Virtaamamittaus Vuove-menetelmässä

Yleistä

Järjestelmän virtaamamittaus tapahtuu mittausteleskooppivarren ja siihen pikaliittimin kytkettävien mittapäiden avulla. Kuvassa 1 on valokuva keskikokoisesta mittapäästä. Mittapäitä on kolmea kokoa, ja niiden avulla pystytään toimimaan lähes kaikissa kunnallistekniikan käyttämissä putkien poikkileikkauksissa. Pienin mittalaite kattaa Æ (160...200) putkikoot, keskikokoinen Æ (250...315) putket, ja suurin mittapää Æ(400...500) putket. Tätä suurempien putkien mittaaminen tapahtuu suurimman mittapään ja varren pudotuksen avulla. Järjestelmällä on mitattu virtaamia jopa 1200 mm:n putkista.

Keskikokoinen virtaamamittari.

Nopeuden mittaaminen

Virtaamamittari perustuu nopeus- alamenetelmään. Nopeus mitataan siipirattaan avulla, joka on sijoitettu ponttonien väliin. Siipirattaassa olevan magneetin avulla rattaan pyörimisnopeus saadaan selville. Jokainen mittari on kalibroitu erikseen ja kalibrointiarvot on tallennettu tietokantaan. Ohjelman käynnistysvaiheessa mittaaja antaa käytössään olevien anturien tunnukset. Mittaustapahtuman aikana ohjelma noutaa tietokannasta käytössä olevan anturin arvot.

Pinnan korkeuden mittaaminen

Virtauspinta-ala saadaan kiihtyvyysanturin avulla, joka on kiinnitetty mittarin runkoon. Mittari asennetaan putkeen teleskooppivarren avulla ja nostetaan tiukasti putken yläpintaan kiinni. Tämän jälkeen teleskooppivarsi kiinnitetään mittauspöytään ja mittaaja on vapaa ottamaan laatunäytteitä. Kiihtyvyysanturin antamat arvot kalibroidaan muutamassa tunnetussa kulmassa ja tiedot tallennetaan kalibrointitietokantaan.

Asennusmenetelmän ansiosta mittarin sijainti putkessa tiedetään. Anturin kellutuskulma muuttuu pinnan eri korkeuksilla ja kun putken sisähalkaisija on ohjelman tiedossa, voidaan virtauspinta-ala määrittää. Kun kyseinen pinta-ala kerrotaan nopeudella, saadaan selville tilavuusvirta, joka tulostuu kannettavan tietokoneen näytölle. Mittausaikaa voidaan muuttaa tilanteen mukaan. Pumppaamoiden vaikutusalueella esim. mitataan pitkillä sarjoilla ja laatunäytteitä otetaan eri virtaamilla. Näin voidaan paremmin määrittää varsinaisen vuotoveden osuus virtaamasta, varsinkin kun pumppaamoille kerääntyvän jäteveden laatuarvot tiedetään.

Virtaavan veden poikkipinta-ala saadaan selville määrittämällä vedenpinnan korkeus mittarin kelluntakulman avulla.

Yksi tietokoneen näytölle tulostuva virtaama-arvo on 14 mittauksen keskiarvo. Mittakertoja ohjelmalle voidaan määrittää 1-100 kpl. Jos tarvitaan yli sadan kappaleen mittasarjoja, aloitetaan virtaamamittaus uudelleen niin monta kertaa kuin se on tarpeellista ja laatunäytteitä otetaan aina virtaamamuutosten aikana. Pyrkimys on saada näyte ainakin mittausajankohdan minimi- ja maksimivirtaamasta.

Kun anturi on asennettu putkeen, aloitetaan mittaaminen klikkaamalla karttakuvasta sitä kaivoa, johon anturi on asennettu ja sen jälkeen kaivoa, joka on mitattavalla linjalla (suuntakaivo). Näin tallennetaan tietokantaan koordinaattisidonnaisesti linjan tiedot. Tietoja voidaan tallentaa samasta mittapisteestä päällekkäin miten monta kertaa tahansa.

Kalibrointi

Jokainen mitta-anturi kalibroidaan erikseen vähintään puolen vuoden käytön jälkeen ja aina kun epäillään tarkkuuden kärsineen. Kalibrointi suoritetaan kalibrointilaitteella.

Kalibrointilaite koostuu kahdesta isosta säiliöstä, jotka ovat noin 6 metrin etäisyydellä toisistaan. Säiliöt on liitetty toisiinsa putkilla. Alimpaan putkeen on asennettu magneettimittari, jonka läpi vesi pumpataan toiseen astiaan. Lisäksi alimmassa putkessa on sulkuventtiili, jonka avulla virtaamaa voidaan säädellä. Pumppauksen aikana vedenpinta nousee vastaanottavassa säiliössä ja saavutettuaan yläputken reunan se virtaa vapaana virtaamana takaisin pumppaussäiliöön.

Kun alimman putken virtaama tunnetaan, tiedetään putken poikkileikkaus ja mitataan pinnankorkeus, voidaan laskea putken keskimääräinen virtausnopeus. Ohjelma käyttää apunaan kalibrointikäyrää ja ottaa tarvittavat parametrit tietokannasta, johon arvot syötetään. Virtausnopeus säädetään näyttämään laskettua nopeusarvoa usealla eri kellutuskulmalla. Nopeuden säätäminen suoritetaan usealla eri virtaamalla ja arvot tallennetaan tietokantaan. Tietokanta kopioidaan kalibroinnin jälkeen kaikkiin mittauksissa käytettäviin kannettaviin tietokoneisiin.

Eri mittapäitä kalibroitaessa kalibrointilaitteeseen voidaan vaihtaa vapaasti virtaavan putken kokoa. Näin kalibrointi suoritetaan siinä ympäristössä, johon mittalaite on suunniteltu.

Kalibroinnin suorittajat

Vuotovesimittauksissa käytettävien virtaamamittareiden kalibroinnin saa suorittaa Vuoven tuotekehityksessä mukana olevat henkilöt.

Lisäksi kalibrointeja saa suorittaa Vuove-mittaajat, jotka ovat mitanneet itsenäisesti vähintään kymmenessä vuototutkimuskohteessa ja jotka ovat lisäksi saaneet lisäkoulutusta kalibrointiin. Kalibroinnit suoritetaan Vuoven kalibrointiohjeiden mukaisesti.