摘(zhāi)要:供水系(xì)統中，爲了(le)能夠(gòu)實現對于水流(liú)量的正确(què)測量(liàng)，需要用到(dào)流量(liàng)計，流量計(jì)依照(zhào)測量原(yuán)理可以(yǐ)分爲(wèi)力學原理(lǐ)(差壓(yā)式(shì)、轉子式(shì))，電學原理(lǐ)(電磁(cí)式、差(chà)動電(diàn)容式(shì)、電感式(shì))，聲學(超(chāo)聲波)，供水系統(tǒng)中紅(hóng)常用的是(shì)電學原理中的(de)電磁流量計，其(qí)本身(shēn)的(de)計量結(jié)構正确可(kě)靠，操(cāo)作簡(jiǎn)單(dān)，也不會(huì)受到溫度、電導(dǎo)率等(děng)因素(sù)的幹(gàn)擾。分(fèn)析(xī)了電磁(cí)流量(liàng)計(jì) 的結構(gòu)、原理、特點以及(jí)要求，明确了電(diàn)磁流量(liàng)計(jì)在實際應用中需要注意的(de)事項，并(bìng)就其在供水系(xì)統中的應(yīng)用(yòng)進(jìn)行了(le)讨論(lùn)。
　　将電(diàn)磁流量計應用(yòng)于供(gòng)水系統中(zhōng)，能夠實現對供(gòng)水流量的正确(què)計量，爲供水以(yǐ)及水資(zī)源分配(pèi)提供參考和借鑒(jiàn)。電磁(cí)流量計(jì)的使用需(xū)要計(jì)算機(jī)信(xìn)息技術(shù)的配合(hé)，做(zuò)好對流量計(jì)信号的自動采集、轉換(huàn)和分析，然後(hòu)運(yùn)用專業的軟件進行(háng)精确模拟(nǐ)，幫助(zhù)工(gōng)作(zuò)人員分析供(gòng)水系統(tǒng)中流量(liàng)的變化(huà)情況(kuàng)。對(duì)比常規(guī)流量計，電磁流量計的操作簡(jiǎn)單，不需要進行(háng)人工(gōng)識(shí)别，而且(qiě)結果:的(de)精(jīng)度更(gèng)高。
1電磁流量計(jì)的結構和(hé)原理
　　電磁(cí)流量計是(shì)一種對流體流量進行測量的(de)儀表,主要是利用電(diàn)磁感應原(yuán)理，依照(zhào)導電爐(lú)體在通(tōng)過外加(jiā)磁場(chǎng)時産(chǎn)生的電動勢，完成流(liú)量測量。電磁流(liú)量(liàng)計(jì)的(de)主要結(jié)構包括:①磁路(lù)系統。産生直流或(huò)交流磁(cí)場，直流磁路(lù)可以借助永久(jiǔ)磁(cí)鐵實現(xiàn)，結構簡單，不(bú)容(róng)易受到(dào)交流磁(cí)場的幹(gàn)擾，不過會導緻(zhì)通(tōng)過測量導管的電解(jiě)質液體闆(pǎn)化，繼(jì)而引發電闆闆(pǎn)化的(de)問題，增大(dà)兩個(gè)電柢間的(de)内阻，影(yǐng)響儀表(biǎo)的正(zhèng)常工(gōng)作(zuò)。因此多數情(qíng)況下電磁流(liú)量計都(dōu)是采用的(de)交流(liú)磁場，由50hz工頻電(diàn)源激勵産(chǎn)生。②測(cè)量導管。測(cè)量導管的(de)材(cái)料應該(gāi)具備一(yī)定強度(dù)，使用低導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率的(de)材(cái)料，如玻璃(lí)鋼、不(bú)鏽鋼、高強(qiáng)塑料(liào)等。③電(diàn)闆。電(diàn)闆的作用(yòng)是(shì)引出相(xiàng)應的感應電勢信号(hào)，信(xìn)号與被(bèi)測量流(liú)量成正(zhèng)比。電(diàn)闆安裝在(zài)管(guǎn)道垂直(zhí)方向(xiàng)，可以避免沉澱(diàn)物堆積影(yǐng)響測(cè)量精(jīng)度(dù)。④轉換器(qì)。液體(tǐ)流動(dòng)産生(shēng)的感(gǎn)應電勢信(xìn)号柢其微羽，容(róng)易受(shòu)到(dào)各種幹擾因(yīn)素(sù)的(de)影響，轉換器可以将信号放大(dà)并且(qiě)轉換(huàn)爲統一(yī)标準信号(hào)，也可以(yǐ)對幹擾信号進(jìn)行抑制。
　　電磁流(liú)量計本身利用(yòng)了電磁感(gǎn)應定律，将流體(tǐ)當成一種特殊導體(tǐ)，經過(guò)磁力線時(shí)對磁場進行切(qiē)割，産生(shēng)了(le)電動勢。感應電動勢(shì)的計算(suàn)公(gōng)式爲(wèi):.
 
　　式中:e爲感應電(diàn)動勢，k爲儀表常(cháng)數，v爲流體平(píng)均(jun1)流速(sù)，b爲磁感應(yīng)強度(dù)，d爲(wèi)測量管(guǎn)内直(zhí)徑。流體流(liú)動的方向與磁(cí)場垂直，感應電(diàn)動勢和平均流(liú)速又或(huò)者單位(wèi)體積電壓成正比，儀器可以測(cè)量感(gǎn)應電壓(yā)信(xìn)号，放大處理後(hòu)轉換爲(wèi)統(tǒng)--輸出(chū)信号(hào)。
2電(diàn)磁流量(liàng)計的特點和要(yào)求分析
　　電磁流(liú)量計的特(tè)點體(tǐ)現在幾(jǐ)個方面(miàn):①測量(liàng)結果正确可靠，不(bú)會受到(dào)注人溫度、壓力、流體(tǐ)密度(dù)等因素的影響;②測量管内(nèi)沒(méi)有設置(zhì)任何會阻礙流(liú)動的部件(jiàn)，而且(qiě)無壓損(sǔn)，在流體(tǐ)測量方面有着(zhe)良好的适應性(xìng);③轉換器使用了(le)新的勵(lì)磁方式，功耗較低(dī)而且(qiě)零點(diǎn)穩定(dìng)，可以(yǐ)與傳(chuán)感器一同(tóng)設置，也(yě)可以分(fèn)離設(shè)置(zhì);④流量計(jì)采用了(le)雙向測量系統，設置有(yǒu)正向(xiàng)總量、反向(xiàng)總量(liàng)和差(chà)值總(zǒng)量，可以将正向(xiàng)和反向流(liú)量顯(xiǎn)示出來(lái);⑤感應電(diàn)壓信号可(kě)以在(zài)磁場空間内形(xíng)成，數值爲管(guǎn)道(dào)截面_上的平均值，因此傳感器(qì)對于(yú)直管(guǎn)段的要求較高,長度(dù)隻需要(yào)達(dá)到管(guǎn)道直(zhí)徑的5倍即(jí)可。
　　在對(duì)電(diàn)磁流(liú)量計(jì)進行安裝(zhuāng)使用(yòng)時(shí)，需(xū)要明(míng)确幾個核心要(yào)求:①上、下(xià)遊管道必須(xū)滿足(zú)一定(dìng)的标準:上遊管道直段管超過(guò)管道直徑(jìng)5倍(bèi)，下(xià)遊管(guǎn)道直(zhí)段管超過管道直徑3倍，如(rú)果遇到特(tè)殊工作環境，這(zhè)個長度還應該(gāi)增加;②必須做好接地電阻的嚴格控(kòng)制(zhì)，要求數(shù)值不能超過4Ω，并(bìng)且爲單獨地，不(bú)允許與(yǔ)其他設備的地網(wǎng)鏈接，必要時要做等(děng)電位;③需要對電(diàn)磁流量計的安裝位置進(jìn)行合(hé)理選(xuǎn)擇(zé)，盡可能(néng)避開周邊存在(zài)電磁(cí)場(chǎng)的情況(kuàng)，以免(miǎn)測(cè)量結(jié)果(guǒ)受到(dào)幹擾(rǎo);④需要(yào)在電磁(cí)流(liú)量計(jì)下遊管道上安(ān)裝相應的閥門，避免(miǎn)管道(dào)内(nèi)部(bù)擾流(liú)，尤其(qí)是直(zhí)角彎(wān)管和(hé)蝶閥(fá)位置，更應(yīng)設置相應的整(zhěng)流器(qì)，以起到(dào)穩定(dìng)水(shuǐ)流的作用(yòng)，保障(zhàng)計量結果的正(zhèng)确性(xìng)。
3電磁流量(liàng)計的應用(yòng)注意事項(xiàng)
　　供水系統(tǒng)本身的規(guī)模巨大，所(suǒ)處的環境(jìng)複雜多變,要求(qiú)電磁流量計具(jù)備較強的(de)穩定性和可(kě)靠(kào)性，因(yīn)此在實際使用(yòng)過程(chéng)中，應(yīng)該對(duì)需要注意(yì)的事(shì)項進行明确。
(1)電(diàn)磁流(liú)量計本身(shēn)對于直段(duàn)管有(yǒu)着較高的要求(qiú)，一些(xiē)老舊供水(shuǐ)系統并不(bú)具備(bèi)安裝條件(jiàn)，即便(biàn)強行安(ān)裝(zhuāng)，也無(wú)法保障測量的(de)穩定(dìng)性和可靠(kào)性。對(duì)此(cǐ)，在條(tiáo)件(jiàn)允許的情(qíng)況下，可以通(tōng)過在适當位(wèi)置設置整流管的方(fāng)式，對(duì)流體的流(liú)态特性進(jìn)行(háng)改善，以(yǐ)保障測(cè)量結果的正(zhèng)确(què)性。
(2)如果(guǒ)被測(cè)水流(liú)的流(liú)速過低(dī)，則測量(liàng)精度同樣會受到影響，這一段(duàn)在供水系(xì)統管(guǎn)網(wǎng)的末(mò)端(duān)尤其(qí)明顯。因(yīn)此，在使(shǐ)用電磁流量計時，應該盡量将邊界(jiè)兩側(cè)的閥(fá)門保持(chí)開啓狀(zhuàng)态。
(3)必(bì)須保(bǎo)障傳感器(qì)表面(miàn)的幹(gàn)淨整潔，避免沾(zhān)染污泥。在針對電極(jí)進行選擇(zé)和使用時(shí)，可以(yǐ)采用刮刀式電(diàn)極或者(zhě)采(cǎi)用帶(dài)有超聲波清洗(xǐ)模塊(kuài)的電(diàn)極，制定切(qiē)實可行的(de)維護計(jì)劃(huà)，盡可(kě)能減(jiǎn)少幹(gàn)擾因(yīn)素，保(bǎo)障電(diàn)極的穩定性，确保其(qí)能夠正常(cháng)使用(yòng)。
(4)電磁流量計入口管道需要保持暢(chàng)通，不能有(yǒu)堆積物的存在(zài)，因爲堆積物會(huì)直接影(yǐng)響(xiǎng)流态(tài)特性(xìng)，引(yǐn)發結果誤差(chà)過(guò)大的問(wèn)題。供水系統管(guǎn)理部門應(yīng)該安排人(rén)員(yuán)定期做(zuò)好管道清理工(gōng)作。
(5)電磁流量計(jì)通常都會設置(zhì)在相(xiàng)對空(kōng)曠(kuàng)的(de)地段，在雷雨天(tiān)氣時容(róng)易遭到(dào)雷擊破(pò)壞(huài)，嚴重時可能出現整(zhěng)個模塊都被(bèi)擊(jī)穿的情況。從保(bǎo)障安全(quán)、減少損(sǔn)失的(de)角度，在電(diàn)磁(cí)流量計(jì)安裝(zhuāng)使用時，需要設(shè)置相應的(de)防雷措施(shī)，如加裝避(bì)雷針(zhēn)、設置防雷(léi)地網(wǎng)等(děng)。
(6)電磁流(liú)量計的正(zhèng)常運(yùn)轉需要有電源(yuán)作爲支撐(chēng)，如果(guǒ)其安裝(zhuāng)在室外，電源(yuán)的連接是一大難題(tí)，一且(qiě)發生電源(yuán)斷電的情況，電磁流(liú)量計就會出現(xiàn)數(shù)據缺失的情(qíng)況，斷電(diàn)後水量的計(jì)量會變得(dé)十分(fèn)繁瑣(suǒ)，還需(xū)要與(yǔ)用戶(hù)進行(háng)溝通。想(xiǎng)要解決(jué)這一(yī)問(wèn)題(tí)，除了(le)設置(zhì)多重電源、增加電(diàn)源(yuán)保護(hù)等措(cuò)施(shī)外(wài)，技術(shù)人員還應(yīng)該加(jiā)強對電磁流量(liàng)計的改良(liáng)，通過(guò)自帶(dài)電源的方(fāng)式來(lái)對上述問題(tí)進(jìn)行(háng)解(jiě)決。
(7)應(yīng)該依照具體(tǐ)的(de)測量要求，确定(dìng)電磁(cí)流(liú)量計的(de)精度(dù)等級，降低使用成本。例如(rú)，如果是用于貿易結算，應(yīng)該選(xuǎn)擇0.3級(jí)、0.5級等精度等級(jí)，如(rú)果是用(yòng)于過(guò)程控制，可(kě)以選擇1.0級(jí)等較低的精度(dù)等級。
(8)在測量一般介(jiè)質時，電磁流量(liàng)計的滿度測量(liàng)可以在介質(zhì)流(liú)速0.3-12m/s的範圍内進行選擇，可供選(xuǎn)擇的範圍(wéi)較大(dà)。儀表的規格不(bú)一定(dìng)必須與管(guǎn)道口徑相(xiàng)同，而(ér)且應(yīng)該(gāi)看測量(liàng)流量範圍(wéi)是否(fǒu)在流(liú)速範圍内(nèi)。如果管(guǎn)道(dào)流速(sù)偏低(dī)，無法滿足(zú)電磁(cí)流(liú)量計的(de)工作(zuò)要求，測量(liàng)結果的精(jīng)度會(huì)受到影響，需(xū)要(yào)适當縮小(xiǎo)儀表(biǎo)口徑，提高管道(dào)流速。
4電磁(cí)流量計在(zài)供水系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1做好(hǎo)校驗(yàn)工(gōng)作
　　在對(duì)電磁流量計進行安(ān)裝使用前(qián)，需要(yào)先做(zuò)好相(xiàng)應的(de)校驗工作(zuò)，确保(bǎo)電磁(cí)流量計不會出現帶(dài)病工(gōng)作的.情況。事(shì)實上,電磁流(liú)量計在出(chū)庫環節,就(jiù)已經(jīng)過校(xiào)驗,不過考(kǎo)慮供(gòng)水系統本身的(de)複雜性(xìng)，幹(gàn)擾因素較多，不同(tóng)區(qū)域有着不同的(de)外部(bù)環(huán)境，會對(duì)電磁流量計的運(yùn)行産(chǎn)生不同(tóng)影響。安裝完成(chéng)後，電磁流量計(jì)的元器(qì)件會受(shòu)到各(gè)種因(yīn)素的(de)影(yǐng)響，可能出現(xiàn)異常。因(yīn)此，在首次使用(yòng)前，通常(cháng)都需要做好電(diàn)磁流量計的現(xiàn)場校(xiào)驗工(gōng)作。電(diàn)磁流量計(jì)安裝(zhuāng)在供水(shuǐ)管道内部，拆卸難度大(dà)，校驗(yàn)環(huán)節采用的多是在線校(xiào)驗的方式,校(xiào)驗(yàn)内容包(bāo)括幾點(diǎn):①測試勵(lì)磁線圈(quān)電阻，确保在環(huán)境溫度相同的(de)情況下,電阻測(cè)試值能夠與出(chū)廠值保持(chí)一緻(zhì);②測試(shì)勵磁線園(yuán)的絕(jué)緣性，要求絕緣電阻數值(zhí)不能低于200;③測試傳感器電極對(duì)地電阻，若(ruò)數值(zhí)波動較大，需要(yào)多次測試取穩(wěn)定值，确保在充放電時(shí)兩(liǎng)級電阻值(zhí)能夠接近(jìn);④在針(zhēn)對(duì)轉換罌勵磁(cí)電流進(jìn)行(háng)測試時，應該對轉換器的電流(liú)值和(hé)輸出(chū)值進(jìn)行觀(guān)察，确保誤(wù)差在0.25ma以内，⑤需要(yào)對轉(zhuǎn)換器頻率(lǜ)以及模(mó)拟(nǐ)量輸(shū)出進行測試,确(què)保最大線(xiàn)性誤差不超過(guò)0.5%。
4.2優化(huà)具體應用
　　電磁(cí)流量計(jì)在供水(shuǐ)系統中的應用(yòng)主要體(tǐ)現在幾(jǐ)個方面(miàn)。
4.2.1區域計(jì)量
　　電(diàn)磁流(liú)量計(jì)在實際應用中(zhōng)有着巨大的優(yōu)越(yuè)性，測(cè)量結果(guǒ)正确可靠，而(ér)且(qiě)運行穩定性強，可以對正向和(hé)反向(xiàng)的(de)水流流(liú)量進行測量。供(gòng)水企業能(néng)夠借助電(diàn)磁流量計，對供水(shuǐ)區域内的水(shuǐ)流量進行(háng)全面分析，結合(hé)數據分析确定(dìng)水資源的(de)損失(shī)和回(huí)收利用倩(qiàn)況。同時，應(yīng)該對照具體的數據(jù)信息，對區(qū)域内的水資源進行合理分(fèn)配(pèi)，在滿足實(shí)際用(yòng)水需(xū)求(qiú)的同時(shí)，做好(hǎo)水資源的優化(huà)配置(zhì)。另外(wài)，從保障供(gòng)水企業經濟效(xiào)益的角度(dù)，可以将電磁流(liú)量計與壓力測(cè)量系統結合起(qǐ)來，通(tōng)過(guò)流量、壓(yā)力的(de)分(fèn)析，及時(shí)找出供水系統(tǒng)中存在的異常(cháng)，及時(shí)安排(pái)專人進行(háng)檢(jiǎn)修。例如(rú)，在某(mǒu)市供(gòng)水系統(tǒng)中(zhōng)，部(bù)分管材(cái)使用的(de)是dn600和dn800材料，流量較大，部(bù)分區(qū)域存(cún)在有(yǒu)輕微(wēi)的漏損問題，需要使用靈敏度(dù)較(jiào)高的電(diàn)磁流量(liàng)計，确保其具備(bèi)較寬的(de)測量(liàng)範圍(wéi)，以此(cǐ)來保障(zhàng)測量的(de)效果。
4.2.2生産(chǎn)水量計量(liàng)
　　在(zài)水廠生産水量計(jì)量中，電磁流(liú)量(liàng)計有(yǒu)着廣泛的應用，能夠保證水量配置和調(diào)度工(gōng)作的實施效果(guǒ)，也可以爲(wèi)生産管理(lǐ)提(tí)供可靠(kào)的數據支撐，輔(fǔ)助工作人員正确計量電(diàn)耗、藥(yào)物消(xiāo)耗(hào)等，控制(zhì)好(hǎo)淨水(shuǐ)成本。另(lìng)外，供水系統(tǒng)在(zài)實際(jì)運行中，還(hái)容易出(chū)現相應(yīng)的故障和間題，引發計量結果(guǒ)不準确的(de)情況，在合理使用電(diàn)磁流量(liàng)計的情(qíng)況下，可以及時(shí)掌(zhǎng)握機(jī)組運行的異(yì)常情況，了(le)解上水(shuǐ)管(guǎn)路是(shì)否存(cún)在有(yǒu)爆管(guǎn)問題。電磁流量計能夠(gòu)爲市政(zhèng)管網調(diào)度提(tí)供(gòng)可供(gòng)參考(kǎo)的數(shù)據信息,可(kě)以與出水(shuǐ)長壓力共(gòng)同工作，爲系統(tǒng)的運(yùn)行(háng)提(tí)供參(cān)考數據。電(diàn)磁流量計在實際使(shǐ)用中(zhōng)，具有(yǒu)穩定性好(hǎo)，測量精度(dù)高等優(yōu)勢，不(bú)過(guò)也存(cún)在(zài)一(yī)定的(de)不足，可以使用(yòng)同等精(jīng)度等級(jí)的超聲(shēng)波(bō)流量(liàng)計作(zuò)爲校核(hé)工作，控制好(hǎo)誤差(chà)的範圍(wéi)。
4.2.3水表結(jié)算
　　對(duì)于供水企(qǐ)業而言(yán)，水(shuǐ)表結(jié)算是(shì)結(jié)算(suàn)工作(zuò)的一(yī)個(gè)重要依據，以往(wǎng)的(de)結算(suàn)都是(shì)以普通的(de)機械式水平爲(wèi)參照，但是在新(xīn)的發展形勢下，機械(xiè)式水表已經無法(fǎ)很(hěn)好地适應(yīng)供水企業(yè)的發展(zhǎn)需(xū)求，因(yīn)爲其在使用的(de)過程中，容易出(chū)現卡(kǎ)表(biǎo)、停表的(de)問題，給結(jié)算工(gōng)作帶(dài)來不必要(yào)的麻煩(fán)。另外，部(bù)分水表安裝的(de)位置比較偏僻(pì)，工作人(rén)員在對(duì)水表顯示(shì)的數據進行查(chá)看時(shí)，存在(zài)一定(dìng)難度(dù)。電磁(cí)流量計采(cǎi)用的(de)是實時計(jì)量的方式，其能(néng)夠将測量(liàng)得到(dào)的數(shù)據(jù)實(shí)際傳(chuán)輸到相(xiàng)應(yīng)的系統中，對機(jī)械式(shì)水表存在(zài)的問題進行(háng)改善。數(shù)據在傳輸過程中，會(huì)産(chǎn)生相應(yīng)的數據文檔，能夠對供水(shuǐ)系統(tǒng)中的異(yì)常信息(xī)進行(háng)展(zhǎn)示，發出(chū)警示信息(xī)，有助于提升結算工(gōng)作的效率和(hé)效(xiào)果。
4.3加強日常維(wéi)護
　　電磁(cí)流量計(jì)本身有着較高的(de)穩定性，在日(rì)常維護中，隻需要做好電(diàn)磁流(liú)量計(jì)的(de)外(wài)觀檢查，确認周(zhōu)圍環境是(shì)否存(cún)在異(yì)常，對塵垢(gòu)進行(háng)清掃，避免(miǎn)水和(hé)其他物質(zhì)進入到設(shè)備中(zhōng)。應該對接(jiē)線情(qíng)況進(jìn)行檢查，确認儀(yí)表附近是(shì)否存(cún)在有新(xīn)裝強電(diàn)磁場(chǎng)設備(bèi)或者電(diàn)線(xiàn)橫跨儀表(biǎo)。如果測(cè)量(liàng)介質(zhì)容易污染電闆(pǎn)，又或者測量管壁内存在有沉(chén)澱、結構的問題(tí)，應該定期做好(hǎo)清理工作(zuò)。對于環境方(fāng)面存在(zài)的問(wèn)題，如(rú)電磁(cí)幹擾等，需要采(cǎi)取有效的措施進行(háng)處(chù)理(lǐ)，例如(rú)，管道雜(zá)散電流幹擾可以通過(guò)設置(zhì)單獨(dú)接保(bǎo)護的(de)方式處理(lǐ)，當然(rán)，如果(guǒ)雜散電流(liú)較強，還需(xū)要采取(qǔ)另(lìng)外的(de)措施，如設置流(liú)量傳感器(qì)，做好管道(dào)絕緣等。對(duì)于空間(jiān)電(diàn)磁幹擾，可(kě)以采用單(dān)層(céng)或(huò)者多(duō)層屏(píng)蔽的(de)方式，加強(qiáng)保護工(gōng)作(zuò)。
5結束語
　　在(zài)供(gòng)水系統(tǒng)中，電磁流量計(jì)的優(yōu)勢有很多(duō)，如運(yùn)行(háng)過程穩(wěn)定、測量結(jié)果正确性和靈敏度(dù)高等(děng)，受到(dào)了供(gòng)水企業的高度重視(shì)。現階段，電(diàn)磁流量(liàng)計在供水系統中的應(yīng)用已(yǐ)經基(jī)本趨(qū)于(yú)成熟(shú)，不過也(yě)存在一定(dìng)的問(wèn)題，如電(diàn)源供應(yīng)問題(tí)、雷擊問題等，需(xū)要技術人(rén)員做(zuò)好進一步(bù)優化，改善電磁(cí)流量計的性能，爲供(gòng)水(shuǐ)系統計量工作提供良(liáng)好支撐(chēng)。

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