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電磁流量計在供水系統中的應用技術

來源:作者:發表時間:2019-11-27 15:08:39

红龙德州app下载    〔摘要〕電磁流量計在供水系統中的應用比較廣泛,發揮著重要影響,文章闡述其基本原理,并分析它在供水系統中的應用。


    引言
    隨著我國供水行業的不斷發展,要求供水流量計量更加精確,以便為供水和分配提供準確的參考,也是提升供水企業經濟效益的重要手段。電磁流量計在供水系統中的應用越來越廣泛,和電導率、壓力、溫度無關,不受這些參數的影響,計量的精確性和可靠性高。電磁流量計需要結合計算機信息技術,對信號進行采集、轉換、分析,然后精確模擬,來分析流量變化,其優點是操作簡便,精確度高,減少了人工識別等流程。
 
    1 電磁流量計的基本原理
    電磁流量計是基于電磁感應定律,將流體作為一種導體,通過磁力線時,切割磁場,進而產生了電動勢感應電動勢E = K × V × B × D,其中E 指的是感應電動勢,K 則是儀表常數,V 為平均流速,B 指的是磁感應強度,D 則是測量管的內直徑。流體垂直于磁場方向流動,感應電動勢與單位體積電壓或平均流速成正相關,通過測量感應電壓的信號,并經放大器處理,轉換成統一的輸出信號。
 
    2 電磁流量計在供水系統中的應用研究
    2. 1 電磁流量計的主要技術特點和使用安裝要求
    2. 1. 1 電磁流量計的主要技術特點
    電磁流量計的技術特點主要包含5 個方面,第一,測量管內無阻流件,壓力損失小,供水流量測量受到的干擾較小。第二,由于測量的結果不受某些因素的影響,如溫度、壓力等,這樣可以確保較高的精度和穩定性。第三,只有電極和管道與被測液體接觸,因而對電極的影響不大,只需選擇合理的耐磨損、耐腐蝕的材料,就能確保電極工作的可靠性。第四,可以測定正反方向的流量。第五,輸出信號的方式非常靈活,可以針對工作環境的特點,針對性地選擇,如電流、頻率、脈沖等。
 
    2. 1. 2 電磁流量計的使用和安裝要求
    電磁流量計的使用和安裝需要按照嚴格的要求,一般需要從4 個方面著手,第一是對上下游管道有明確的規定: 對于上游超過5 倍管徑長度的直段管,下游超過3 倍管徑長度的直段管,在遇到特殊的工作環境時要增加上下游管的長度。第二,要嚴格控制好接地電阻,一般在10 歐姆以下。第三,要避免外部電磁對電磁流量計的干擾。第四,在上游管道安裝閥門,尤其是在嚴重影響流態特性的位置,如直角彎管和蝶閥處,最好安裝整流器,可以穩定水流,精確計量。
 
    2. 2 電磁流量計的在線校驗
    電磁流量計在購買之前已經在廠商處經過了校驗,但是供水系統的環境較為復雜,存在各種因素的干擾,因而生產環境和使用環境存在很大的不同。一旦投入到現場,電磁流量計的元器件等受影響的因素多,有可能出現故障,在首次使用之前需要進行常規的現場校驗,但是電磁流量計安裝在供水管道中,拆卸困難,需要進行在線校驗。在線校驗主要包含5 個方面的內容,其一,對勵磁線圈進行銅電阻測試,在相同環境溫度的情況下,電阻值與原出廠值一致。其二,測試勵磁線圈的安全絕緣性,其絕緣電阻值必須超過20 兆歐姆。其三,對傳感器電極對地電阻進行測試,如果電阻值在2 ~ 20 kv 之間,則需要經過多次測試,取穩定的測試值,當出現充放電現象,且兩極電阻值接近時才合格。其四,測試轉換器勵磁電流時要觀察轉換器原電流值和輸出值,當誤差小于0. 25 mA 時則為合格。其五,測試轉換器模擬量輸出及頻率輸出,當最大的線性誤差低于0. 5%時為合格。
 
    2. 3 電磁流量計在供水系統中的應用
    2. 3. 1 用于區域計量
    電磁流量計在城市管網中的應用比較普遍,尤其是對于供水的計量和分配起著至關重要的作用,便于用水的調度和配置。以某市區供水情況為例,部分管道管材為DN600 和DN800,管材新、流量大,漏損不嚴重,因而需要選擇靈敏度高的電磁流量計,并且測量范圍要寬。
 
    2. 3. 2 作為結算水表使用
    供水流量計量的一個重要目的就是水表結算,電磁流量計作為結算水表使用,具有重要的參考作用。流量計的管理程序為: 對電磁流量計的需求進行分析,如型號、數量等,然后采購、存檔、安裝、使用、校核等,并需要定期的維護。
 
    2. 3. 3 用于水廠水量計量
    電磁流量計在當前的水廠中應用非常廣泛,為水量的配置和調度打下充分的基礎,為生產管理提供數據參考,方便投氯、凈水投藥等處理,這樣可以精確計算氯耗、藥耗、電耗等數據,方便成本控制和凈水處理。供水系統還會出現一定程度的故障,出現異常導致計量不準確,電磁流量計可以及時地反應機組異常或上水管路爆管等故障。電磁流量計為城市管網的調度提供參考,出水長壓力與流量計共同工作,為機組運行提供數據參考。電磁流量計的穩定性好,測量的精度高,但是需要同等精度級的進口超聲波流量計進行校核,并設定校核的時間,可以更好地控制誤差。
 
    2. 4 電磁流量計使用中存在的難點及解決方法
供水系統使用的環境比較復雜,需要電磁流量計具有較高的穩定性和可靠性,但實際使用中也存在各種問題和難點,以下作簡要的分析。

    (1) 沒有滿足流量計的安裝條件。電磁流量計的
安裝對直管段的要求高,但在老舊的供水系統中安裝存在難度,會影響測量的穩定性,可以通過加裝整流管來改善流態特性。

    (2) 被測水的流速過低。水流流速與感應電動勢成正比,但是如果水流流速過低,會影響測量的精度,尤其是在管網的末梢,相應的方法是盡量開啟邊界兩邊的閥門。

    (3) 傳感器的表面要清潔,不能有污泥,如果有污泥,會因為污泥的導電性影響測量的精準。在選用電極的時候,可以采用刮刀式的電極,并制定好維護計劃,減少電極的干擾因素,保證電極的穩定性并確保其正常工作。

红龙德州app下载    (4) 管道中如果有水氣,會擾動正常測量,影響測量值的精準。當管道中出現水氣時,要及時尋找原因并做相應的處理,必要時可以加裝排氣閥排除水氣。

红龙德州app下载    (5) 電磁流量計入口管道要保持通暢,不能有堆積物,否則會影響電磁流量計的流態特性,影響測量的精度,造成測量誤差,因此需要及時清理。

红龙德州app下载    (6) 雷擊損壞電磁流量計是常見的事故,輕微的也會影響其工作的精確性,如信號干擾等。尤其是在較為空曠的郊區,雷雨覆蓋的面積大,會對電磁流量計帶來很大的影響,需要安裝相應的避雷裝置。在處理此類問題時,需要做好電源保護、接地保護等工作。防雷避雷的工作十分重要,通常做地網、安裝避雷針、在電磁流量計井上建房等,這樣可以明顯提高電磁流量計的防雷避雷能力。如不能根本性解決此類問題,需要進行分離保護,還能降低損失。