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时间：2024-4-1 08:44:05 |
电磁流量计在供水系统中应用
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摘要:供水系统中，为了能够实现对于水流量的正确测量，需要用到流量计，流量计依照测量原理可以分为力学原理(差压式、转子式)，电学原理(电磁式、差动电容式、电感式)，声学(超声波)，供水系统中红常用的是电学原理中的电磁流量计，其本身的计量结构正确可靠，操作简单，也不会受到温度、电导率等因素的干扰。分析了电磁流量计的结构、原理、特点以及要求，明确了电磁流量计在实际应用中需要注意的事项，并就其在供水系统中的应用进行了讨论。
将电磁流量计应用于供水系统中，能够实现对供水流量的正确计量，为供水以及水资源分配提供参考和借鉴。电磁流量计的使用需要计算机信息技术的配合，做好对流量计信号的自动采集、转换和分析，然后运用专业的软件进行精确模拟，帮助工作人员分析供水系统中流量的变化情况。对比常规流量计，电磁流量计的操作简单，不需要进行人工识别，而且结果:的精度更高。
1电磁流量计的结构和原理
电磁流量计是一种对流体流量进行测量的仪表,主要是利用电磁感应原理，依照导电炉体在通过外加磁场时产生的电动势，完成流量测量。电磁流量计的主要结构包括:①磁路系统。产生直流或交流磁场，直流磁路可以借助永久磁铁实现，结构简单，不容易受到交流磁场的干扰，不过会导致通过测量导管的电解质液体板化，继而引发电板板化的问题，增大两个电柢间的内阻，影响仪表的正常工作。因此多数情况下电磁流量计都是采用的交流磁场，由50Hz工频电源激励产生。②测量导管。测量导管的材料应该具备一定强度，使用低导电率和导热率的材料，如玻璃钢、不锈钢、高强塑料等。③电板。电板的作用是引出相应的感应电势信号，信号与被测量流量成正比。电板安装在管道垂直方向，可以避免沉淀物堆积影响测量精度。④转换器。液体流动产生的感应电势信号柢其微羽，容易受到各种干扰因素的影响，转换器可以将信号放大并且转换为统一标准信号，也可以对干扰信号进行抑制。
电磁流量计本身利用了电磁感应定律，将流体当成一种特殊导体，经过磁力线时对磁场进行切割，产生了电动势。感应电动势的计算公式为:.
式中:E为感应电动势，K为仪表常数，V为流体平均流速，B为磁感应强度，D为测量管内直径。流体流动的方向与磁场垂直，感应电动势和平均流速又或者单位体积电压成正比，仪器可以测量感应电压信号，放大处理后转换为统--输出信号。
2电磁流量计的特点和要求分析
电磁流量计的特点体现在几个方面:①测量结果正确可靠，不会受到注人温度、压力、流体密度等因素的影响;②测量管内没有设置任何会阻碍流动的部件，而且无压损，在流体测量方面有着良好的适应性;③转换器使用了新的励磁方式，功耗较低而且零点稳定，可以与传感器一同设置，也可以分离设置;④流量计采用了双向测量系统，设置有正向总量、反向总量和差值总量，可以将正向和反向流量显示出来;⑤感应电压信号可以在磁场空间内形成，数值为管道截面_上的平均值，因此传感器对于直管段的要求较高,长度只需要达到管道直径的5倍即可。
在对电磁流量计进行安装使用时，需要明确几个核心要求:①上、下游管道必须满足一定的标准:上游管道直段管超过管道直径5倍，下游管道直段管超过管道直径3倍，如果遇到特殊工作环境，这个长度还应该增加;②必须做好接地电阻的严格控制，要求数值不能超过4Ω，并且为单独地，不允许与其他设备的地网链接，必要时要做等电位;③需要对电磁流量计的安装位置进行合理选择，尽可能避开周边存在电磁场的情况，以免测量结果受到干扰;④需要在电磁流量计下游管道上安装相应的阀门，避免管道内部扰流，尤其是直角弯管和蝶阀位置，更应设置相应的整流器，以起到稳定水流的作用，保障计量结果的正确性。
3电磁流量计的应用注意事项
供水系统本身的规模巨大，所处的环境复杂多变,要求电磁流量计具备较强的稳定性和可靠性，因此在实际使用过程中，应该对需要注意的事项进行明确。
(1)电磁流量计本身对于直段管有着较高的要求，一些老旧供水系统并不具备安装条件，即便强行安装，也无法保障测量的稳定性和可靠性。对此，在条件允许的情况下，可以通过在适当位置设置整流管的方式，对流体的流态特性进行改善，以保障测量结果的正确性。
(2)如果被测水流的流速过低，则测量精度同样会受到影响，这一段在供水系统管网的末端尤其明显。因此，在使用电磁流量计时，应该尽量将边界两侧的阀门保持开启状态。
(3)必须保障传感器表面的干净整洁，避免沾染污泥。在针对电极进行选择和使用时，可以采用刮刀式电极或者采用带有超声波清洗�？榈牡缂�，制定切实可行的维护计划，尽可能减少干扰因素，保障电极的稳定性，确保其能够正常使用。
(4)电磁流量计入口管道需要保持畅通，不能有堆积物的存在，因为堆积物会直接影响流态特性，引发结果误差过大的问题。供水系统管理部门应该安排人员定期做好管道清理工作。
(5)电磁流量计通常都会设置在相对空旷的地段，在雷雨天气时容易遭到雷击破坏，严重时可能出现整个�？槎急换鞔┑那榭�。从保障安全、减少损失的角度，在电磁流量计安装使用时，需要设置相应的防雷措施，如加装避雷针、设置防雷地网等。
(6)电磁流量计的正常运转需要有电源作为支撑，如果其安装在室外，电源的连接是一大难题，一且发生电源断电的情况，电磁流量计就会出现数据缺失的情况，断电后水量的计量会变得十分繁琐，还需要与用户进行沟通。想要解决这一问题，除了设置多重电源、增加电源保护等措施外，技术人员还应该加强对电磁流量计的改良，通过自带电源的方式来对上述问题进行解决。
(7)应该依照具体的测量要求，确定电磁流量计的精度等级，降低使用成本。例如，如果是用于贸易结算，应该选择0.3级、0.5级等精度等级，如果是用于过程控制，可以选择1.0级等较低的精度等级。
(8)在测量一般介质时，电磁流量计的满度测量可以在介质流速0.3-12m/s的范围内进行选择，可供选择的范围较大。仪表的规格不一定必须与管道口径相同，而且应该看测量流量范围是否在流速范围内。如果管道流速偏低，无法满足电磁流量计的工作要求，测量结果的精度会受到影响，需要适当缩小仪表口径，提高管道流速。
4电磁流量计在供水系统中的应用
4.1做好校验工作
在对电磁流量计进行安装使用前，需要先做好相应的校验工作，确保电磁流量计不会出现带病工作的.情况。事实上,电磁流量计在出库环节,就已经过校验,不过考虑供水系统本身的复杂性，干扰因素较多，不同区域有着不同的外部环境，会对电磁流量计的运行产生不同影响。安装完成后，电磁流量计的元器件会受到各种因素的影响，可能出现异常。因此，在首次使用前，通常都需要做好电磁流量计的现场校验工作。电磁流量计安装在供水管道内部，拆卸难度大，校验环节采用的多是在线校验的方式,校验内容包括几点:①测试励磁线圈电阻，确保在环境温度相同的情况下,电阻测试值能够与出厂值保持一致;②测试励磁线園的绝缘性，要求绝缘电阻数值不能低于200;③测试传感器电极对地电阻，若数值波动较大，需要多次测试取稳定值，确保在充放电时两级电阻值能够接近;④在针对转换罌励磁电流进行测试时，应该对转换器的电流值和输出值进行观察，确保误差在0.25mA以内，⑤需要对转换器频率以及模拟量输出进行测试,确保最大线性误差不超过0.5%。
4.2优化具体应用
电磁流量计在供水系统中的应用主要体现在几个方面。
4.2.1区域计量
电磁流量计在实际应用中有着巨大的优越性，测量结果正确可靠，而且运行稳定性强，可以对正向和反向的水流流量进行测量。供水企业能够借助电磁流量计，对供水区域内的水流量进行全面分析，结合数据分析确定水资源的损失和回收利用倩况。同时，应该对照具体的数据信息，对区域内的水资源进行合理分配，在满足实际用水需求的同时，做好水资源的优化配置。另外，从保障供水企业经济效益的角度，可以将电磁流量计与压力测量系统结合起来，通过流量、压力的分析，及时找出供水系统中存在的异常，及时安排专人进行检修。例如，在某市供水系统中，部分管材使用的是DN600和DN800材料，流量较大，部分区域存在有轻微的漏损问题，需要使用灵敏度较高的电磁流量计，确保其具备较宽的测量范围，以此来保障测量的效果。
4.2.2生产水量计量
在水厂生产水量计量中，电磁流量计有着广泛的应用，能够保证水量配置和调度工作的实施效果，也可以为生产管理提供可靠的数据支撑，辅助工作人员正确计量电耗、药物消耗等，控制好净水成本。另外，供水系统在实际运行中，还容易出现相应的故障和间题，引发计量结果不准确的情况，在合理使用电磁流量计的情况下，可以及时掌握机组运行的异常情况，了解上水管路是否存在有爆管问题。电磁流量计能够为市政管网调度提供可供参考的数据信息,可以与出水长压力共同工作，为系统的运行提供参考数据。电磁流量计在实际使用中，具有稳定性好，测量精度高等优势，不过也存在一定的不足，可以使用同等精度等级的超声波流量计作为校核工作，控制好误差的范围。
4.2.3水表结算
对于供水企业而言，水表结算是结算工作的一个重要依据，以往的结算都是以普通的机械式水平为参照，但是在新的发展形势下，机械式水表已经无法很好地适应供水企业的发展需求，因为其在使用的过程中，容易出现卡表、停表的问题，给结算工作带来不必要的麻烦。另外，部分水表安装的位置比较偏僻，工作人员在对水表显示的数据进行查看时，存在一定难度。电磁流量计采用的是实时计量的方式，其能够将测量得到的数据实际传输到相应的系统中，对机械式水表存在的问题进行改善。数据在传输过程中，会产生相应的数据文档，能够对供水系统中的异常信息进行展示，发出警示信息，有助于提升结算工作的效率和效果。
4.3加强日常维护
电磁流量计本身有着较高的稳定性，在日常维护中，只需要做好电磁流量计的外观检查，确认周围环境是否存在异常，对尘垢进行清扫，避免水和其他物质进入到设备中。应该对接线情况进行检查，确认仪表附近是否存在有新装强电磁场设备或者电线横跨仪表。如果测量介质容易污染电板，又或者测量管壁内存在有沉淀、结构的问题，应该定期做好清理工作。对于环境方面存在的问题，如电磁干扰等，需要采取有效的措施进行处理，例如，管道杂散电流干扰可以通过设置单独接保护的方式处理，当然，如果杂散电流较强，还需要采取另外的措施，如设置流量传感器，做好管道绝缘等。对于空间电磁干扰，可以采用单层或者多层屏蔽的方式，加强�；すぷ�。
5结束语
在供水系统中，电磁流量计的优势有很多，如运行过程稳定、测量结果正确性和灵敏度高等，受到了供水企业的高度重视。现阶段，电磁流量计在供水系统中的应用已经基本趋于成熟，不过也存在一定的问题，如电源供应问题、雷击问题等，需要技术人员做好进一步优化，改善电磁流量计的性能，为供水系统计量工作提供良好支撑。
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