Российская наука бросает вызов импорту: прибор, который видит воду сквозь грязь и ржавчину

Российские исследователи из Алтайского государственного университета представили новый прибор для измерения скорости и объёма потока воды — погружной электромагнитный расходомер. Устройство способно работать в самых сложных условиях: в мутной, насыщенной примесями воде, где обычные механические счётчики быстро выходят из строя.

Разработка предназначена прежде всего для мелиоративных систем, где требуется точный контроль расхода воды в трубах большого диаметра.

"Принципиальное преимущество разработки — полностью оригинальная электронная схема, обеспечивающая качественное считывание сигнала даже в условиях сильных электромагнитных помех. Это особенно важно сейчас, когда зарубежные аналоги недоступны", — сообщили в пресс-службе Алтайского государственного университета.

Новый прибор станет российской альтернативой импортным измерительным системам и поможет повысить эффективность сельскохозяйственного водоснабжения и промышленного водопользования.

Как работает новый расходомер

Основа работы прибора — электромагнитный принцип измерения. Когда поток воды, содержащей растворённые соли (то есть слабый электролит), проходит через магнитное поле, в жидкости возникает электрическое напряжение. Его можно измерить, чтобы определить скорость движения потока.

Погружной зонд устройства содержит соленоид - катушку, создающую магнитное поле, — и два электрода, фиксирующих разность потенциалов. Всё устройство вставляется в трубу через небольшое технологическое отверстие и не мешает движению воды.

"Вода, применяемая в мелиорации, — это слабый электролит. Когда поток заряженных частиц проходит через магнитное поле, на электродах появляется разность потенциалов. Мы измеряем её, и по этим данным определяем скорость потока. Поскольку контакт с частицами отсутствует, прибору не страшны песок и грязь", — пояснил доцент кафедры радиофизики и теоретической физики АлтГУ, кандидат физико-математических наук Всеволод Щербинин.

Таким образом, расходомер работает бесконтактно и не нуждается в очистке, что делает его особенно ценным для аграрных систем, где вода часто загрязнена песком, илом и органическими примесями.

Почему эта разработка важна

Мелиорация и водоснабжение сельхозпредприятий требуют точного контроля расхода воды. Механические счётчики, использующие лопасти или турбины, быстро засоряются, теряют точность и нуждаются в обслуживании. Электромагнитный расходомер решает эти проблемы: он не содержит движущихся частей и устойчив к загрязнениям.

К тому же прибор устойчив к внешним электромагнитным помехам - благодаря новой электронной схеме, созданной с нуля. Этот элемент стал ключевым достижением проекта и позволил добиться высокой точности измерений даже при сильных вибрациях и шуме в трубах.

Разработка реализуется в рамках государственной программы "Приоритет 2030" при поддержке компании "Техносервис" (Магнитогорск), которая специализируется на технических решениях для агропромышленного комплекса.

Преимущества технологии

Электромагнитный расходомер разработан специально для аграрных и промышленных систем, где обычные устройства не выдерживают условий эксплуатации. Среди главных преимуществ:

• точность и стабильность измерений даже в загрязнённой воде;
• отсутствие подвижных деталей, что повышает долговечность;
• работа при высоких скоростях потока без потери данных;
• устойчивость к механическим примесям и химическим реагентам;
• простота обслуживания и установки - достаточно одного отверстия в трубе.

Ещё одно важное достоинство — совместимость с существующими мелиоративными системами. Устройство можно встраивать в действующие трубопроводы без полной замены оборудования.

Экономический эффект

Для предприятий, работающих с большими объёмами воды — от агрокомплексов до коммунальных систем — новый расходомер позволит точнее учитывать расход ресурсов, снизить потери и оптимизировать подачу воды. Это особенно актуально в условиях роста тарифов и необходимости бережного водопользования.

Кроме того, разработка открывает возможности для импортозамещения. Ранее подобные приборы поставлялись из-за рубежа, но теперь российские производители смогут выпускать собственные решения, не уступающие по точности и надёжности.

FAQ

Можно ли использовать прибор только в мелиорации?
Нет. Он подходит и для промышленных предприятий, систем охлаждения, коммунальных служб — везде, где нужно измерять поток жидкости в больших трубах.

Какая точность у прибора?
По данным разработчиков, погрешность измерений не превышает нескольких процентов даже в мутной воде.

Нуждается ли устройство в чистке?
Нет. Поскольку измерение идёт бесконтактным методом, механические загрязнения не влияют на работу.

Можно ли использовать расходомер в питьевом водоснабжении?
Да, материалы прибора безопасны, а измерения не влияют на состав воды.

Работает ли устройство при низких температурах?
Да, конструкция позволяет использовать его в системах с холодной водой, в том числе в уличных или подземных трубах.

Как долго служит прибор?
Ожидаемый срок службы — не менее 10 лет без капитального ремонта.

Будущее технологии

В перспективе разработка Алтайского университета может стать основой для умных систем водоучёта с автоматическим управлением. Такие технологии помогут создавать экологичные, энергоэффективные решения для сельского хозяйства и промышленности.

Учёные уже работают над модификациями прибора — планируется выпуск версий для подземных магистралей, водохранилищ и ирригационных комплексов, где сегодня контроль расхода практически невозможен.

Российская наука в очередной раз доказала: современные инженерные решения способны решать не только локальные задачи, но и укреплять технологическую независимость страны.