Virtausmittauksen laitteet ja sovellukset Virtausmittaus
Virtausmittaus Labkotec Oy reserves the rights to alterations without prior notice. Due to policy of continuous improvement in R&D, technical specifications may change. Installation shall always be made as documented in manufacturer's instructions.
Sisällys sivu Kanavaverkostot Kiinteät mittauslaitteet Virtausmittaus vajaassa putkessa...4 Virtausmittaus avokanavassa...5 Virtausmittaus kanavassa, jossa on epäsymmetrinen virtausprofiili...6 Pumppaamot ja ruuvikuljettimet Pinnankorkeuden mittaus pumppukaivossa...7 Pinnankorkeuden mittaus ruuvikuljettimen ohjauksessa...8 Hulevedet Virtausmittaus monikammioisessa ylivuotosäiliössä...9 Ylivuotomäärän mittaus...10 Pinnankorkeuden ja ylivuodon mittaus...11 Säiliön puhdistuksen ohjaus...12 Suotovesi Kaatopaikan suotoveden virtausmittaus...13 Kannettavat mittauslaitteet Virtausmittaus viemäröinnin yleissuunnitelman laadintaa varten...14 Virtausmittaus vaikeissa olosuhteissa...15 Kanavan käytön mittaus...16 Ulkopuolisen veden määrän tutkiminen pienissä putkissa...17 Ulkopuolisen veden määrän tutkiminen suurissa putkissa...18 Ylivuodon mittaus tilapäisesti...19 Jätevedenpuhdistamo Hulevedet Virtausmittaus ylivuotoaukon kohdalla...20 Tuleva jätevesi Virtausmittaus pienissä jätevedenpuhdistamoissa...21 Virtausmittaus hiekanerottimen takana...22 Virtausmittaus kellukkeen avulla...23 Välppäeromittaus...24 Virtausmittaus rasvanerotuskaivossa...25 Denitrifikaatiovaihe Virtausmittaus kaksirunkoisen kellukkeen avulla...26 Lietteenkäsittely Virtausmittaus lietteen uudelleen kierrätyksessä...27 Palautuslietteen virtausmittaus...28 Kuuman lietteen virtausmittaus...29 Lähtevä jätevesi Virtausmittaus viemäriputkessa ( hanhenkaula )...30 Virtausmittaus ylivuotoputkessa...31 Virtausmittaus virtausputken osassa...32 Virtausmittaus venturikanavassa...33 Virtausmittaus padotuslevyn avulla...34 Mittauskampanjat Hydraulinen tarkastus Kuristuslaitteen tarkastus...35 Virtausmittauslaitteiston tarkastus...37 Ulkopuolinen vesi Tiedonkeruu kuivakausien aikana ja ulkopuolisen veden määrän arviointi...39 Sateen aiheuttaman virtaaman mittaus Tiedonkeruu 78 mittauskohteesta samanaikaisesti...41 Saastepitoisuus Hulevesiviemärin saastekuorman selvittäminen...43 Saastekuorma ylivuotoputkessa...45 Veden virtaama Rankkasateiden aiheuttama hydraulinen kuormitus luonnollisesti virtaavassa vedessä...47 Vesistöt Voimalaitokset Virtausmittaus turbiinin vedenotossa...49 Jäähdytysveden virtausmittaus luonnontilaan palautetussa kanavassa...50 Kastelujärjestelmät Virtausmittaus huoltoaltaassa...51 Teollisuus Kemianteollisuus Virtausmittaus jäähdytysvesikanavassa...52 Elintarviketeollisuus Virtaus- ja analyysimittaus...53 Etävalvonta LabkoNet...54
Kanavaverkostot Kiinteät mittauslaitteet Virtausmittaus vajaassa putkessa 500 mm putki Vajaatäyttöinen Valmistettu betonista Sadevesiviemäri Asiakas halusi selvittää tarkasti sade- ja hulevesien virtauksen. Virtausmittaus ohjaa näytteenotinta Mittaustiedot siirrettävä langattomasti Kohteeseen asennettiin PCM 4 - mittausjärjestelmä. Näytteenotinta ohjataan virtausmittauksella. Näytteitä otetaan vain kun vettä on yli 5 cm. Mittaus- ja näytteenottotiedot siirretään Labcom 200 tiedonsiirtoyksikön avulla LabkoNettiin. Mittaustietoja voi selata missä tahansa Internetselaimen avulla. n edut: Asennus helppoa, ei padottavia rakenteita Näytteenottimen ohjaaminen helppoa Tiedot kätevästi palvelimelle, josta niitä voi selata missä tahansa ja koska tahansa. Lähellä olevan sadeanturin tiedot siirretään myös LabkoNettiin, missä niitä voi verrata mm. virtaamaan sadevesiviemärissä. Asennusperiaate LabkoNet 4
Kanavaverkostot Kiinteät mittauslaitteet Virtausmittaus avokanavassa Lohkoittain rakennettu suorakaiteen muotoinen kanava, leveys 3 m Vajaatäyttöinen Valmistettu betonista Avokouru, porras kummallakin sivulla Mittauspaikka Asiakas halusi selvittää tarkasti kuivakauden ja sekavesien virtauksen. Kohteeseen asennettiin OCM Pro - mittausjärjestelmä. Avokouruun asennettiin virtausnopeusanturi, jotta pienetkin virtausnopeudet saataisiin mitattua. Sen lisäksi avokourun kummankin puolen portaalle asennettiin oma anturi. Ne mittaavat avokouruun sijoitetun anturin kanssa sekaveden virtaamaa sekä virtausnopeutta, kun veden pinta on tavallista korkeammalla. n edut: Järjestelmässä on valmiina erilaisten kanavien muotoja, joten ohjelmointi on vaivatonta. Kahden analogisen ulostulon ansiosta kuivakaudelle ja sadekelille voidaan määrittää omat mitta-asteikot, mikä parantaa mittaustarkkuutta. Asennusperiaate 5
Kanavaverkostot Kiinteät mittauslaitteet Virtausmittaus kanavassa, jossa on epäsymmetrinen virtausprofiili Suorakaiteen muotoinen kanava, leveys 2,5 m Vajaatäyttöinen Valmistettu betonista Vaihtelevat epäsymmetriset virtausolosuhteet Mittauspaikka ja virtausolosuhteet Asiakas halusi selvittää jätevedenpuhdistamolle tulevan veden todellisen virtausmäärän. Jatkuvasti vaihtelevista virtausolosuhteista ja erilaisista virtausprofiileista huolimatta asennettavan järjestelmän mittaustarkkuuden oli oltava hyvä. Kohteeseen asennettiin ristikorrelaatioon perustuva OCM Pro -mittausjärjestelmä, joka tarjoaa parhaan mahdollisen mittausdynamiikan ja -tarkkuuden. Järjestelmään kytkettiin kolme virtausnopeusanturia. Näin vallitsevat epäsymmetriset virtausolosuhteet voitiin ottaa huomioon. Anturit asennettiin kanavan pohjalle. n edut: Asennuskustannukset voitiin pitää alhaisina. Vaadittu mittaustarkkuus saavutettiin käyttämällä kolmea virtausnopeusanturia. Järjestelmä ei vaadi huoltoa. Asennusperiaate 6
Kanavaverkostot Pumppaamot ja nostolaitokset Pinnankorkeuden mittaus pumppukaivossa Kaivon halkaisija 1,8 m Kaivon syvyys 6,5 m Paineputki kaivon keskellä Kahdella pumpulla varustettu pumppukaivo Pumppujen vuorottelu Vaihto 2 ja 4 metrin kohdalla Maksimitason raportti Kuivakäynnin esto Pinnankorkeustietojen lähetys prosessinohjausjärjestelmään Kohteeseen asennettiin Nivumasterultraäänipinnanmittauslaite. Kohteessa käytetty pumppujen vuorottelutila mahdollistaa useiden erilaisten vaihtoehtojen hyödyntämisen. Äänikeilan sivuilla sijaitsevat esteet, kuten tikkaat, askelmat, kaapelit, putket, pumput ja muut rakenteet, otetaan huomioon laitteen sisäänrakennetulla häiriönestoominaisuudella. n edut: Kosketukseton mittaus Mittaus ja hallinta yhdellä laitteella Kaaviokuva kahden pumpun vuorotteluperiaatteesta 7
Kanavaverkostot Pumppaamot ja ruuvikuljettimet Pinnankorkeuden mittaus ruuvikuljettimen ohjauksessa Kolmella ruuvikuljettimella varustettu jätevedenpuhdistamon nostolaitos Nostokorkeus noin 9 m Nostolaitoksen syöttöalue Kosketukseton pinnankorkeuden mittaus ruuvikuljettimien vuorottelun ohjaukseen Varmatoiminen pinnankorkeuden mittaus ja ohjaus Kohteeseen asennettiin NivuMaster Ultra 5 -ultraäänimittauslaite. Ruuvikuljettimien vuorottelun ohjauksen lisäksi laite lähettää ylä- ja alarajaviestejä. Ruuvikuljettimien vikatilanteessa käynnistetään toinen ruuvi. Pinnanmittauksen vikatilanteessa pinnanmittaus suoritetaan toisella anturilla. n edut: Asiakas pystyi virittämään NivuMasterlaitteen itse. Näin ruuvikuljettimien ohjausta ei tarvinnut ohjelmoida automaatiojärjestelmään. Kaaviokuva jätevedenpuhdistamon nostolaitoksesta 8
Kanavaverkostot Hulevedet Virtausmittaus monikammioisessa ylivuotosäiliössä Suorakaiteen muotoinen kanava, leveys 6 m Vajaatäyttöinen Valmistettu betonista Ylivuoto useista kammioista samaan aikaan yhteiseen kanavaan Pieni rauhoittumismatka Mittauskohta vastaanottokanavassa Asiakas halusi selvittää vastaanottokanavaan virtaavan ylivuodon määrän. Lukematiedot piti lähettää prosessinohjausjärjestelmään sekä analogisesti että digitaalisesti. Jokaisen kammion ylivuotomäärä piti mitata tarkasti vaihteluista huolimatta. Kohteeseen asennettiin ristikorrelaatioon perustuva OCM Pro -mittausjärjestelmä, joka tarjoaa parhaan mahdollisen mittausdynamiikan ja -tarkkuuden. Järjestelmään kytkettiin kolme virtausnopeusanturia. Näin vallitsevat epäsymmetriset virtausolosuhteet voitiin ottaa huomioon. Anturit asennettiin kanavan pohjalle. Metalliset suojalevyt suojaavat antureita mahdollisilta vaurioilta. n edut: Asennuskustannukset voitiin pitää alhaisina. Vaadittu mittaustarkkuus saavutettiin käyttämällä kolmea virtausnopeusanturia. Järjestelmä ei vaadi huoltoa. Asennusperiaate 9
Kanavaverkostot Hulevedet Ylivuotomäärän mittaus Ylivuotokourulla varustettu hulevesiallas Hammastettu ylivuotokynnys Ei seisovaa vettä vastaanottokanavassa Ylivuotokouruun valuu hulevettä kummaltakin puolelta Ylivuotokynnyksen kokonaispituus 24 m Ylivuotokynnys ja - kouru Asiakas halusi selvittää ylivuodon määrän. Hammastetun ylivuotokynnyksen virtaama- ja painekorkeusominaisuudet oli saatava DIN 19 558 -standardin mukaisiksi. Tiedot ylivuodon määrästä piti lähettää prosessinohjausjärjestelmään. Mittaustarkkuuden oli vastattava vesien, jätteiden ja jätevesien hoitoon keskittyneen saksalaisen ATV-DVWK-järjestön vaatimuksia. Kohteeseen asennettiin keskiarvon mittaamista varten kaksi kahdella anturilla varustettua NivuMaster-ultraäänilaitetta.. Antureiden mittaamat keskiarvot (ylivuotokourun vasemmalla ja oikealla puolella sijaitsevien antureiden lukemien yhdistelmä) lähetetään yleislähettimelle (NivuCont). Se muuntaa keskiarvot määrämuotoon (pinnankorkeus-virtaus -käyrästö) ja laskee sitten ylivuodon kokonaismäärän. Kokonaismäärätieto lähetetään prosessinohjausjärjestelmään analogisena signaalina. Kaaviokuva 10
Kanavaverkostot Hulevedet Pinnankorkeuden ja ylivuodon mittaus Kannellinen ylivuotosäiliö hulevesille Suurin ylivuotokorkeus 35 cm Erittäin vähän tilaa padon harjan ja katon välissä (50 cm) Pinnankorkeuden ultraäänimittaus kallistetun peilin avulla Asiakas halusi selvittää padotuksen vaiheet (alku ja loppu). Tiedot säiliön ylivuodosta piti saada tulostettua (alku, loppu ja ylivuodon määrä). Luotettava kosketukseton mittaus piti suorittaa kohdassa, jossa korkein mahdollinen veden pinta on lähimpänä kattoa. Kohteeseen asennettiin NivuMaster LF-5:2 -ultraäänipinnankorkeusmittaus. Laitteessa on kattavat ohjelmointi- ja tulostusvaihtoehdot. Näin padotuksen määrä säiliössä, säiliön ylivuoto ja ylivuodon määrä voidaan laskea ja tulostaa (saksalaisen ATV-DVWKjärjestön vaatimusten mukaisesti) yhdellä laitteella. Kallistetun peilin ansiosta ultraäänianturi voitiin asentaa lähelle kohtaa, jossa veden pinta on korkeimmillaan. n edut: Toteutus vaatii vain yhden laitteen, mikä säästää aikaa ja kustannuksia. Kaaviokuva 11
Kanavaverkostot Hulevedet Säiliön puhdistuksen ohjaus yhdellä releellä Avoin ylivuotosäiliö hulevesille Syvyys 4 m Vesisuihkuihin perustuva puhdistus Käytetyt laitteet Asiakas halusi mitata hydrostaattista pinnankorkeutta paineanturilla. Järjestelmän piti pystyä ohjaamaan jopa viittä vesisuihkua. Ohjaus oli toteutettava yhdellä lähettimellä. Kohteeseen asennettiin pinnankorkeutta mittaamaan NivuCont Plus -lähetin ja kahdella johdinkytkennällä varustettu NivuBar Plus -paineanturi. NivuCont ohjaa vesisuihkuja pinnankorkeuden, tendessien ja tiettyjen syklien mukaan. n edut: Säiliön puhdistuksen ohjaaminen yhdellä ainoalla lähettimellä on taloudellista. ei vaadi PLC-järjestelmää, joten kolmannen osapuolen suorittamalle PLCohjelmoinnille ei ole tarvetta. Kaaviokuva säiliön puhdistuksen ohjausjärjestelmästä 12
Kanavaverkostot Suotovesi Kaatopaikan suotoveden virtausmittaus Putken halkaisija 20 cm Vajaatäyttöinen Putki valmistettu korkeatiheyksisestä polyeteenistä (HDPE) Maksimi virtaamanopeus 1,5 l/s Mittauspaikka Asiakas halusi selvittää kaatopaikan alueella olevan pohjavesilähteen tuottaman vesimäärän, jotta kaatopaikan hydrologia saataisiin tasapainoon. Pohjavesi saattaa aiheuttaa mineraalien saostumista. Mahdollisimman helppohuoltoisen mittausjärjestelmän piti tuottaa tarkkoja mittaustuloksia ja olla vakaa pitkällä aikavälillä. Mittausjärjestelmä piti asentaa mahdollisimman vaivattomasti paikkaan, jossa oli jo keräyskouru. Pienen virtausmäärän vuoksi kohteessa oli käytettävä Thomson-mittapatoa (V-pato). Kohteeseen asennettiin POP-22Ex-keskusyksikkö, joka laskee virtaaman ja kosketukseton EchoTREK-ultraäänipinnankorkeudenmittaus mittaamaan ylivuotokorkeutta. Kohteeseen rakennettiin keräyskouru ja patoaukko, jotta saavutettaisiin paras mahdollinen mittaustarkkuus. n edut: Ylläpito rajoittuu säännöllisiin visuaalisiin tarkastuksiin ja saostumien poistoon silloin tällöin. Vaihdettavaa patolevyä voidaan säätää, jos veden virtaus kasvaa. Kaaviokuva mittauksesta V-padossa 13
Kanavaverkostot Kannettavat mittauslaitteet Virtausmittaus viemäröinnin yleissuunnitelman laadintaa varten Putken halkaisija 50 cm Vajaatäyttöinen Putki valmistettu betonista Suuri virtaamadynamiikka Saostumisriski Anturin asennus Asiakas oli laatimassa viemäröinnin yleissuunnitelmaa. Sitä varten sademäärää, vedenpinnan korkeutta ja padotusta oli tarkkailtava vähintään kolmen kuukauden ajan. Mittauspaikalla ei ollut virtalähdettä. Kohteen virtaamadynamiikka oli erittäin suuri, ja se vaihteli alhaisesta täyttöasteesta aina padotusolosuhteisiin saakka. Virtaus saattaa olla sykkivää. Tiedot oli saatava järjestelmästä ASCII-muodossa. Kohteessa käytettiin kannettavaa PCM Pro -mittausjärjestelmää ja useita antureita. Näin mittauksia voitiin tehdä ilman verkkovirtaa pitkiäkin ajanjaksoja. Mittaussykliksi valittiin minuutti, joten mittauskohdan suuresta dynamiikasta huolimatta mittaus on luotettavaa. Tiedot tallennetaan ASCII-muodossa muistikortille. n edut: Erilaisten pinnankorkeutta mittaavien anturien ja mittausperiaatteiden käyttö takaa tarkan mittaustuloksen kaikissa tilanteissa. Tietojen tallentaminen tunnettua merkistöä käyttäen mahdollistaa tietojen hyödyntämisen kaikissa tavallisissa arviointisovelluksissa. Erillisille ohjelmistohankinnoille ei ole tarvetta. Erilaisten pinnankorkeutta mittaavien antureiden käyttö 14
Kanavaverkostot Kannettavat mittauslaitteet Virtausmittaus vaikeissa olosuhteissa Huvipuiston viemäriputki, halkaisija 30 cm Vajaatäyttöinen Viemäriputken betoni huonokuntoinen Yläjuoksulla sijaitseva pumppu aiheuttaa suuren virtaamadynamiikan ja pyörteisen virtaaman Kanavaan väliaikaisesti asennettu mittausjärjestelmä Asiakas suunnitteli huvipuiston laajentamista, joten viemäristön kapasiteetti ja kulujen jakamisperiaate osapuolten kesken oli selvitettävä. Tarkka virtausmäärä oli selvitettävä, jotta uusi viemärijärjestelmä osattaisiin mitoittaa oikein. Käytettävän mittausjärjestelmän oli toimittava luotettavasti epäedullisissa hydraulisissa olosuhteissa, joissa oli suuri virtaamadynamiikka. Epäedullisista hydraulisista virtaamaolosuhteista johtuen syöttöputkeen asennettiin kannettava NPPmittausputki ilmatäytteisen tiivisteen avulla. Putken 90 asteen kulma tarjoaa ihanteelliset mittausolosuhteet, sillä sen avulla putki täyttyy kokonaan. Virtausnopeus mitattiin ultraääneen perustuvan ristikorrelaation avulla. Järjestelmän ja tietojen tallennuksen vaatima sähkö tuotetaan akulla toimivalla PCM Pro -lähettimellä. n edut: Kevyen mittausputken ansiosta asennus oli helppoa, nopeaa ja turvallista. Mittausputken poikkileikkaus on tarkasti määritetty. Mittaustulokset ovat tarkkoja, koska mittauskohdassa on homogeeninen virtaus. Mittausjärjestelmän asennusperiaate 15
Kanavaverkostot Kannettavat mittauslaitteet Kanavan käytön mittaus Putken halkaisija 1,2 m Vajaatäyttöinen Putki valmistettu betonista Saostumisriski Putki hetkittäin täysin kuiva Ei virtalähdettä Mittauskohta kanavassa Asiakas halusi asentaa väliaikaisen mittalaitteen, jotta sateen aiheuttama virtaama ja kanavan käyttöaste saataisiin selvitettyä. Myös alhainen virtaus yöaikaan oli mitattava luotettavasti. Saostuminen ei saanut vaikuttaa mittaustuloksiin. Kohteeseen asennettiin kannettava PCM Pro -mittausjärjestelmä. Anturi asennettiin hieman sivuun, jottei saostuminen aiheuttaisi mittausvirheitä. Paineanturin pinnankorkeusmittausta hyödynnettiin kanavan padotusasteen mittaamisessa. Järjestelmää laajennettiin ylhäältä mittaavalla ultraäänipinnankorkeusanturilla, jotta pienikin öinen virtaama pystyttiin mittaamaan luotettavasti. n edut: Mittausjärjestelmä on erittäin joustava. Asennusperiaate 16
Kanavaverkostot Kannettavat mittauslaitteet Ulkopuolisen veden määrän tutkiminen pienissä putkissa Putken halkaisija 20 cm Vajaatäyttöinen Putki valmistettu lasitetusta savesta Pieni virtausmäärä Mittauskohta kanavassa Asiakas halusi mitata virtausmäärää jatkuvasti, jotta ulkopuolisen veden aiheuttama kuormitus saataisiin selvitettyä. Varsinkin kaikkein pienimmät virtausmäärät tuli selvittää luotettavasti. Mittausjärjestelmän asennuksen tuli olla nopeaa ja vaivatonta. Kohteessa ei ollut virtalähdettä. Käytettävän mittausjärjestelmän akun tuli kestää pitkään. Kohteeseen asennettiin kannettava ATEXluokiteltu PCM Pro -mittausjärjestelmä. Järjestelmää laajennettiin lisäämällä siihen NIVUS Pipe Profiler (NPP) -laite, jotta pienetkin virtausmäärät saatiin mitattua. n edut: Helppo, yksinkertainen ja nopea asennus Tarkka ja luotettava mittaus Pitkä akun kesto (yli 30 päivää) Mittausjärjestelmän asennusperiaate 17
Kanavaverkostot Kannettavat mittauslaitteet Ulkopuolisen veden määrän tutkiminen suurissa putkissa Putken halkaisija 60 cm Vajaatäyttöinen Putki valmistettu betonista Mittauskohta kanavassa Asiakas halusi mitata kuivankauden virtausmäärää jatkuvasti, jotta ulkopuolisen veden aiheuttama kuormitus kanavajärjestelmässä saataisiin selvitettyä. Varsinkin kaikkein pienimmät öiset virtausmäärät oli selvitettävä luotettavasti. Anturin asennuksen tuli olla nopeaa ja vaivatonta. Kannettavan lähettimen käytön tuli olla yksinkertaista. Kohteeseen asennettiin kannettava PCM Pro -mittausjärjestelmä. Anturi kiinnitettiin nopeasti ja tiukasti putkeen asennettavan kiinnityssarjan avulla. Kohteeseen asennettiin myös ylhäältä mittaava ultraäänipinnankorkeusmittaus, jotta pienimmätkin virtaukset saatiin mitattua. n edut: Helppo, yksinkertainen ja nopea asennus Tarkka ja luotettava mittaus Helppokäyttöinen lähetin Asennusperiaate 18
Kanavaverkostot Kannettavat mittauslaitteet Ylivuodon mittaus tilapäisesti Anturi Ylivuotoaukko Tarkastuskaivo hulevesien ylivuodolle, halkaisija n. 2 m Kaivossa neljä eri kokoista syöttöaukkoa Kaivossa ylivuotoaukko Ei virtalähdettä Tarkastuskaivoon asennettu mittausjärjestelmä Kohteeseen suunniteltiin hulevesien ylivuotosäiliötä. Sen rakentamista varten oli todistettava, että ylivuoto tapahtuu ylivuotoaukon kautta. Asiakas halusi selvittää ylivuodon määrän, tason, keston ja esiintymistiheyden. Mittaus ja tietojen tallennus oli hoidettava ilman ulkoista virranlähdettä. Tiedot tuli tallentaa ASCII-muodossa. Mittausjärjestelmän tuli olla pienikokoinen. Kohteeseen asennettiin akkukäyttöinen tapahtumiin reagoiva paineanturi, jossa on tiedonkeruulaite (MemoBar). Laitteen sisäiset arvorajat säätelevät vaihtelevia tallennussyklejä. Tämän vuoksi tietomäärä on suuri ylivuototapahtumien alussa. Vastaavasti tietomäärä on varsin pieni kuivakausien aikana, sillä kuivakauden tiedot eivät ole niin tärkeitä. n edut: Vaihtelevien tallennussyklien ansiosta mittausja kirjausjärjestelmä toimii pitkään. Mittausjärjestelmän asennusperiaate 19
Jätevedenpuhdistamo Hulevedet Virtausmittaus ylivuotoaukon kohdalla Putken halkaisija 1,5 m, ylivuoto sivulta Vajaatäyttöinen Putki valmistettu betonista Hulevesien ylivuoto Määräysten mukaan asiakkaan oli valvottava jätevedenpuhdistamon syöttöalueen hulevesien ylivuotoa. Vesien, jätteiden ja jätevesien hoitoon keskittyneen saksalaisen ATV-DVWK-järjestön määräysten mukaan ylivuodon määrä, aika ja kesto oli mitattava. Kohteeseen asennettiin POP-22Ex ja kosketukseton EchoTREK-ultraäänimittausjärjestelmä. Ominaisuudet voidaan valita ylivuotokynnyksen muodon perusteella. Mittausarvot lähetetään LabcoNet-palvelimelle ja niitä voi katsoa missä tahansa selaimen avulla. n edut: Päivittäiset lukemat ja kumulatiivinen virtaama tallentuu LabkoNet-järjestelmään. Erillistä PLCjärjestelmää ei siis tarvita. Selkeät valikot opastavat käyttäjää järjestelmän konfiguroinnissa. Kaikki sovellusparametrit voidaan määrittää vain muutamalla asetuksella. Ylivuotoaukon mittausperiaate 20
Jätevedenpuhdistamo Tuleva jätevesi Virtausmittaus pienissä jätevedenpuhdistamoissa Putken halkaisija 20 cm Vajaatäyttöinen Putkilinja valmistettu korkeatiheyksisestä polyeteenistä (HDPE) Alhainen virtauskorkeus (4 5 cm) Ahdas mittauspaikka Mittauskohta Asiakas halusi mitata pienen jätevedenpuhdistamon vedenottoalueen virtausmäärää jatkuvasti. Lähettimestä tuli lähettää releimpulssi PLC-järjestelmään jokaisen jätevesikuutiometrin jälkeen. Mittaustavan piti olla taloudellinen. Asennuksen tuli olla nopeaa ja vaivatonta. Kohteen virtausmittaus tehtiin Dopplermenetelmällä (OCM FR) putkianturin avulla. Mittauslaite asennettiin tarkastuskaivoon. Kohteessa käytettiin ulkoista pinnankorkeuden ultraäänianturia (NivuCompact), jotta myös kaikkein alhaisimmat täyttömäärät saatiin mitattua. n edut: Kohteen laiteinvestoinnit olivat alhaiset. Käytettyjen putkiliitosten ansioista mittauslaitteiden asennus oli helppoa ja nopeaa. Kohteeseen ei tarvinnut asentaa laippoja. Mittauskohde tarkistuskaivossa ylhäältä kuvattuna 21
Jätevedenpuhdistamo Tuleva jätevesi Virtausmittaus hiekanerottimen takana Kaksi putkea, kummankin halkaisija 60 cm Täysinäinen Valmistettu ruostumattomasta teräksestä Putket asennettu aiemmin Mittausalue hiekanerottimen takana Asiakas halusi mitata putkien virtausta jatkuvasti ylävirtaan asennettavalla liukuohjaimella, jotta virtaus samansuuntaisissa hiekanerottimissa jakautuisi tasaisesti ja määrät asettuisivat parhaalle mahdolliselle tasolle. Olemassa olevia putkia ei saanut purkaa mittausjärjestelmää asennettaessa. Hitsausta mittauspaikalla tuli välttää. Kohteeseen asennettiin nimenomaan täysien putkien virtausmittaukseen suunniteltu NFP-mittausjärjestelmä. Anturit kiinnitettiin olemassa oleviin ruostumattomasta teräksestä valmistettuihin putkilinjoihin kiristyspannoilla. n edut: Vaivaton, yksinkertainen ja nopea asennus ilman hitsaustarvetta Tarkka ja luotettava mittaus Asennusperiaate 22
Jätevedenpuhdistamo Tuleva jätevesi Virtausmittaus kellukkeen avulla Suorakaiteen muotoinen kanava 1,4 x 1,2 m (l x k) Vajaatäyttöinen Seinät ja pohja valmistettu betonista Alhaisen virtausnopeuden johdosta kanavan pohjalle muodostuu saostumia Kelluke ja kiinnitystanko Asiakas halusi mitata jätevedenpuhdistamon vedenottomäärää jatkuvasti. Kanavan pohjalle muodostuvan saostuman vaihteleva määrä tuli ottaa huomioon siten, ettei mittauspoikkeama ylittäisi viittä prosenttia. Mittausjärjestelmä piti voida asentaa ja huoltaa käyttöolosuhteissa. Kohteeseen valittiin kelluva mittausjärjestelmä. Virtausmittauksessa hyödynnetään ristikorrelaatioperiaatetta (OCM Pro). Kelluva anturi laskee virtausmäärän virtauskorkeudesta ja virtausprofiilista. Saostumakerrokset havaitaan ja otetaan huomioon automaattisesti. n edut: Tarvittavat mekaaniset osat valmistettiin kohtuullisin kustannuksin mittojen mukaan. Kelluvan mittausjärjestelmän rakennusperiaate 23
Jätevedenpuhdistamo Tuleva jätevesi Välppäeromittaus Suorakaiteen muotoinen kanava 80 x 80 cm (l x k) Anturin asennuspaikka alhaalla Kanavien kansia ei saa avata Hienovälppä Asiakas halusi mitata ensi- ja toissijaisen padotuksen, jotta välpän toimintaa säätelevät kynnysarvot voitaisiin laskea. Ensisijaisen padotuksen kynnysarvon ylittyessä oli hätäohitus otettava käyttöön. Järjestelmän tuli ilmoittaa pinnankorkeuden ero sekä ensi- ja toissijainen padotus. Lukemat ja vaihtopisteet oli välitettävä prosessinohjausjärjestelmään. Kohteeseen asennettiin kaksi NivuCompactultraäänilaitetta, jotka liitettiin NivuCont Plus - lähettimeen. on yksinkertainen ja edullinen. Selkeät valikot opastavat käyttäjää järjestelmän konfiguroinnissa. Kaikki sovellusparametrit voidaan määrittää vain muutamalla asetuksella. n edut: Järjestelmä ilmoittaa ensi- ja toissijaisen padotuksen sekä pinnankorkeuden eron. Lisäksi se mahdollistaa kattavien ohjausalgoritmien käyttöönoton. PLC-järjestelmää ei tarvita. Käytettävien antureiden kuollut alue on erittäin pieni, mikä helpotti asennusta. Kaaviokuva kohteesta 24
Jätevedenpuhdistamo Tuleva jätevesi Pinnanmittaus rasvanerotuskaivossa Rasvanerotuskaivo Kaivon syvyys n. 4 m Aine: ajoittain vaahtoutuva rasvajäämiä sisältävä jätevesi Rasvanerotuskaivo Asiakas halusi mitata kaivossa olevan rasvaisen jäteveden korkeuden luotettavasti. Mittaus tuli suorittaa paineanturin avulla. Ajoittain ilmenevän vaahtoamisen vuoksi kosketuksetonta ultraäänianturia ei voi käyttää. Kaivoon kerääntyvä rasva ei saa vaurioittaa anturin kaapelia. Mittausjärjestelmän huollon ja puhdistuksen tulee olla nopeata, vaivatonta ja turvallista. Kohteeseen asennettiin upotettava anturi (erikoisversio NivuBar Plus II -anturista), jossa on sisäänrakennettu G 1 -ulkokierre suoraa suojaputkiasennusta varten. n edut: Asennettu putki suojaa kaapelia kovettumiselta ja mekaaniselta kulutukselta. Anturi on helppo irrottaa säännöllistä puhdistusta varten. Paineanturi on kiinnitetty turvallisesti suojaputken avulla. Tämä mahdollistaa tarkan säädön syvyyssuunnassa (nollapiste). NivuBar Plus -anturin erikoisversio "G" 25
Jätevedenpuhdistamo Denitrifikaatiovaihe Virtausmittaus kaksirunkoisen kellukkeen avulla Suorakaiteen muotoinen kanava 2,5 x 2,0 m (l x k) Vajaatäyttöinen Kanavan seinät ja pohja valmistettu betonista Saostumisriski kanavan pohjalla Kanavaa ei voi tyhjentää Anturin kelluke Asiakas halusi mitata denitrifikaatiovaiheen virtausta tulokanavassa, jotta sisäistä aineen kiertoa voidaan ohjata. Mittausepävarmuuden tuli olla alle 5 % mahdollisesta sedimentaatiosta huolimatta. Mittausjärjestelmä piti voida asentaa ja huoltaa käyttöolosuhteissa. Mittaus toteutettiin käyttämällä kaksirunkoisella kellukkeella varustettua OCM Pro CF - virtausmittausjärjestelmää. Virtausmäärä lasketaan kelluvan anturin mittaaman virtausnopeuden ja pinnankorkeuden perusteella. Kanavan pohjalla oleva saostuma havaitaan ja otetaan huomioon automaattisesti. n edut: Suuresta halkaisijasta (2 m) huolimatta vaadittu tarkkuus saavutetaan yhdellä virtausanturilla. Poikkeama referenssijärjestelmään on alle 3 %. Tarvittavat mekaaniset osat valmistettiin kohtuullisin kustannuksin mittojen mukaan. Kaaviokuva 26
Jätevedenpuhdistamo Lietteenkäsittely Virtausmittaus lietteen uudelleen kierrätyksessä Putken halkaisija 40 cm Täysinäinen Putki valmistettu ruostumattomasta teräksestä Korkea kiintoainepitoisuus, jopa 1 % kuivaa kiintoainetta Mittauskuilu Kierrätetty liete nostetaan kokoojakuilusta ruuvikuljettimella. Tämän jälkeen se virtaa vaakasuoraa putkea pitkin mittauskuiluun. Kohteessa oli jo mittalaite, magneettinen määrämittari, joka ei kuitenkaan toiminut luotettavasti aineen likaisuuden ja kaasukuplien vuoksi. Uuden järjestelmän oli ratkaistava ongelmat ilman suuria asennustöitä. Kohteeseen asennettiin NFPvirtausmittausjärjestelmä. Kohteessa olevaan ruostumattomasta teräksestä valmistettuun putkeen porattiin reikä, ja siihen asennettiin sopiva muhvi. Kohteeseen asennettiin palloventtiili, jotta anturi voidaan poistaa käyttöolosuhteissa. Anturi säädettiin ja kiinnitettiin paikalleen. n edut: Olemassa oleva järjestelmä oli helppo ja nopea päivittää. Vanhoja mittauslaitteita ei tarvinnut poistaa. Mittaustulokset ovat luotettavia korkeasta kiintoainepitoisuudesta huolimatta. Mittausjärjestelmä mittauspaikalla 27
Jätevedenpuhdistamo Lietteenkäsittely Palautuslietteen virtausmittaus Putken halkaisija 70 cm Täysinäinen Putkilinja valmistettu ruostumattomasta teräksestä Asennuskohta teleskooppiputkessa Teleskooppiputki toiminnassa Asiakas halusi mitata virtausta, jotta tasaisen lietteen virtaamaa laskeutusaltaasta voitaisiin tarkkailla ja ohjata. Pystysuora teleskooppiputki oli ainoa keino päästä aineeseen. Mittausjärjestelmän oli oltava huoltovapaa ja mittausepävarmuuden alle 5 %. Asennuksen oli tapahduttava ilman kattavia uudelleenrakentamistoimenpiteitä. Kohteeseen asennettiin NFPvirtausmittausjärjestelmä, joka on tarkoitettu virtausnopeuden mittaamiseen täysissä putkissa. Putkianturi asennettiin teleskooppiputken yläosaan. Virtausprofiilin mittaaminen mahdollistaa tarkan virtausmittauksen. Yli prosentin suuruinen kiintoainepitoisuus ei vaikuta mittaustulokseen. n edut: Helppo ja taloudellinen toteutus Luotettavat ja uusittavat mittaukset Ei häiriinny likaantumisesta Ei vaadi huoltoa Mittausperiaate 28
Jätevedenpuhdistamo Lietteenkäsittely Kuuman lietteen virtausmittaus Putken halkaisija 15 cm Täysinäinen Putki valmistettu ruostumattomasta teräksestä Aineessa öljyä ja rasvaa Liete on kuumaa Lämmönsiirrin Mädätettyä lietettä pumpataan mädätyssäiliöstä jatkuvasti lämmönsiirtimen kautta. Asiakas halusi mitata lietteen virtausmäärää jatkuvasti, jotta lämmönsiirtimen tukos tai pumpun häiriö huomattaisiin välittömästi. Tämä on välttämätöntä keskeytymättömän lämmöntuotannon turvaamiseksi jätevedenpuhdistamolla. Kohteeseen asennettiin NFPvirtausmittausjärjestelmä. Kohteessa olevaan ruostumattomasta teräksestä valmistettuun putkilinjaan porattiin reikä, ja siihen hitsattiin sopiva muhvi. Tämän jälkeen virtausnopeusanturi säädettiin ja kiinnitettiin paikalleen. n edut: Olemassa oleva järjestelmä oli helppo ja nopea päivittää. Mittaustulokset ovat tarkkoja ja luotettavia suuresta saastepitoisuudesta huolimatta. Mittauspaikka ja asennettu anturi 29
Jätevedenpuhdistamo Virtaama-alue Virtausmittaus viemäriputkessa ("hanhenkaula") Putken halkaisija 15 cm Täysinäinen Putki valmistettu ruostumattomasta teräksestä Virheellisesti asennettu magneettinen määrämittari Asennettu mittalaite Kohteessa oleva magneettinen määrämittari on ilmoittanut usein liian korkeita lukemia, sillä putkilinjassa on ilmaa ja liian pieni rauhoittumismatka. Asiakas halusi nopean ja suoraviivaisen päivityksen. Uuden mittausjärjestelmän tuli olla tarkka, luotettava ja edullinen. Kohteeseen asennettiin NFPmittausjärjestelmä. Tarkastuskaivoon menevään putkeen asennettiin ylimääräinen kulma ("hanhenkaula"), jossa on muhvi virtausnopeusanturin asennusta varten. Kulma muuttaa putken täysinäiseksi. n edut: Olemassa oleva järjestelmä oli helppo ja nopea päivittää. Soviteosan ja luistiventtiilin käyttö pienensi kustannuksia. Mittausjärjestelmä 30