摘要:供水(shuǐ)系統中，爲(wei)了能夠實(shí)現對于水(shui)流量的正(zhèng)确‼️測量，需(xū)要用到流(liu)量計，流量(liàng)計依照測(cè)量原理可(ke)以分爲力(li)學原理(差(chà)壓式、轉子(zǐ)式)，電學原(yuan)理(電磁式(shi)、差動電容(rong)式、電感式(shì))，聲學(超聲(shēng)波)，供水系(xi)統中紅常(cháng)⚽用的是電(diàn)學原理中(zhong)的電磁流(liu)量計，其本(běn)身的計量(liàng)結構正确(que)可靠，操作(zuò)簡單💚，也不(bu)會受到溫(wēn)度、電導率(lǜ)等因素的(de)幹擾。分析(xī)了電磁流(liú)量計
的結(jie)構、原理、特(te)點以及要(yào)求，明确了(le)電磁流量(liàng)計在實際(jì)應用中🥰需(xu)要注意的(de)事項，并就(jiu)其在供水(shui)系統中的(de)應用進行(háng)了讨論。
将(jiang)電磁流量(liang)計應用于(yú)供水系統(tong)中，能夠實(shi)現對供水(shuǐ)流㊙️量的正(zheng)确計量，爲(wèi)供水以及(jí)水資源分(fen)配提供🤩參(cān)考和借鑒(jiàn)。電🈲磁流量(liàng)計的使用(yòng)需要計算(suan)機信息💛技(ji)術的🌈配合(he)，做好對流(liu)量計信号(hao)的自動采(cai)集、轉換和(hé)分析，然後(hòu)運用專業(yè)的軟件進(jin)行精确模(mo)拟，幫助工(gōng)作人員分(fèn)㊙️析供水系(xi)統中流量(liàng)的變化情(qíng)況。對比常(chang)規流量計(ji)☂️，電磁流量(liàng)計的操作(zuo)簡單，不需(xu)要進行人(ren)工識别，而(ér)且結果:的(de)精度更高(gao)。
1電磁流量(liàng)計的結構(gou)和原理
電(diàn)磁流量計(ji)是一種對(duì)流體流量(liang)進行測量(liàng)的儀表,主(zhǔ)要是利用(yòng)💔電磁感應(ying)原理，依照(zhao)導電爐體(tǐ)在通過外(wài)加磁場時(shí)産生的電(dian)動🔴勢，完成(chéng)流量測量(liàng)。電磁流量(liàng)計的🏃🏻♂️主要(yao)結構包括(kuò):①磁路系✊統(tǒng)。産生直流(liu)或交流磁(ci)場，直流🏃♂️磁(cí)路可以🙇♀️借(jie)助永久磁(ci)鐵實現，結(jié)構簡單，不(bu)容易受到(dao)交流磁場(chǎng)的幹擾，不(bu)過會導緻(zhi)通過測♻️量(liàng)導管的電(diàn)解♍質液體(ti)闆化，繼🔴而(er)引發電闆(pǎn)闆😄化的問(wèn)題，增大兩(liǎng)個電柢間(jian)的内阻，影(yǐng)響儀表的(de)正常工作(zuo)🈲。因此多數(shu)情況下電(diàn)磁流量計(ji)都是采🌈用(yong)的交流磁(cí)場，由50Hz工頻(pín)電源激勵(lì)産生。②測量(liang)導管。測量(liàng)導管的材(cái)料應該具(ju)備一定強(qiang)度🧡，使用低(dī)導電率和(hé)導熱率的(de)材料，如玻(bō)璃鋼、不鏽(xiù)鋼、高強塑(su)料等。③電闆(pǎn)。電闆的作(zuò)用💁是引出(chu)相應的感(gan)應電勢信(xìn)号，信号與(yǔ)被測量流(liu)量成正♈比(bǐ)。電闆安裝(zhuang)在管道垂(chuí)直方向，可(kě)以避免沉(chén)澱物堆積(ji)影響測量(liang)精度。④轉換(huan)器。液體流(liú)動産生🤟的(de)感應電勢(shì)信号柢🌍其(qí)微羽，容易(yi)受到各種(zhǒng)幹擾因素(su)的影響，轉(zhuǎn)換器可以(yi)将信号放(fàng)大并且⛹🏻♀️轉(zhuan)換爲統一(yi)标準信号(hào)，也可以對(duì)幹擾信号(hào)進行抑制(zhi)。
電磁流量(liang)計本身利(li)用了電磁(ci)感應定律(lü)，将流體當(dang)成一種特(te)殊導體，經(jing)過磁力線(xian)時對磁場(chang)進行切割(ge)，産生了電(dian)動勢。感應(ying)電動勢的(de)計算公式(shi)爲:.
式中:E爲(wei)感應電動(dong)勢，K爲儀表(biao)常數，V爲流(liú)體平均流(liu)速，B爲磁😄感(gan)應強度，D爲(wèi)測量管内(nèi)直徑。流體(ti)流動的方(fāng)向與磁場(chang)垂直，感應(ying)電動勢和(hé)平均流速(sù)又或者單(dān)位體積電(dian)壓成正比(bǐ)，儀器可以(yǐ)測量感應(ying)🍓電壓信号(hào)，放大處理(li)後轉換爲(wei)統--輸出信(xìn)号。
2電磁流(liu)量計的特(te)點和要求(qiú)分析
電磁(cí)流量計的(de)特點體現(xian)在幾個方(fang)面:①測量結(jié)果正⚽确可(kě)靠，不🌈會受(shòu)到注人溫(wen)度、壓力、流(liú)體密度等(děng)因素🔆的影(yǐng)響;②測✍️量管(guan)🧑🏽🤝🧑🏻内沒💛有設(shè)置任何會(hui)阻礙流動(dòng)的部件，而(er)且無壓損(sǔn)，在流體測(ce)量方面有(you)着良好的(de)适應🙇♀️性;③轉(zhuan)換器☀️使用(yong)了新的勵(lì)磁方式，功(gōng)耗較低而(ér)且零點穩(wěn)定，可以與(yǔ)傳感器一(yī)同設置，也(yě)可以分離(li)設置;④流量(liàng)計采用🌈了(le)✨雙向測量(liàng)系統，設置(zhi)有正向總(zǒng)💋量、反向總(zǒng)量和差值(zhi)總量，可以(yǐ)✍️将正向和(hé)反向流量(liang)顯示☁️出來(lai);⑤感應電壓(ya)信号可以(yǐ)在磁場空(kōng)間内形成(cheng)，數值🈲爲管(guan)道截㊙️面_上(shàng)的平均值(zhi)，因此傳感(gǎn)器對于直(zhi)管段的要(yao)求較高,長(zhang)度隻需要(yao)達到管道(dào)直徑的5倍(bèi)即可🧑🏽🤝🧑🏻。
在對(duì)電磁流量(liang)計進行安(an)裝使用時(shí)，需要明确(que)幾個核㊙️心(xīn)要求:①上🚩、下(xia)遊管道必(bì)須滿足一(yī)定的标準(zhǔn):上遊管道(dao)直段管超(chao)過管道直(zhi)徑5倍，下遊(you)管道直段(duàn)管超過管(guǎn)道直徑3倍(bèi)，如果遇到(dao)特殊工作(zuo)環境，這個(ge)長度還應(yīng)該增㊙️加;②必(bì)須做🤞好接(jiē)地電阻的(de)嚴格控制(zhi)，要求數值(zhi)不能超過(guò)4Ω，并且爲單(dan)獨地，不允(yǔn)許💋與其他(tā)設備的地(di)網鏈接，必(bi)要時要做(zuo)等電♌位;③需(xū)要對電磁(cí)流量計的(de)安裝🔴位置(zhì)進行合理(lǐ)選擇，盡可(ke)能避開周(zhōu)邊存在電(dian)磁場的情(qing)況，以免測(cè)量結果受(shòu)到幹🌂擾;④需(xū)要在電磁(cí)流量計下(xià)遊管道上(shàng)安裝相應(ying)的閥門，避(bì)免管道内(nei)部擾流，尤(you)其是直角(jiǎo)彎管和蝶(dié)閥位置，更(gèng)應設🌍置相(xiang)應的整流(liu)器，以起到(dao)穩定水流(liú)的作用，保(bao)障計👉量結(jié)果的正确(què)性。
3電磁流(liú)量計的應(ying)用注意事(shi)項
供水系(xi)統本身的(de)規模巨大(da)，所處的環(huan)境複雜多(duō)變,要求電(diàn)磁㊙️流量計(ji)具備較強(qiang)的穩定性(xìng)和可靠性(xing)，因此在🈲實(shí)際❌使用👈過(guo)程⛱️中，應該(gāi)對需要注(zhu)意的事項(xiàng)進行明确(que)。
(1)電磁流量(liàng)計本身對(duì)于直段管(guǎn)有着較高(gao)的要求，一(yī)些老㊙️舊⭐供(gòng)水系統并(bing)不具備安(ān)裝條件，即(jí)便強行安(ān)裝，也無法(fa)保障測量(liang)的穩定性(xìng)和可靠性(xìng)。對此，在條(tiao)件允許的(de)情況下，可(kě)以通過在(zài)适當位置(zhì)設置整流(liu)管的方式(shì)，對流體的(de)💯流态特性(xìng)進行改善(shàn)，以保障測(ce)量結果的(de)正确性。
(2)如(ru)果被測水(shuǐ)流的流速(su)過低，則測(cè)量精度同(tóng)樣會受到(dao)🈲影響，這🍓一(yi)段在供水(shuǐ)系統管網(wang)的末端尤(you)其明顯🈲。因(yin)此，在使用(yòng)電磁流量(liàng)計🏃♂️時，應該(gai)盡量将邊(biān)界兩側的(de)閥門保持(chí)開❗啓狀态(tài)。
(3)必須保障(zhang)傳感器表(biao)面的幹淨(jing)整潔，避免(mian)沾染污泥(ní)。在針對電(dian)極進行選(xuan)擇和使用(yòng)時，可以采(cai)用刮刀式(shi)💋電極或者(zhě)采用帶有(you)🥰超聲波清(qīng)洗模塊的(de)電極，制定(ding)✔️切實可行(hang)的維護計(ji)劃，盡可能(néng)減少幹✏️擾(rao)因素，保障(zhàng)電極的穩(wen)定性，确保(bao)其能夠正(zheng)常使用。
(4)電(diàn)磁流量計(jì)入口管道(dao)需要保持(chí)暢通，不能(neng)有堆積物(wù)的存在🤞，因(yin)爲堆積物(wu)會直接影(yǐng)響流态特(tè)性，引發結(jié)果誤差㊙️過(guo)大的問題(ti)。供水系統(tong)管理部門(men)應該安排(pái)人員定期(qi)做好管道(dao)清理工作(zuo)。
(5)電磁流量(liàng)計通常都(dōu)會設置在(zài)相對空曠(kuàng)的地段，在(zài)雷雨天氣(qi)時❄️容易遭(zāo)到雷擊破(pò)壞，嚴重時(shi)可能出現(xian)整個模塊(kuài)🍓都被擊穿(chuān)的情況。從(cóng)保障安全(quán)、減少損失(shi)的角度，在(zai)電磁流量(liang)計安裝使(shǐ)用時，需要(yào)設置相應(yīng)的防雷措(cuo)施，如加裝(zhuāng)避雷針、設(shè)🚶置防雷地(di)網等。
(6)電磁(cí)流量計的(de)正常運轉(zhuan)需要有電(diàn)源作爲支(zhi)撐，如果♉其(qi)安裝在室(shì)外，電源的(de)連接是一(yī)大難題，一(yi)且發生電(dian)👉源斷電的(de)情況，電磁(cí)流量計就(jiu)會出現數(shu)據缺失的(de)情況，斷電(diàn)後水量♊的(de)計量會變(biàn)得💘十分繁(fan)瑣，還🌐需要(yao)與用☎️戶進(jìn)行溝通。想(xiang)要解決這(zhe)一問題，除(chu)了設置多(duō)重電源、增(zēng)加電源保(bǎo)護等措施(shī)外，技術人(ren)員還應該(gāi)加強對電(dian)👅磁流量計(ji)的改🏃🏻良，通(tōng)過自帶電(dian)源的方式(shì)來對上述(shu)問㊙️題進行(háng)解決。
(7)應該(gāi)依照具體(tǐ)的測量要(yao)求，确定電(dian)磁流量計(ji)的精♌度等(deng)級，降低使(shi)用成本。例(lì)如，如果是(shi)用于貿易(yì)結算，應該(gai)🔱選擇0.3級、0.5級(jí)等精度等(deng)級，如果是(shì)用于過程(cheng)控制，可以(yi)選擇1.0級等(děng)較低的精(jing)度等🙇♀️級。
(8)在(zài)測量一般(ban)介質時，電(diàn)磁流量計(jì)的滿度測(cè)量可以❗在(zài)介質流速(su)😍0.3-12m/s的範圍内(nei)進行選擇(ze)，可供選擇(ze)的範圍較(jiào)大。儀表的(de)規格不一(yi)定🐆必須與(yǔ)管道口徑(jìng)相同，而且(qie)應該看測(ce)量流量範(fan)圍是否在(zai)流速範圍(wéi)内。如果管(guan)道流速偏(pian)低，無法滿(man)足電磁流(liu)量計的工(gōng)作要求✊，測(cè)量結果的(de)✌️精度會受(shou)到影響，需(xu)要适當縮(suō)小儀表🔴口(kǒu)徑，提高管(guan)道流速。
4電(dian)磁流量計(ji)在供水系(xì)統中的應(yīng)用
4.1做好校(xiao)驗工作
在(zài)對電磁流(liú)量計進行(hang)安裝使用(yong)前，需要先(xian)做好相應(yīng)的校🏃♀️驗工(gong)作，确保電(dian)磁流量計(ji)不會出現(xian)帶病工作(zuo)的🍉.情況。事(shi)實上,電磁(cí)流量計在(zài)出庫環節(jiē),就已經過(guo)校驗,不過(guò)考慮供水(shui)系統本身(shen)的複💃🏻雜性(xing)，幹擾因素(su)較多，不🚶同(tóng)區域有着(zhe)不同的外(wai)部環境✨，會(huì)對電磁流(liu)量計的運(yùn)行産生不(bú)同影響。安(ān)裝完成後(hou)，電磁流量(liang)計的元器(qì)件會受到(dao)各種因素(su)的影響，可(kě)能出現異(yì)常。因此，在(zai)首次使用(yong)前🔴，通常都(dōu)需要做好(hǎo)電磁流量(liàng)💘計的現場(chang)校驗工作(zuò)。電磁流量(liang)計安裝在(zai)供水管道(dào)内部，拆卸(xie)難度大，校(xiao)😄驗環節采(cǎi)用的多是(shì)在線校驗(yan)的方式,校(xiao)驗内容包(bāo)括幾點:①測(ce)試勵磁💔線(xian)圈電阻🥰，确(que)保在環境(jìng)溫度相同(tóng)的情況下(xià),電阻測試(shi)值能夠👅與(yǔ)出廠值保(bao)持一緻;②測(ce)試勵磁線(xiàn)園的絕緣(yuan)性，要求㊙️絕(jué)緣電阻數(shu)值不能低(dī)于200;③測試傳(chuán)🏃♀️感器電極(jí)對地電㊙️阻(zu)，若數值波(bō)動較大，需(xū)要多次測(ce)試取穩定(dìng)值，确👄保🛀在(zài)充放電時(shi)兩級電阻(zu)值能夠接(jiē)近;④在針對(dui)轉換罌勵(lì)磁電流進(jin)🚶行測試時(shi)，應🐉該對轉(zhuan)換器的電(dian)流值和輸(shu)出值進行(háng)觀察，确保(bǎo)誤差在0.25mA以(yǐ)内，⑤需要對(dui)轉換器🈲頻(pín)率以及模(mó)拟量輸出(chū)進行測試(shì),确保❓最大(da)線性誤差(cha)不超過0.5%。
4.2優(yōu)化具體應(yīng)用
電磁流(liu)量計在供(gòng)水系統中(zhōng)的應用主(zhu)要體現在(zài)幾個方面(miàn)。
4.2.1區域計量(liàng)
電磁流量(liang)計在實際(ji)應用中有(yǒu)着巨大的(de)優越性，測(ce)量結果🍓正(zhèng)确可靠，而(er)且運行穩(wen)定性強，可(kě)以對正向(xiang)和反向的(de)水流流量(liang)進行測量(liang)。供水企業(ye)能夠借助(zhu)電磁流量(liang)計，對供水(shuǐ)區域内的(de)水流量進(jìn)行全面分(fen)析，結合數(shu)據分析确(que)定水資源(yuán)的損失和(he)回收利用(yong)倩況。同時(shí)，應該對照(zhào)具體的數(shù)據信息，對(duì)區域内的(de)✏️水資源進(jìn)行合理分(fèn)配，在滿足(zú)實際用水(shui)需求的同(tóng)時，做好水(shuǐ)資源的優(you)化配置。另(lìng)外，從保障(zhang)供水企業(ye)經濟效益(yì)的角度，可(ke)🈚以将電磁(cí)流量計與(yǔ)壓力測量(liang)系統結合(he)起來，通過(guò)流量、壓力(li)🏃🏻♂️的分析，及(jí)時找出供(gòng)‼️水系統中(zhōng)存在的異(yi)常，及時安(an)排專人進(jin)行檢修。例(lì)如，在某市(shi)供水系統(tong)中，部分管(guan)材使用的(de)是DN600和DN800材料(liao)♉，流量較大(da)，部分區域(yu)存在😘有輕(qing)微👨❤️👨的漏損(sǔn)問題，需要(yào)👉使用靈敏(min)㊙️度較高的(de)電磁流量(liang)計㊙️，确保其(qí)具備較寬(kuan)的測量範(fàn)圍，以此來(lái)保障測量(liang)的效果。
4.2.2生(sheng)産水量計(jì)量
在水廠(chang)生産水量(liàng)計量中，電(dian)磁流量計(jì)有着廣泛(fàn)的應用，能(neng)夠保✉️證水(shui)量配置和(he)調度工作(zuò)的實施效(xiao)果，也可以(yǐ)爲生産管(guan)理提供可(kě)靠的數據(ju)支撐，輔助(zhu)工作人員(yuán)正确計量(liang)電耗、藥物(wu)消耗等，控(kòng)制好淨水(shui)成本。另外(wai)，供水系統(tǒng)在實際運(yun)行中，還容(rong)易♉出現相(xiang)應㊙️的故障(zhàng)和間題，引(yin)發計量結(jie)果不準确(què)🐪的情況，在(zai)合☀️理使用(yòng)電磁流量(liang)計的情況(kuàng)下，可以及(jí)時掌握🔞機(ji)組運行的(de)異常情況(kuàng)🙇♀️，了解上🔴水(shuǐ)管路是否(fǒu)存在有爆(bao)管問題。電(dian)磁流量計(ji)能🆚夠爲市(shì)政管網調(diao)度❗提供可(ke)供參考的(de)數據信息(xī),可以與出(chu)水長壓力(lì)共同工作(zuo)，爲✂️系統的(de)運行提供(gong)參考數據(jù)。電磁流量(liàng)計在實際(ji)使用中，具(jù)有穩定性(xìng)好，測量精(jīng)☀️度高等優(yōu)勢，不過也(yě)存‼️在一定(ding)的不足，可(ke)以使用同(tong)等精度等(deng)級的超聲(sheng)波流量計(jì)作爲校核(hé)工作，控制(zhì)好誤差的(de)範圍。
4.2.3水表(biao)結算
對于(yú)供水企業(ye)而言，水表(biǎo)結算是結(jié)算工作的(de)一個重要(yào)依🌐據，以往(wǎng)的結算都(dou)是以普通(tōng)的機械式(shi)水平爲參(cān)照，但😄是在(zai)新的發展(zhǎn)形勢下，機(ji)械式水表(biǎo)已經無法(fa)很♉好地适(shi)應供水企(qǐ)業的發展(zhǎn)需求，因爲(wei)其在使用(yòng)的過程中(zhong)，容易出現(xian)卡表、停表(biǎo)的問題，給(gei)結算🚶工作(zuo)帶來不必(bi)要的麻煩(fan)。另外，部分(fen)水表安裝(zhuāng)的位置比(bi)較偏僻，工(gōng)㊙️作人員在(zài)對水表顯(xian)示的數據(jù)進行查看(kan)時，存在一(yī)定難度。電(dian)磁流量計(jì)采用的是(shì)實時計量(liang)的方式，其(qi)能夠将測(cè)量得到的(de)數據實際(jì)傳輸到相(xiàng)應的系統(tong)中，對機械(xiè)式水表存(cún)在的問題(ti)進行🌈改善(shan)。數據在傳(chuan)輸♍過程中(zhong)，會産生相(xiang)應的數據(ju)文檔，能夠(gou)對供水系(xi)統中的異(yi)常信息進(jin)行展示，發(fā)出警示信(xin)💞息，有助于(yú)提升結算(suàn)工作⛷️的效(xiào)率和效果(guo)。
4.3加強日常(chang)維護
電磁(cí)流量計本(běn)身有着較(jiào)高的穩定(ding)性，在日常(chang)維護中✨，隻(zhi)需要做✌️好(hǎo)電磁流量(liang)計的外觀(guān)檢查，确認(rèn)周圍🔆環境(jìng)👄是否存在(zài)🥵異常，對塵(chen)垢進行清(qing)掃，避免水(shuǐ)和其他物(wu)質進入到(dao)設備中。應(yīng)該對接線(xiàn)情況進行(hang)檢查，确認(rèn)儀表附近(jìn)是否🌈存在(zài)有新裝強(qiang)電磁⁉️場設(shè)備或🔱者電(diàn)線橫跨✏️儀(yí)表。如果測(cè)量介質容(rong)易污染電(dian)闆，又💁或者(zhe)測量管🏃🏻♂️壁(bì)内存在有(you)沉澱、結構(gòu)的問題，應(ying)該定期做(zuo)好清理工(gong)作。對于環(huán)⁉️境方面存(cun)在的問題(ti)，如電磁幹(gàn)擾等，需要(yao)采取有效(xiào)的措施進(jin)行處🔆理，例(lì)如，管道雜(zá)散電流幹(gàn)擾可以🎯通(tong)過設置單(dan)獨接保護(hu)的方式處(chu)理，當然，如(rú)果雜散電(dian)流較強，還(hai)需要采取(qǔ)另外🆚的措(cuò)施，如設置(zhì)流量傳感(gǎn)器，做好管(guǎn)道絕緣等(deng)。對于空間(jiān)電磁幹擾(rǎo)，可以采用(yòng)單層或者(zhě)多層屏蔽(bi)的方式，加(jia)強保護工(gōng)作。
5結束語(yǔ)
在供水系(xi)統中，電磁(ci)流量計的(de)優勢有很(hen)多，如運行(hang)☂️過程穩定(ding)、測量結果(guǒ)正确性和(hé)靈敏度高(gao)等，受到了(le)供水企業(yè)的高度重(zhong)視。現階段(duan)，電磁流量(liang)計在供水(shui)系統中的(de)應用已經(jīng)基本趨于(yú)成熟，不過(guo)也存在一(yī)定的問題(tí)，如電源供(gòng)應問題、雷(lei)擊問題等(děng)，需要技術(shù)🈲人員做好(hǎo)進💃🏻一步優(yōu)化，改善電(diàn)磁流量計(jì)的性能，爲(wèi)供水系統(tong)計量工作(zuò)提供良好(hǎo)支撐。
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