Wasserzähler

Die Begriffe Zählung und Messung bezeichnen trotz ihrer Ähnlichkeit nicht dasselbe. Zählen ist die Erfassung einer Menge innerhalb eines beliebigen Zeitabschnittes, Messen jedoch das Erfassen der Menge in der Zeiteinheit (Volumenstrom; Volumendurchfluß). Zähler sind daher nur auf ein Mengenmaß geeicht, z.B. Liter. Der Zeiger eines Zählers oder das Rollenzählwerk (z.B. beim Elektrizitäts- oder Kilometerzähler) läuft immer in der gleichen Richtung weiter. Der Zeiger eines Durchflußmessers jedoch pendelt je nach Durchfluß der Skala hin und her, welche in l/s, l/min oder m3/h eingeteilt sein kann.

In Wasserversorgungsanlagen gibt es Wasserzähler und Durchflußmesser. Zähler werden zum Zählen oder Festhalten von in Pumpwerken geförderten oder an die Verbraucher gelieferten Wassermengen verwendet. Die Zähleranzeige bildet somit die Grundlage für die Berechnung der Wasserlieferung. Die Differenz zwischen einer vorherigen und einer neuen Ablesung des Zählers stellt den Verbrauch dar, der mit dem Preis der Mengeneinheit vervielfacht wird, um den Rechnungsbetrag für den Wasserkunden zu ermitteln.

In Wasserwerken sind Zähler für einen ordnungsgemäßen technisch-wirtschaftlichen Betrieb notwendig. Zähler bei den Kunden sorgen für eine gerechte Verteilung der Kosten und beugen einer Wasservergeudung vor. Durchflußmesser werden da eingebaut, wo die Momentanabgabe ins Rohrnetz erfaßt werden soll oder in Wasseraufbereitungsanlagen, deren Durchfluß kontrolliert werden muß. Schließlich sind Kombinationen von Durchflußmessern mit Zählern möglich. Der Apparat zeigt in diesem Falle sowohl den Momentandurchfluß als auch die durchgeflossene Menge an.

Flügelradzähler

Flügelradzähler sind meist Mehrstrahlapparate. Das Wasser tritt durch mehrere am Umfang des Flügelbechers tangential angebrachte Löcher ein, trifft auf den - dadurch vollbeaufschlagten - Flügel und tritt durch eine zweite, höher liegende Öffnungsreihe wieder aus. Einstrahlzähler als Wohnungszähler besitzen nur eine Ein- und eine Austrittsöffnung. Da das Flügelrad von der dynamischen Wirkung des Wassers (kinetische Energie = Geschwindigkeitsenergie) angetrieben wird, spricht man hier auch von Geschwindigkeitszählern. Die Flügelraddrehung wird über Zahnräder so untersetzt, dass auf dem Zifferblatt des in das Gehäuse eingesetzten "Meßbechers" die durchgegangene Wassermenge durch ein Rollenzählwerk, zum Teil ergänzt durch Zeiger, angezeigt wird.

Begriffe

Metrologische Anforderungen

Der max. zulässige Fehler beträgt im unteren Belastungsbereich (Qmin - Qt) +-5%.

Der max. zulässige Fehler beträgt im oberen Belastungsbereich (Qt - Qmax) +-2%.

Bei den Wasserzählern gibt es metrolohische Klassen (A, B, C). Sie stehen in Beziehung zu den Werten (Qmin/Qn) und (Qt/Qn). Bei der Standardausführung "B" gilt:

In der Klasse "A" liegen die Verhältniszahlen höher, in der Klasse "C" tiefer.

Ringkolbenzähler

Ringkolbenzähler besitzen statt des Flügelrades einen Ringkolben, der wechselweise Ein- und Ausströmöffnungen freigibt. Es wird also nach dem Inhalt des Ringkolbens gezählt, daher auch die Bezeichnung "Volumenzähler". Für sandhaltige Wässer ist er nicht geeignet, da die Gleitflächen sich rasch abnutzen, undicht werden und die Anzeige dann fehlerhaft wird. Diese Zähler werden trotz der im Neuzustand etwas größeren Anzeigegenauigkeit nur mehr selten eingebaut.

Woltmannzähler

Diese von Prof. Woltmann 1829 konstruierten Zähler sind wie Flügelradzähler Geschwindigkeitszähler und werden für Anschlußgrößen ab DN 50 bis 500 entsprechend eines Nenndurchflusses Qn von 15 bis 1500 m3/h gebaut. Vorübergehende Mehrbelastung ist zulässig, kurzfristig (15 min/d) - z.B. im Brandfall - bis zum Doppelten. Der Flügel aus schraubenflächenartig verwundenen Schaufeln wird parallel zu seiner Achse durchströmt. Der Rohrquerschnitt wird im Woltmannzähler ohne wesentliche Verengung durchgeführt. Hierdurch tritt sehr geringer Druckverlust gegenüber dem Flügelradzähler (0,1 bis 0,25 bar statt 1 bar!) auf. Es gibt:

Typ WP: Flügelachse parallel Rohrachse, kleiner Druckhöhenverlust; geeignet in Pumpwerken.

Typ WS: Flügelachse senkrecht Rohrachse, größerer Druckhöhenverlust, geeignet als Zähler in Abgabeschächten

Typ WB: zum Einbau in die Steigleitung von Brunnen statt des oberen Abgangskrümmers (Brunnenwasserzähler)

Woltmannverbundzähler

Verbundzähler (WPV bzw. WSV) vereinigen einen Woltmann- und einen Flügelradzähler Hauswasserzähler und sind in der Lage, von sehr kleinen bis zu sehr großen Durchflußmengen zu zählen. Eine Umschalteinrichtung mit Feder- oder Gewichtsbelastung sorgt dafür, dass beim Unterschreiten eines gewissen Durchflusses der Woltmannzähler abgeschaltet wird, so dass die kleine Wassermenge nur durch den "Nebenzähler" läuft. Die durchgeflossene Menge erhält man durch Zusammenrechnen der in beiden Zählwerken erfaßten Menge.

Nass- und Trockenläufer

Nassläufer (für Hauswasserzähler die häufigste Ausführung) sind Zähler, bei welchen Zählwerk und Zifferblatt im Wasser liegen (DIN-Bezeichnung "N").

Trockenläufer sind solche, bei denen nur die Messflügel und die Übersetzungsgetriebe im Wasser liegen, während das Zählwerk im dicht abgeschlossenen Trockenraum durch eine Magnetkupplung angetrieben wird. Durchgehende, mit Stopfbuchsen oder O-Ringen gedichtete Wellen sind auf Sonderfälle (z.B. bei hohem Drehwiderstand) beschränkt. Verwendung der Trockenläufer (DIN-Bezeichnung "T") generell bei Großwasserzählern, fast immer bei Anschluß von Zusatzgeräten (Fernübertragung, Kontaktgeber usw.), ferner für Heißwasserzähler, damit keine Kalk- oder anderen Ablagerungen die Ablesbarkeit beeinträchtigen.

Wasserzähler mit Gebereinrichtungen

Solche Zähler können versehen werden mit:

-elektromechanischen Kontaktgebern, die nach Durchfließen bestimmter Mengen einen elektrischen Impuls geben und damit z.B. die Wasserzufuhr über ein Elektroventil an- oder abstellen oder ein elektr. Fernzählwerk bzw. einen elektr. Mengenschreiber oder Impulsdrucker betätigen.

- elektronischen Impulsgebern mit nachgeschaltetem Meßumformer für Durchflußmessung oder Registrierung. Hierbei wird die Zählung auch zur Messung.

- Kombinationen von beiden, z.B. eine elektromechanische Fernübertragung des Zählerstandes durch aufgebaute Kontaktgeber und eine Fernmessung und -registrierung des Durchflusses mittels eines Infrarotgebers.

Magnetisch Induktive Wasserzähler (MID)

Das Messprinzip dieser Durchflussmesser nutzt die Trennung bewegter Ladungen in einem Magnetfeld. Durch ein Rohr aus nichtmagnetischem Werkstoff, das eine elektrisch isolierende Auskleidung (z. B. aus Keramik oder PTFE) hat, strömt die zu messende Flüssigkeit. Von außen ist ein senkrecht dazu wirkendes Magnetfeld aufgegeben. In der Flüssigkeit vorhandene Ladungsträger, z. B. Ionen oder geladene Teilchen, werden durch das Magnetfeld abgelenkt: die positiven Ladungsträger z. B. nach links, die negativen nach rechts. An senkrecht zum Magnetfeld angeordneten Elektroden entsteht durch die Ladungstrennung eine Spannung, die mit einem Messgerät erfaßt wird. Die Höhe der gemessenen Spannung ist der Größe der Strömungsgeschwindigkeit der Ladungsträger und damit der strömenden Flüssigkeitsmenge proportional. Durch einen nachgeschalteten Meßumformer wird die Spannung in einen Gleichstrom umgewandelt.

Der Vorteil der magnetisch-induktiven Durchflussmesser ist das Fehlen von Einbauteilen in der Strömungsbahn. Sie haben deshalb fast überhaupt keinen Druckverlust und keine Störfälle. In der technischen Ausführung ist die Magnetspule und der Messumformer in kompakter Bauweise um ein Rohrstück angeordnet.