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电磁流量计在供水系统中的应用技术介绍说明

随着我国供水行业的不断发展，要求供水流量计量更加精确，以便为供水和分配提供准确的参考，也是提升供水企业经济效益的重要手段。电磁流量计在供水系统中的应用越来越广泛，和电导率、压力、温度无关，不受这些参数的影响，计量的精确性和可靠性高。电磁流量计需要结合计算机信息技术，对信号进行采集、转换、分析，然后精确模拟，来分析流量变化，其优点是操作简便，精确度高，减少了人工识别等流程。

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电磁流量计的基本原理

电磁流量计是基于电磁感应定律，将流体作为一种导体，通过磁力线时，切割磁场，进而产生了电动势感应电动势E=K×V×B×D，其中E指的是感应电动势，K则是仪表常数，V为平均流速，B指的是磁感应强度，D则是测量管的内直径。流体垂直于磁场方向流动，感应电动势与单位体积电压或平均流速成正相关，通过测量感应电压的信号，并经放大器处理，转换成统一的输出信号。

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电磁流量计在供水系统中的应用研究

❖ 2.1 电磁流量计的主要技术特点和使用安装要求

2.1.1 电磁流量计的主要技术特点

电磁流量计的技术特点主要包含5个方面，第一，测量管内无阻流件，压力损失小，供水流量测量受到的干扰较小。第二，由于测量的结果不受某些因素的影响，如温度、压力等，这样可以确保较高的精度和稳定性。第三，只有电极和管道与被测液体接触，因而对电极的影响不大，只需选择合理的耐磨损、耐腐蚀的材料就能确保电极工作的可靠性。第四，可以测定正反方向的流量。第五，输出信号的方式非常灵活，可以针对工作环境的特点，针对性地选择，如电流、频率、脉冲等。

2.1.2 电磁流量计的使用和安装要求

电磁流量计的使用和安装需要按照严格的要求，一般需要从4个方面着手，第一是对上下游管道有明确的规定：对于上游超过5倍管径长度的直段管，下游超过3倍管径长度的直段管，在遇到特殊的工作环境时要增加上下游管的长度。第二，要严格控制好接地电阻，一般在lO欧姆以下。第三，要避免外部电磁对电磁流量计的干扰。第四，在上游管道安装阀门，尤其是在严重影响流态特性的位置，如直角弯管和蝶阀处，最好安装整流器，可以稳定水流，精确计量。

❖ 2.2 电磁流量计的在线校验

电磁流量计在购买之前已经在厂商处经过了校验，但是供水系统的环境较为复杂，存在各种因素的干扰，因而生产环境和使用环境存在很大的不同。一旦投入到现场，电磁流量计的元器件等受影响的因素多，有可能出现故障，在首次使用之前需要进行常规的现场校验，但是电磁流量计安装在供水管道中，拆卸困难，需要进行在线校验。在线校验主要包含5个方面的内容，其一，对励磁线圈进行铜电阻测试，在相同环境温度的情况下，电阻值与原出厂值一致。其二，测试励磁线圈的安全绝缘性，其绝缘电阻值必须超过20兆欧姆。其三，对传感器电极对地电阻进行测试，如果电阻值在2-20kv之间，则需要经过多次测试，取稳定的测试值，当出现充放电现象，且两极电阻值接近时才合格。其四，测试转换器励磁电流时要观察转换器原电流值和输出值，当误差小于0.25mA时则为合格。其五，测试转换器模拟量输出及频率输出，当最大的线性误差低于0.5%时为合格。

❖ 2.3 电磁流量计在供水系统中的应用

2.3.1 用于区域计量

电磁流量计在城市管网中的应用比较普遍，尤其是对于供水的计量和分配起着至关重要的作用，便于用水的调度和配置。以某市区供水情况为例，部分管道管材为DN600和DN800，管材新、流量大，漏损不严重，因而需要选择灵敏度高的电磁流量计，并且测量范围要宽。

2.3.2 作为结算水表使用

供水流量计量的一个重要目的就是水表结算，电磁流量计作为结算水表使用，具有重要的参考作用。流量计的管理程序为：对电磁流量计的需求进行分析，如型号、数量等，然后采购、存档、安装、使用、校核等，并需要定期的维护。

2.3.3 用于水厂水量计量

电磁流量计在当前的水厂中应用非常广泛，为水量的配置和调度打下充分的基础，为生产管理提供数据参考，方便投氯、净水投药等处理，这样可以精确计算氯耗、药耗、电耗等数据，方便成本控制和净水处理。供水系统还会出现一定程度的故障，出现异常导致计量不准确，电磁流量计可以及时地反应机组异常或上水管路爆管等故障。电磁流量计为城市管网的调度提供参考，出水长压力与流量计共同工作，为机组运行提供数据参考。电磁流量计的稳定性好，测量的精度高，但是需要同等精度级的进口超声波流量计进行校核，并设定校核的时间，可以更好地控制误差。

❖ 2.4 电磁流量计使用中存在的难点及解决方法

供水系统使用的环境比较复杂，需要电磁流量计具有较高的稳定性和可靠性，但实际使用中也存在各种问题和难点，以下作简要的分析。

(1)没有满足流量计的安装条件。电磁流量计的安装对直管段的要求高，但在老旧的供水系统中安装存在难度，会影响测量的稳定性，可以通过加装整流管来改善流态特性。

(2)被测水的流速过低。水流流速与感应电动势成正比，但是如果水流流速过低，会影响测量的精度，尤其是在管网的末梢，相应的方法是尽量开启边界两边的阀门。

(3)传感器的表面要清洁，不能有污泥，如果有污泥，会因为污泥的导电性影响测量的精准。在选用电极的时候，可以采用刮刀式的电极，并制定好维护计划，减少电极的干扰因素，保证电极的稳定性并确保其正常工作。

(4)管道中如果有水气，会扰动正常测量，影响测量值的精准。当管道中出现水气时，要及时寻找原因并做相应的处理，必要时可以加装排气阀排除水气。

(5)电磁流量计入口管道要保持通畅，不能有堆积物，否则会影响电磁流量计的流态特性，影响测量的精度，造成测量误差，因此需要及时清理。

(6)雷击损坏电磁流量计是常见的事故，轻微的也会影响其工作的精确性，如信号干扰等。尤其是在较为空旷的郊区，雷雨覆盖的面积大，会对电磁流量计带来很大的影响，需要安装相应的避雷装置。在处理此类问题时，需要做好电源保护、接地保护等工作。防雷避雷的工作十分重要，通常做地网、安装避雷针、在电磁流量计井上建房等，这样可以明显提高电磁流量计的防雷避雷能力。如不能根本性解决此类问题，需要进行分离保护，还能降低损失。

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