城市供水行業(yè)中電磁流量計(jì)的應(yīng)用
近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)供水行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)水平不斷提高以及貿(mào)易結(jié)算計(jì)量的要求，電磁流量計(jì)得到了越來(lái)越普遍的應(yīng)用和推廣，特別是在供水行業(yè)中電磁流量計(jì)應(yīng)用已經(jīng)得到了廣泛的認(rèn)可。
2 基本原理
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，其感應(yīng)電勢(shì)的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、流體做切割磁力線強(qiáng)度等因素成正比。
電勢(shì)由下式給出：
E=K×B×V×D
式中：E——感應(yīng)電壓；
K——儀表常數(shù)；
B——磁感應(yīng)強(qiáng)度；
V——平均流速；
D——測(cè)量管內(nèi)直徑。
流體流體時(shí)，流體流過垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)，導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速或單位體積流量成正比的電壓，因此只要被測(cè)的流體具有最低限度的電導(dǎo)率，其感應(yīng)電壓信號(hào)通過兩個(gè)與液體直接接觸的電極檢出，并通過電纜傳送到放大器，然后，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的輸出信號(hào)。
3 主要技術(shù)特點(diǎn)和使用安裝要求
3.1 電磁流量計(jì)的主要技術(shù)特點(diǎn)
① 由于測(cè)量結(jié)果與液體的壓力、溫度、電導(dǎo)率等物理參數(shù)無(wú)關(guān)，所以測(cè)量精確度高、工作可靠。
② 測(cè)量管內(nèi)無(wú)阻流件，因此無(wú)附加壓力損失，即對(duì)自來(lái)水測(cè)量無(wú)附加水頭損失。
③ 只有管道和電極與被測(cè)液體接觸，因此，只要合理選擇電極材料，即可達(dá)到耐腐蝕、耐磨損的要求。具有使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)要求低的特點(diǎn)。
④ 可以測(cè)定正、反方向流體的流量。
⑤ 輸出信號(hào)方式比較靈活。有脈沖、電流、頻率等方式。
3.2 電磁流量計(jì)的使用和安裝要求
①電磁流量計(jì)的上游管道至少有5倍管徑長(zhǎng)度的直管段，它的下游至少有3倍管徑長(zhǎng)度的直管段。在條件允許的情況下，放寬流量計(jì)前置直管道長(zhǎng)度在10倍管徑以上。
② 在電磁流量計(jì)的安裝中，傳感器接地環(huán)要可靠地接地，接地電阻要不大于10Ω。
③ 要在使用環(huán)境的選擇中注意避免外部的電磁干擾，特別是避免工頻電磁場(chǎng)的干擾。
④對(duì)流量計(jì)上游管道中在前置距離外安裝閥門，特別是蝶閥或直角彎管等嚴(yán)重影響流態(tài)特性的場(chǎng)合，最好在流量計(jì)上游5～10倍管徑的直管內(nèi)安裝整流器，以達(dá)到穩(wěn)定水流流態(tài)，提高計(jì)量準(zhǔn)確度的目的。
4. 電磁流且計(jì)在供水行業(yè)安裝配置及使用情況
5. 電磁流f計(jì)在線校驗(yàn)方法
電磁流量計(jì)出廠時(shí)其精確度已經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定。但一旦使用于現(xiàn)場(chǎng)，由于受環(huán)境條件、流體特性以及儀表本身如元器件損壞等原因引起儀表運(yùn)行故障等情況，對(duì)于首次安裝投運(yùn)前或長(zhǎng)期使用后的流量計(jì)有必要進(jìn)行一次常規(guī)的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。由于電磁流量計(jì)的傳感器安裝在供水管道中，難以拆下送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢查，而目前在流量計(jì)量范圍內(nèi)，國(guó)家和地方對(duì)大口徑流量計(jì)尚未有現(xiàn)場(chǎng)條件下進(jìn)行在線檢驗(yàn)的規(guī)程和其它法規(guī)文件。為了保證電磁流量計(jì)在首次安裝、故障修復(fù)以及長(zhǎng)期使用后的精度和可靠性，而又不影響自來(lái)水的日常供應(yīng)，
5.1 校驗(yàn)的主要內(nèi)容
① 對(duì)電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈進(jìn)行安全絕緣測(cè)試，應(yīng)大于20MΩ。
② 對(duì)電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈進(jìn)行銅電阻測(cè)試，應(yīng)與原出廠值相同（環(huán)境溫度相同時(shí)）。
③ 對(duì)電磁流量計(jì)傳感器電極對(duì)地電阻進(jìn)行測(cè)試，若電阻值在2一20kf之間，并伴有充放電現(xiàn)象，兩只電極的電阻相近，則認(rèn)為好的。
④ 對(duì)電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器勵(lì)磁電流進(jìn)行測(cè)試，觀察其輸出與轉(zhuǎn)換器原電流的值，誤差不超過士0. 25mA。
⑤對(duì)電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器模擬量輸出及頻率輸出進(jìn)行測(cè)試，觀察其線性變化情況，并計(jì)算其最大線性誤差，應(yīng)不超過士0.5%。
⑥ 對(duì)DN 1200mm以上的電磁流量計(jì)，應(yīng)測(cè)試推動(dòng)級(jí)NB，電流誤差不超過12mA。
5.2 在線測(cè)試情況分析
由于施工不當(dāng)，將勵(lì)磁電纜絕緣損壞。解決辦法是更換損壞的勵(lì)磁電纜，使傳感器恢復(fù)正常絕緣值，其余均符合安全性要求;電極對(duì)地電阻對(duì)稱性較好，并伴有沖放電現(xiàn)象;勵(lì)磁電流其輸出與轉(zhuǎn)換器原電流標(biāo)稱值相符，其誤差不超過士0. 25mA。
通過對(duì)電磁流量計(jì)在線檢驗(yàn)，我們可以及時(shí)正確地發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)是否存在故障或隱患，為保證電磁流量計(jì)的正確計(jì)量提供了可靠的依據(jù)和保障，有利于今后更好地管理好、使用好電磁流量計(jì)。
6 使用過程中存在的難點(diǎn)、故障以及解決辦法
電磁流量計(jì)具有較高的穩(wěn)定性，儀表設(shè)備本身一般很少發(fā)生故障。但是由于環(huán)境條件的變化或安裝工況條件所限，也發(fā)生了一些問題或故障，應(yīng)該加以解決或避免，主要表現(xiàn)為以下幾種情況:
①?zèng)]有滿足流量計(jì)的安裝條件，電磁流量計(jì)對(duì)管道的直管段要求較高，在新建水廠設(shè)計(jì)時(shí)可以盡量滿足，而對(duì)老水廠改造或加裝來(lái)說，以上條件就變得幾乎苛刻。由此影響了測(cè)量穩(wěn)定性。其解決方法為加裝整流管以改善流動(dòng)特性。
②被測(cè)水的流速過低，由此影響測(cè)量的精度。特別是在一些區(qū)域邊界安裝的流量計(jì)，由于處于區(qū)域公司管網(wǎng)末梢，壓差小而造成流速過低。其解決辦法是盡量開啟邊界兩邊閥門。
③管道水中有氣，造成測(cè)量波動(dòng)大影響穩(wěn)定性。其解決辦法要設(shè)法找到氣的來(lái)源并加以解決，必要時(shí)在管道中加裝排氣閥。
④安裝在原水管道中流量計(jì)的傳感器電極表面被淤泥沉積污染，影響測(cè)量。其解決方法為選用刮刀式電極，并定期進(jìn)行維護(hù)清洗。
⑤雷擊造成電磁流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器損壞，以致無(wú)法測(cè)量。其解決辦法為在轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸人端、勵(lì)磁電流輸人端和工作電源端分別加裝相應(yīng)的避雷器。
⑥電磁流量計(jì)人口管道中異物堆積，造成被測(cè)水體流動(dòng)特性突變由此影響測(cè)量精度造成較大的誤差。其解決方法為及時(shí)清除管道中堆積的異物。
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