión de hasta R800; se trata de un logro claramente notable, ya que muy pocos contadores por ultrasonidos pueden presumir de un rendimiento similar.

• Precisión de medición extremadamente alta (hasta R800), incluso con los caudales más bajos.
• Sensores colocados en la línea central de la tubería de medición, en un plano horizontal (y no en el fondo y en un plano vertical, como ocurre en la mayoría de los casos), para no crear obstrucciones y evitar la formación de depósitos y sedimentos, garantizando así el mantenimiento de un excelente rendimiento durante toda la vida legal del contador.
• Disponible con cuerpo de latón o de material compuesto (un termoplástico técnico altamente reforzado con altos porcentajes de fibra de vidrio, muy utilizado en aplicaciones aeroespaciales), es decir, materiales sólidos, resistentes y capaces de durar.
• Equipo nativo con todos los sistemas de transmisión disponibles en el mercado.
• No es necesario crear tramos rectos de tubería aguas arriba y aguas abajo del contador (U0D0), lo que hace que estos contadores se adapten a cualquier tipo de instalación.
• Disponibilidad de toda la gama, de DN15 a DN300.
• Presencia de bobinas de doble circuito y doble potencia.
• Pérdida de carga muy baja, lo que supone un importante ahorro de electricidad para el operador y reduce el riesgo de rotura de la tubería.

Esto tiene enormes repercusiones para las empresas de servicios públicos porque las bombas, que regulan los caudales dentro de una red de agua, deben trabajar más para garantizar el mismo caudal. Como funcionan con electricidad, esto se traduce en facturas más elevadas para las empresas. Además, un aumento del consumo eléctrico de las bombas se refleja en un aumento general de la presión de la propia red, lo que significa un aumento del riesgo de rotura de tuberías y pérdida de recursos.

La exclusiva construcción de tubo de vacío completo con la que están diseñados los contadores de agua por ultrasonidos de WaterTech les permite presumir de una ΔP (pérdida de presión debida al paso del agua a través del instrumento) extremadamente baja. El contador estático electrónico SONATA tiene incluso una ΔP de sólo 0,16 bar (la mayoría de los demás productos del mercado tienen pérdidas de presión de 0,40 o 0,64 bar). Este dispositivo técnico especialmente ingenioso, fruto de los grandes conocimientos de Israel en el campo del ahorro de agua, permite reducir la presión dentro de la red de agua hasta en medio bar, lo que garantiza:

• Disminución de la factura energética de las bombas.
• Reducción del riesgo de roturas y fugas.

Los contadores ultrasónicos de WaterTech son de tubo de vacío total: al no tener cuellos de botella, los sensores pueden funcionar de forma óptima con cualquier caudal. Una característica que permite ahorrar hasta una cuarta parte de energía en comparación con otros contadores. La otra ventaja es que, al poder reducir la presión en toda la red, disminuye la tensión física en tuberías y juntas, lo que se traduce en menos roturas y fugas, con el consiguiente ahorro en costes de mantenimiento.

Un contador de agua ultrasónico de baja calidad, sujeto al riesgo de funcionar mal o incluso de no funcionar en absoluto, es mucho más perjudicial para el operador que un contador mecánico de rendimiento igualmente deficiente. Un fallo de la electrónica dentro de un contador electrónico con un solo circuito significa la «muerte» total del contador y la pérdida para el distribuidor de los ingresos asociados al mismo. Por lo tanto, es fundamental que el contador estático pueda durar los 13 años de su vida legal.

WaterTech, gracias a su amplia experiencia en el campo de la medición inteligente de gas, ha introducido en el sector del agua una solución nunca vista en el mercado: el desdoblamiento de componentes electrónicos. Los contadores de agua ultrasónicos de WaterTech están equipados con dos circuitos electrónicos, alimentados por dos baterías separadas.

Un circuito y una batería dedicada se destinan por completo a la función de metrología; el otro circuito, con su respectiva batería, está totalmente reservado a la funcionalidad de transmisión. Las dos baterías son tecnológicamente muy diferentes y tienen métodos de trabajo y prestaciones claramente distintos.

Los sensores piezométricos (es decir, la función metrológica), de hecho, necesitan una alimentación estable y constante, pero de baja potencia. Por lo tanto, la batería asociada debe liberar cantidades modestas de energía, pero de forma continua. Los módulos de comunicación que transmiten datos, aunque trabajan a una frecuencia mucho menor, necesitan bastante más energía. La batería de comunicación debe alternar largas fases de «reposo», en las que permanece inactiva, con fases muy cortas de actividad en las que debe liberar grandes cantidades de energía.

La separación de los circuitos permite optimizar las dos baterías sin comprometerlas, lo que se traduce en un rendimiento transmisivo excepcional.

Así pues, un ultrasonic water meter sigue siendo la mejor tecnología disponible en el mercado para optimizar la red de agua. Una interfaz indispensable que permite a las empresas de servicios públicos obtener los datos que necesitan para gestionar las infraestructuras de la forma más eficiente y avanzar por el camino de la sostenibilidad.