電磁流量計供水行業中的運用-技術文章

    較近幾年來，隨著國內供水行業自動化技術水平不斷提高以及貿易結算計量的要求，電磁流量計得到了越來越普遍的應用和推廣，特別是在供水行業中電磁流量計應用已經得到了廣泛的認可。

    目前在各區域自來水公司中所普遍采用的水處理工藝原理流程框，基于電磁流量計的測量原理及測量特點，目前已成為供水行業廣泛應用的產品。到目前為止，上海市某自來水公司使用了本公司的電磁流量計總計400余臺，直徑從DN15～DN3000不等，主要用于水廠原水的貿易計量、加礬計量、反沖洗水量計量、出水泵房單管計量、廠用水計量以及出廠水總管貿易計量。還有區域公司的管網連接邊界用于相互饋水的貿易計量。由于水質腐蝕性和磨損性都不強，除了原水選用刮刀式電極和加礬計量選用白金電極外，一般選用橡膠襯里和不銹鋼電極即達到測量要求。

基本原理
    根據法拉第電磁感應定律，即導電液體在磁場中切割磁力線運動時，導體中產生感應電勢（見圖1），其感應電勢的大小與磁感應強度、流體做切割磁力線強度等因素成正比。

圖1感應電勢產生原理圖
電勢由下式給出：
E=K×B×V×D
式中：E——感應電壓；
K——儀表常數；
B——磁感應強度；
V——平均流速；
D——測量管內直徑。

電磁流量計的主要技術特點
①由于測量結果與液體的壓力、溫度、電導率等物理參數無關，所以測量準確度高、工作可靠。
②測量管內無阻流件，因此無附加壓力損失，即對自來水測量無附加水頭損失。
③只有管道和電極與被測液體接觸，因此，只要合理選擇電極材料，即可達到耐腐蝕、耐磨損的要求。具有使用壽命長，維護要求低的特點。
④可以測定正、反方向流體的流量。
⑤輸出信號方式比較靈活。有脈沖、電流、頻率等方式。

電磁流量計的使用和安裝要求
①電磁流量計的上游管道至少有10倍管徑長度的直管段，它的下游至少有5倍管徑長度的直管段。在條件允許的情況下，放寬流量計前置直管道長度在10倍管徑以上。
②在電磁流量計的安裝中，傳感器接地環要可靠地接地，接地電阻要不大于lOΩ。
③要在使用環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的干擾。
④對流量計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重影響流態特性的場合，較好在流量計上游5～10倍管徑的直管內安裝整流器，以達到穩定水流流態，提高計量準確度的目的。

使用過程中存在的難點、故障以及解決辦法
    電磁流量計具有較高的穩定性，儀表設備本身一般很少發生故障。但是由于環境條件的變化或安裝工況條件所限，也發生了一些問題或故障，應該加以解決或避免，主要表現為以下幾種情況:
①沒有滿足流量計的安裝條件，電磁流量計對管道的直管段要求較高，在新建水廠設計時可以盡量滿足，而對老水廠改造或加裝來說，以上條件就變得幾乎苛刻。由此影響了測量穩定性。其解決方法為加裝整流管以改善流動特性。
②被測水的流速過低，由此影響測量的精度。特別是在一些區域邊界安裝的流量計，由于處于區域公司管網末梢，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，造成測量波動大影響穩定性。其解決辦法要設法找到氣的來源并加以解決，必要時在管道中加裝排氣閥。
④安裝在原水管道中流量計的傳感器電極表面被淤泥沉積污染，影響測量。其解決方法為選用刮刀式電極，并定期進行維護清洗。
⑤雷擊造成電磁流量計的轉換器損壞，以致無法測量。其解決辦法為在轉換器信號輸人端、勵磁電流輸人端和工作電源端分別加裝相應的避雷器。
⑥電磁流量計人口管道中異物堆積，造成被測水體流動特性突變由此影響測量精度造成較大的誤差。其解決方法為及時清除管道中堆積的異物。

    電磁流量計是一種基于電磁感應原理工作的，普遍適用于各種導電液體介質的測量，測量管內無活動部件和阻力部件，無壓損，不會產生阻塞，測量可靠，抗干擾能力強，體積小、重量輕、安裝方便、維護量小，測量范圍寬，測量不受流體溫度、密度、壓力、粘度、電導率等變化的影響，可在老管道上開孔改造安裝，施工安裝簡單，工程量小。甚至可以做到正反流量的測量，適應性非常的好。