ESPERIENZE DEL LABORATORIO NAZIONALE DI
TARATURA PER CONTATORI D’ACQUA
A cura di : LUCIO ZOTTI
Sommario
Diversi tipi di contatori d’acqua
Punti sensibili dei contatori d’acqua e confronto tra strumenti
prodotti da fabbricanti diversi
Normativa di riferimento
Diversi tipi di impianti per la taratura dei contatori d’acqua
Confronto di curve di taratura di produttori diversi
Conclusioni
Come si distribuisce l’acqua?
Industria pesante
Industria leggera
Commerciale
Condomini
M.I.D.
Punti di misura
Residenziali
PRINCIPALI TIPI DI CONTATORI
D’ACQUA OGGI IN COMMERCIO
1) CONTATORE A GETTO UNICO
2) CONTATORE A GETTO MULTIPLO
3) CONTATORE TIPO VOLUMETRICO
4) WOLTMANN
(MULINELLO ASSE ORIZZONTALE O VERTICALE)
TEOREMA DI BERNOULLI
A2v 2
=
A1v 1
=
cost. Il prodotto della velocità per la
sezione è costante per un
fluido incompressibile
A1
A2
v1
v2
A1
A2
P+ rogy + 1/2 rov2
=
costante
Contatori d ’acqua residenziali: Tecnologie
3 Componenti principali
OROLOGERIA
INTERFACCIA
DI
TRASMISSIONE
ELEMENTO DI
MISURA
0 401 15
DIFFERENTI
TECNOLOGIE
Contatori d ’acqua residenziali: Tecnologie
TECNOLOGIE : ELEMENTI DI MISURA
VOLUMETRICO A PISTONE
VELOCITA ’ A GETTO UNICO
VELOCITA ’ A GETTO MULTIPLO
VANTAGGI
VANTAGGI
VANTAGGI
. Ottima accuratezza alle basse portate
. Stessa accuratezza in ogni posizione
. Accetta scarsa qualità dell ’acqua
. Semplice ed affidabile
. Accetta scarsa qualità dell ’acqua
. Robustezza
SVANTAGGI
SVANTAGGI
SVANTAGGI.
. Sensibile alla qualità dell ’acqua
. Accuratezza alle basse portate
. Sensibile all ’ostruzione dei canali di
alimentazione turbina
CLASSE
CLASSE
CLASSE
. C & D in tutte le posizioni
. C/ B Oorizzontale - B/A altre posizioni
. C/B Oorizzontale / A altre posizioni
Contatori d ’acqua residenziali: Tecnologie
TECNOLOGIE : OROLOGERIE
EXTRA DRY
RULLI PROTETTI
BAGNATO
OROLOGERIA FUORI
DALL ’ACQUA
RULLI NUMERATORI
PROTETTI CON LIQUIDO
IN SCATOLA SEPARATA
OROLOGERIA IN ACQUA
VANTAGGI
VANTAGGI
. NWSSUN DEPOSITO NEI RUOTISMI . RELATIVA SEMPLICITA ’
. ORIENTABILITA ’
. RULLI PROTETTI DA DEPOSITI
. CONSENTE LA TELELETTURA DI
. TRASMISSIONE MECCANICA
TIPO AVANZATO (SENZA MAGNETI)
SVANTAGGI
. CONDENSAZIONE
. ACCOPPIAMENTO MAGNETICO
VANTAGGI
. SEMPLICITA ’
. TRASMISSIONE MECCANICA
SVANTAGGI
SVANTAGGI
. RUOTISMI IN ACQUA
. NON ORIENTABILE
. TELELETTURA CON MAGNETE
. RUOTISMI IN ACQUA)
. NON ORIENTABILE
. TELELETTURA CON MAGNETE
Residential Water Meters : Technologies
TECNOLOGIE DELL ’OROLOGERIA/ ESEMPI
EXTRA DRY
RULLI PROTETTI
BAGNATO
CONTATORE A GETTO UNICO
o single jet
Caratteristiche:
• Minime zone di
accumulo depositi
• Pochi componenti
•Ridotte dimensioni
• Velocità di rotazione
più elevata
•Molta influenza delle
condizioni di
montaggio
PUNTI SENSIBILI
Usura della punta del perno
CONTATORE A GETTO MULTIPLO
o multi jet
Caratteristiche:
• Bassa velocità di
rotazione
• Componenti robusti
• Usura ridotta
•Poca influenza delle
condizioni di
montaggio
PUNTI SENSIBILI
PUNTI SENSIBILI
CONTATORE di tipo “VOLUMETRICO”
Caratteristiche:
PISTONE
CAMERA DI
MISURA
DIAFRAMMA
MINIME
TOLLERANZE
PUNTI SENSIBILI
RIFERIMENTI NORMATIVI
• Testo Unico Leggi Metriche 23/08/90
•Regolamento Serv. Metrico R.D.31/01/1909
n° 242;
•Legge n° 236/91 modifiche al T.U.
•D.P.R. 798/82 (Direttiva C.E.E. 71/316)
(riguarda tutti gli strumenti C.E.E.)
Approvazione di modello CEE;
Verifica prima CEE;
Verifica periodica;
•Legge n° 140/99 contatori acqua e gas
•Direttiva M.I.C.A. del 04/05/2001
•Regolamento Delega Verifica Prima C.E.E.
della Camera di Commercio
•DPR 854/82 -Direttiva CEE 75/33(Riguarda i contatori d’acqua fredda)
Campo di applicazione e Definizioni;
•Portata massima Qmax
•Portata nominale Qn
•Portata minima Qmin
•Portata di tansizione Qt;
• Errore massimo tollerato;
DPR 855/82 -Direttiva CEE 79/830(Verifica prima C.E.E. contatori acqua calda)
APPROVAZIONE DI MODELLO C.E.E
• Materiali
• Prove di modello:
- Prove di tenuta (15 min 1,6Pmax; 1 min 2Pmax),
- Curve iniziali dei contatori,
- Prova discontinua 100.000 cicli a Qn,
- Curve intermedie dei contatori,
- Prova usura continua 100 ore a Qmax,
- Curve finali dei contatori e comparazione delle tre curve.
- Perdita di carico (inferiore a 1 bar a Qmax e 0,25 a Qn).
Errore Relativo %
Curva Metrologica Qn 1,5 classe B matr. 00004
INIZIALE, DOPO USURA E FINALE NUOVI
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
curva iniziale
100 000 cicli
usura
30
120
Portata in l/h
450
1500 3000
Errore Relativo %
Curve Metrologiche Qn 1,5 classe C matr. 00002
INIZIALE e DOPO USURA 100 ORE (NUOVI)
10,000
8,000
6,000
4,000
2,000
0,000
-2,000
-4,000
-6,000
-8,000
-10,000
-12,000
-14,000
-16,000
-18,000
-20,000
curva dopo usura
curva iniziale
15 22,5
Portata in l/h
1500 3000
•
•
•
•
•
•
•
VERIFICA PRIMA CEE
Sequenza operativa :
Ispezione visiva
Iscrizioni metrologiche
Determinazione errore relativo % alla Qmax, Qt e
Qmin,
Determinazione perdita di carico alla Qmax
Prova di tenuta alla max pressione di esercizio
(facoltativa)
Registrazione dei risultati
Distinta giornaliera dei contatori con firma
dell’Ispettore metrico responsabile
Foto di contatore con iscrizioni metrologiche
ISCRIZIONI METROLOGICHE (obbligatorie)
•Marchio di fabbrica del costruttore
•N° Certificato di approvazione di modello C.E.E
ε I.01.001.0006
•Classe del contatore e posizione (CH o BH - A)
•Pressione massima di esercizio (10 o 16 bar)
•N° matricola e portata nominale Qn
•Temperatura dell’acqua se > 30 °C
•Gruppo perdita di carico (1 bar)
•Anno di fabbricazione.
Determinazione errore relativo % alle tre portate
Qmax, Qt e Qmin
CURVA DI TARATURA
6,00
5,00
4,00
3,00
ERRORE %
2,00
1,80
1,00
0,01
0,00
-1,00
-2,00
-3,00
-4,00
-5,00
-4,50
-6,00
30
120
PORTATA ( litri/ora)
3000
TOLLERANZE
Errori massimi tollerati classe A
Errori massimi tollerati classe B
E%
Errori massimi tollerati classe C
3
Contatore Qn 1,5 m /h
5
2
20
15
-2
-5
22,5
40
30
60
60
80
100
200
120 150
400
600
800
1000
2000
Q l/h
3000
Piano di legalizzazione
Per piano di legalizzazione si intende il tipo e le modalità con cui
vengono apposti i “sigilli” atti ad impedire o a rendere palese ogni
possibile manomissione dello strumento ed è riportato sul
Certificato di approvazione CEE dello strumento.
Attualmente sono costituiti da (C.M.1360483 del 22/02/2000):
• filo e piombo recanti i marchi di verifica prima anzidetti,
•anelli di chiusura o cuffie distruttibili con la rimozione recanti i
marchi medesimi,
• etichette adesive distruttibili con la rimozione recanti sempre gli
stessi marchi.
Foto di contatore sigillato
Marchi di verifica prima C.E.E.
Essi sono costituiti dai marchi impressi sui punzoni:
℮
I
412
03
BANCO a PISTONE CAMPIONE
BANCO a CILINDRO CAMPIONE
BANCO a BILANCE o a SERBATOI CAMPIONE
L’INCERTEZZA ESTESA (Uk)
associata al Volume Misurato
sarà trattata dall’ing. Cignolo
dell’I.M.G.Colonnetti di Torino
Regolamento della CCIAA di Asti: delega della
verifica prima C.E.E. ai fabbricanti
• Si compiono esattamente le stesse operazioni
precedenti con la sola differenza che la distinta
giornaliera è firmata dal Responsabile interno
(art.11 Regolamento) e completata di
“dichiarazione di conformità” cumulativa di
tutti i contatori prodotti e verificati rispetto ai
requisiti della norma.
La vera novità sta nei controlli che l’Ufficio
Metrico effettua senza preavviso
(Sorveglianza)
Marchi di delega della Verifica prima C.E.E
Dopo la concessione della delega sono costituiti da
punzoni dello stesso tipo con numeri diversi per acqua
fredda o calda, assegnati dal M.A.P. :
℮
I
013
03
SORVEGLIANZA DELLA CCIAA DI ASTI
La sorveglianza è esercitata dall’Ufficio
Metrico, non solo attraverso la conoscenza
dei rapporti dell’organismo di certificazione,
ma anche mediante visite non preannunciate e
verifiche a campione sugli strumenti pronti
per la vendita, secondo le modalità indicate
nell’Allegato al regolamento.
(Allegato al Regolamento per la delega della verifica prima C.E.E.)
Schema di verifica delle qualità tecniche e metrologiche dei
misuratori soggetti alla Verifica prima Cee.
1.1 - Scopo
Verificare, mediante l’esame di un campione, che le caratteristiche
funzionali di una partita ( lotti di 500 contatori ) siano corrispondenti a
quelle prescritte dal presente regolamento.
1.2 - Campione
1.2.1 - Il campione è costituito da 24 contatori per partita. Si avrà cura
che i contatori risultino esenti da danni anche leggeri subiti nella
manipolazione e nel trasporto.
1.3.3.1 - Se gli errori rilevati non superano quelli massimi tollerati
dalla Direttiva Cee 75/33, la partita viene accettata senza applicare il
controllo statistico per variabili.
1.3.3.2 - Se uno o più errori superano quelli massimi tollerati, viene
applicato il controllo statistico per variabili descritto nella Norma
UNI 7988 utilizzata per i misuratori di gas.
Per ciascuna portata esaminata, la serie dei 24 valori dell’errore
permette di ricavare :
[1] x = x1 + x2 + x3 + .......... x23 + x24 = somma algebrica del
valore degli errori.
[2] x2 = x12+ x22 + x32 + .......... x232 + x242 = somma dei quadrati
degli errori.
3] ( x )2 = quadrato della somma algebrica degli errori.
[4] ( x )2 = valore medio del quadrato della somma algebrica degli errori.
24
[5] ( x – x )2 = somma dei quadrati degli scarti dalla media.
 ( x – x )2 = x2 – ( x )2
24
[6]  ( x – x )2 = quadrato dello scarto tipo ( varianza )
23
[7] s =
 ( x – x )2
= scarto tipo
23
[8] x = x
= valore medio dell’errore
24
La valutazione della quantità viene eseguita riportando, per ogni singolo
portata, il punto di ascissa x e di ordinata s su un grafico composto da
due trapezi inscritti, costruiti in funzione delle diverse tolleranze.
La qualità per ciascuna portata esaminata, dipende dalla posizione del
punto rispetto ai due trapezi e cioè :

Buona se risulta all’interno del trapezio minore.

Accettabile se risulta fra il trapezio maggiore e quello minore.

Fuori tolleranza ( non accettabile ) se risulta esterno a quello
maggiore.
In quest’ultimo caso il lotto di 500 contatori viene scartato e non può
essere spedito al cliente, perché c’è l’evidenza di un problema che deve
essere opportunamente trattato con un’Azione Correttiva.
Qmax
2,0
s
1,0
0,0
-2,0%
Note :
x
s
-1,0%
0,0%
x
Media campione sottoposto a verifica= + 0,55
Scarto campione sottoposto a verifica= 0,60
1,0%
2,0%
Distinta dei misuratori sottoposti a verifica prima C.E.E. in data
odierna:
Tipo contatore
matricola
classe
numero
dal al
MRPF03/145
01
200
C
200
PFM 15/145
210 400
B
200
FPM 03/145
401 600
A
200
TOTALE
600
“Si dichiara che i contatori sopraelencati sono conformi al
Regolamento della Camera di Commercio di Asti approvato con
delibera n° 22 del 20/12/2002.”
Firma del Responsabile
(art.11 Regolamento)
…………….
REGOLAMENTOVERIFICA PRIMA ASTI
•DICHIARAZIONE DI CONFORMITA’
•Viste le Direttive C.E.E. n°75/33, recepita con il DPR854/82 e n° 79/830, recepita con il DPR855/82 in materia di contatori d’acqua fredda e calda,
•Vista la Direttiva del Ministero delle Attività Produttive del 04/05/2001, in materia di delega della verifica prima C.E.E. ai fabbricanti,
•Visto il Regolamento per il rilascio della delega ai fabbricanti della verificazione prima C.E.E. approvato con delibera del Consiglio Camerale n° 22 del
20/12/2002 della CCIAA di Asti
•Visto l’articolo 7 dello stesso Regolamento, relativo alla sorveglianza esercitata dall’Ufficio Metrico nei confronti dei fabbricanti a cui è stata concessa,
•Considerato che in data 13 gennaio 2005 alle ore 10.00 l’Ispettore Metrico ……… si è recato presso lo stabilimento della Società ………….sito in ……….e
che, dopo aver espletato le formalità di rito per l’ingresso nello stabilimento, ha provveduto alla ispezione dei contatori d’acqua già verificati e “bollati”
in regime di autocertificazione dal fabbricante……………………, in base alla delega per la verificazione prima CEE dei contatori d’acqua fredda e calda,
ricevuta con Determina del Segretario Generale n…. del…………,
•Prelevato un campione secondo i principi statistici della norma UNI 7988 (per i misuratori di gas) di n°
verifica,
strumenti e sottoposto lo stesso a ulteriore
•Considerato che i risultati hanno mostrato esito positivo e che i valori medi degli errori del campione e del suo scarto tipo alle diverse portate di prova
sono:
Qmax=
Scarto tipo=
Qmin=
Qmax-Qt
Scarto tipo=
Scarto tipo=
•si dichiara che i seguenti lotti di contatori d’acqua:
•1.
MARCA TIPO MATR. DA……………..A……….
•2.
…………..
Qmin
2
5
s = sc arto c ampi one s ottoposto a verifica
•
Qt=
s = s c a rto c a m pi o ne s ott op os to a v eri fi c a
•
1
-1,5
-0,5
0,5
1,5
-5,5 -4,5 -3,5 -2,5 -1,5 -0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5
2,5
x = me dia ca mp io ne sottop os to a v e rifica
•3.
1
-1
0
-2,5
3
x = media campione sottoposto a verific a
………-
•sono conformi ai requisiti del Regolamento camerale DELLA CCIAA DI ASTI del 20/12/2002, della Direttiva MAP del 04/05/2001
•e delle direttive C.E.E. n° 75/33 e 79/830.
•Data
L’ISPETTORE
•
METRICO
(Dott.Lucio Zotti)
Per accertare che le caratteristiche metrologiche
dei contatori siano equivalenti a quelle dei
“campioni” per l’approvazione di modello su
cui l’Ufficio Metrico ha effettuato le prove, un
certo numero di strumenti nuovi, già verificati e
muniti dei “bolli metrici”, deve essere
sottoposto alle prove di usura e di durata
previste dalla Direttiva CEE per l’approvazione
di modello. Il nostro Laboratorio possiede tutte
le attrezzature (banchi di taratura, banchi di
prova) per effettuare tali operazioni.
Errore Relativo %
Curva Metrologica Qn 1,5 classe C fabbr. A matr. 00001
INIZIALE e dopo USURA
(NUOVI)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
toll sup
toll inf
1
2
3
4
5
21
22
23
24
25
Portata in
l/h
Errore Relativo %
Curva Metrologica Qn 1,5 classe C fabbr. B matr. 00001
INIZIALE e FINALE (NUOVI)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
toll sup
toll inf
1
2
3
4
5
21
22
23
24
25
Toll classe B
toll classe b
Portata in
l/h
Errore Relativo %
Curva Metrologica Qn 1,5 classe C fabbr. C matr. 01/05
INIZIALE e FINALE (NUOVI)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
-11
-12
-13
-14
-15
toll sup
toll inf
1
2
3
4
5
21
22
23
24
25
Portata in
l/h
Errore Relativo %
Curva Metrologica Qn 1,5 classe C fabbr. E matr. 01/05
INIZIALE e FINALE (NUOVI)
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
toll sup
toll inf
1
2
3
4
5
21
22
23
24
25
10
100
Portata in
1000
l/h
10000
Curva Metrologica Qn 1,5 classe C fabbr. D matr. 01/05
INIZIALE e FINALE (NUOVI)
6
5
Errore Relativo %
4
3
toll sup
2
toll inf
1
1
2
0
3
-1
4
5
-2
21
-3
22
-4
23
24
-5
25
-6
10
100
Portata in
1000
l/h
10000
La differenza tra le caratteristiche metrologiche
dei contatori sottoposti a “verifica prima”
rispetto ai campioni “approvati CEE”, sta
nella diversità dei materiali con cui sono
realizzati i componenti “sensibili”, già visti,
dei contatori ma anche nell’accuratezza con
cui avviene la lavorazione ed il montaggio
degli stessi.
TIPI DI IMPIANTI PER LA TARATURA DEI
CONTATORI:
1) BANCO A PISTONE CAMPIONE
2) BANCO A CILINDRO CAMPIONE
3) BANCO A SERBATOI CAMPIONE
4) BANCO A BILANCE
CONCLUSIONI
Diversi tipi di contatori d’acqua
Tipi di impianti di taratura e di prova
Incertezza della misura nei contatori d’acqua
CALCOLO INCERTEZZA ESTESA SUL VOLUME DI 200 litri
Grandezze in ingresso
Unità
Valore
misura
Descrizione
A
B
Differenza Letture
contatore Vm
m3
2,000E-01
Differenza Letture
bilancia (B2-B1)
kg
200
Correzione lettura
bilancia ottenuta dalla
taratura (F)
kg
0
Coefficiente di spinta
Massima Ditribuzi
Incertezza
Coefficiente di sensibilità Contributo
Unità Incertezza
Valore
variabilità
one
Tipo (u)
C
D
E
F
1,000E-05
0,6
6,00E-06
1
5,000E-02
0,7
3,50E-02
-1,0029E-03
m3/kg
1,2E-09
9,76002E-10
misura
2
(ExF)
1
7,2,E-11
2
3
3,115E-02
-1,0029E-03
m3/kg
aerostatica (A)
Coefficiente per
evaporazione e spruzzi
(E)
Temperatura dell'acqua
-
1,00102
1,000E-04
0,6
6,00E-05
2,0038E-01
m3
1,45E-10
-
1,0001
5,000E-05
0,6
3,00E-05
2,005644E-01
m3
3,62E-11
durante la prova (t)
Temperatura dell'acqua
durante la prova (t)
°C
20
15-25 °C
5,00E-01
5,20E-05
m3/°C
6,76E-10
°C
27,5
25-30 °C
5,00E-01
6,20E-05
m3/°C
9,61E-10 7
5,8E-04
m
4
5
3
varianza
3,2,E-09
scarto tipo 5,66474E-05
6
0,0,E+00
5,0,E-10
1,0,E-09
1,5,E-09
La Direttiva 2004/22/CE
del Parlamento europeo e del
Consiglio relativa agli strumenti di
misura (MID)
Sarà trattata da Paolo Francisci
Funzionario del M.A.P
.
Un ulteriore servizio che il Laboratorio Nazionale di
taratura dell’Ufficio Metrico di Asti è in grado di
offrire è quello di risolvere il contenzioso tra gli
Utenti (che contestano le bollette dei consumi
d’acqua) e gli Enti Acquedottistici fornitori dell’acqua
potabile.
Sia gli uni che gli altri hanno la possibilità di
assistere alle tarature ed in quella occasione -come
spesso è accaduto- trovare un accordo.
E’ indispensabile sottolineare la particolare posizione
“superpartes” che, per competenza istituzionale fin
dal 1890, assume il Servizio di “metrologia legale”
svolto dall’Ufficio Metrico.
Dispersione curve contatori (USATI)
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
-110
-120
ì
Qmin
Qt
portata
Qn
l/h
Qmax
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
12
13
14
15
16
- Curve metrologiche contatori obsoleti (10-20 anni)- Laboratorio Nazionale di taratura
per contatori d'acqua della CCIAA di Asti - Dicembre 2004
20
0
Errore %
-4,7
-2,4
-2,6-1,8
-11,9
-20
-40
-42,1
-60
-73,3
-80
-100
10
Q (L/h)
100
1.000
CERTIFICATO SIT
Comportamento metrologico per gruppi di età
0
2
4
6
8
10
12
14
5
0
0.015 m3/h
-10
0.0225 m3/h
3.000 m3/h
-15
%
Errori di misurazione
-5
tend. (3.000 m3/h)
-20
tend. (0.0225 m3/h)
tend. (0.015 m3/h)
-25
-30
-35
-40
Età del contatore
(anni)
•DA CARLOS TABORDA - - EPAL
PORTOGALLO
Percentuali di consumo domestico in base alla
portata oraria
70
50
V<7
40
(%)
Impatto sul consumo
60
7 =< V <16
30
V => 16
20
10
0
0<Q=<15
15<Q=<100
100<Q=<600
600<Q=<1500
Portata (l/ora)
•DA CARLOS TABORDA - - EPAL
PORTOGALLO
1500<Q=<3000
Percentuali di consumo non domestico in base alla
portata oraria
70
Impatto sul consumo
(%)
60
50
V < 10
40
10 =< V < 30
30
V => 30
20
10
0
0<Q=<15
15<Q=<100
100<Q=<600
600<Q=<1500
Portata (l/ora)
•DA CARLOS TABORDA - - EPAL
PORTOGALLO
1500<Q=<3000
Relazione tra costi di manutenzione/rinnovo
contatori e sottoconteggio
Contatori di uso domestico
consumo > 15 m3/ mese
120000
Costo (scatti)
100000
manut.+ rinnovo
80000
sottoconteggio
60000
TOTALE
40000
20000
0
2
4
6
8
10
12
14
Frequenza di sostituzione
(anni)
•DA CARLOS TABORDA - - EPAL
PORTOGALLO
Per ulteriori informazioni sui servizi offerti e le
tariffe collegarsi a:
www.at.camcom.it
CENTRO S.I.T. n°175
Laboratorio Nazionale di taratura per contatori d’acqua
Piazzetta dell’Archivio n° 1
14100 ASTI
Tel 0141535215/6/7 e fax 0141535218
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By Lucio Zotti