伍旭俊

摘要：電磁流量計是隨著現(xiàn)代科技發(fā)展而研發(fā)出來的一種新型流量測量儀器，其代表品牌包括德國科隆、西門子等，目前，這種儀表多應(yīng)用在自來水、生活用水、污水等方面，在我們的生活中發(fā)揮著巨大作用。本文主要介紹電磁流量計及其配套設(shè)備的相關(guān)知識及其應(yīng)用于供水行業(yè)的維護(hù)心得。

關(guān)鍵詞：電磁流量計;交直流整流器;遠(yuǎn)程傳輸終端

社會在不斷進(jìn)步，科技在不斷發(fā)展，技術(shù)在不斷創(chuàng)新。供水行業(yè)近年來迅速發(fā)展起其智能水表業(yè)務(wù)，例如在大口徑管道上不斷采用電磁流量計以取代傳統(tǒng)機(jī)械水表，在小管徑水表上開始試用物聯(lián)網(wǎng)水表，光電直讀式智能水表等。傳統(tǒng)機(jī)械式水表由于采用葉輪結(jié)構(gòu)，葉輪容易磨損導(dǎo)致計量誤差會不斷增大，需要頻繁更換水表。電磁流量計是利用法拉第電磁感應(yīng)定律測量導(dǎo)電流體體積流量的儀表。其工作原理決定了流量計采用的空管結(jié)構(gòu)直接避免了傳統(tǒng)水表的磨損問題。流量計因?yàn)閷Ρ葌鹘y(tǒng)大口徑水表有著諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于供水及其他各工業(yè)領(lǐng)域。供水行業(yè)中，主要用在DN150以上供水管道中，如用作各工廠、小區(qū)、學(xué)校等的計量結(jié)算儀表使用。

1.??? 電磁流量計的工作原理與特點(diǎn)

何為法拉第電磁感應(yīng)定律：當(dāng)導(dǎo)體在磁場中作切割磁力線運(yùn)動時，在導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與導(dǎo)體在磁場中的有效長度及導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運(yùn)動的速度成正比。電磁流量計根據(jù)法拉第定律，流量計傳感器內(nèi)部存在線圈，當(dāng)給予流量計轉(zhuǎn)換器施加其相應(yīng)電源時，傳感器周圍則會形成磁場。流體以一定速度流過傳感器，則會切割其磁感線從而產(chǎn)生感應(yīng)電壓形成感應(yīng)電流，傳感器通過管壁兩側(cè)的電極測量其感應(yīng)電壓，通過信號線傳輸回轉(zhuǎn)換器再經(jīng)計算轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的流速。電磁流量計的工作原理決定了其有諸多優(yōu)點(diǎn)：測量流速時不受流體的諸多物理因素如密度、壓力、溫度、粘度和電導(dǎo)率的影響;測量管道內(nèi)由于沒有葉輪等機(jī)械結(jié)構(gòu)而不用考慮內(nèi)部磨損問題，使用壽命無嚴(yán)格限制，只要合理選擇其內(nèi)村和電極材料則可使電磁流量計工作壽命理想化。

2.??? 電磁流量計的安裝

2.1? 安裝環(huán)境要求

盡量避免安裝在強(qiáng)電、強(qiáng)磁環(huán)境附近，以免引起電磁干擾。應(yīng)該盡量安裝在干燥通風(fēng)之處，這樣才能增加它的使用壽命和方便日后維護(hù)。電磁流量計的安裝方向可以是水平、垂直或者傾斜，但都需要保證流量計傳感器與工藝管道同軸。

2.2? 電磁流量計直管段要求

電磁流量計本身是不能承受荷重的，鄰近的管道是不能依靠它來支撐的，而應(yīng)該由夾持電磁流量計的管道來承受。要想獲得較高的測量精準(zhǔn)度，電磁流量計的上游也需要有一段直管段，直管段不要求太長，在設(shè)計時盡可能選擇前10D后5D以保證測量精度和穩(wěn)定性。某些由于環(huán)境條件限制可以適當(dāng)減少直管段至前5D后3D。

2.3? 檢查井與維護(hù)要求

標(biāo)準(zhǔn)的檢查井一般有5 個，分別用于檢查和維護(hù)表前閥、排氣閥、傳感器、止回閥、表后閥。檢查井高度和寬度要符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以便日后維護(hù)。排氣閥應(yīng)安裝傳感器上游以防止管道內(nèi)空氣干擾。傳感器連接的管道必須進(jìn)行接地連接，接地電阻應(yīng)小于4 歐，否則流量計容易出現(xiàn)零位不穩(wěn)定，容易受外部環(huán)境干擾從而影響計量準(zhǔn)確性。如果要在測量計的鄰近管道上進(jìn)行焊接或是火焰切割操作，建議將電磁流量計進(jìn)行隔離，并且要保證測量計轉(zhuǎn)換器的信號線沒有連接，以免造成轉(zhuǎn)換器的損壞。

3.??? 配套設(shè)備

3.1? 壓力儀表

在管道上接出壓力水管以安裝壓力表檢測管道水壓，壓力儀表將管道壓力轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號，將壓力信號接入遠(yuǎn)程傳輸模塊可能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測管道壓力，在供水行業(yè)區(qū)域調(diào)度中發(fā)揮重要作用。

3.2? 交直流整流器和蓄電池

電磁流量計電源輸入一般分為24V直流輸入與220交流輸入。市面上普遍的交直流整流器均是輸入交流電220V，整流后輸出24V直流，另外還有端子提供蓄電池輸入以便作為電磁流量計的后備電源。需要220V交流電壓作為電源的電磁流量計則需要配套逆變器以穩(wěn)定電網(wǎng)電壓。蓄電池一般采用兩個12V電池串聯(lián)使用作為電磁流量計后備電源。由于供水企業(yè)流量計配套的轉(zhuǎn)換器設(shè)備箱安裝條件有限，電源轉(zhuǎn)換設(shè)備的故障率相對較高，需要維護(hù)人員的不斷更換維修以維持電磁流量計的電源穩(wěn)定。

3.3? 遠(yuǎn)程傳輸終端

抄表系統(tǒng)自動化是未來供水企業(yè)的必然發(fā)展趨勢。監(jiān)測者需要在網(wǎng)絡(luò)平臺上實(shí)時檢測電磁流量計的瞬時流量、累計流量、電源狀態(tài)、水壓大小等數(shù)據(jù)以便觀察和調(diào)度城市供水管網(wǎng)狀態(tài)。目前供水企業(yè)采用較多的是GPRS傳輸。GPRS傳輸對于系統(tǒng)遠(yuǎn)程抄表具有諸多優(yōu)點(diǎn)。三大運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋范圍廣、傳輸效率高、數(shù)據(jù)安全性好等多方面的優(yōu)勢。電磁流量計的轉(zhuǎn)換器將瞬時流量、累計流量等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬量和脈沖量輸出，遠(yuǎn)程傳輸模塊（單片機(jī)或者PLC無線傳輸終端）接收來自轉(zhuǎn)換器和壓力表的信號輸入，通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁鱀TU、基站上，基站通過天線上傳到網(wǎng)絡(luò)。

4.??? 總結(jié)

電磁流量計作為工業(yè)流量測量儀器的一種，其配套設(shè)備在日常戶外環(huán)境尤其是惡劣天氣影響下經(jīng)常出現(xiàn)較高的故障率，選擇設(shè)備儀表箱安裝位置時應(yīng)盡量避開潮濕臟亂環(huán)境，選用質(zhì)量好的電源轉(zhuǎn)換設(shè)備和電池可以有效降低故障率，自動化維護(hù)人員必須具備一定的專業(yè)知識，在實(shí)際維護(hù)過程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)技巧和注意事項。掌握電子儀表測量技術(shù)原理及注意事項、故障檢測與維護(hù)技能，能夠促進(jìn)電子儀表測量技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。正確安裝和專業(yè)細(xì)心維護(hù)電磁流量計，才能使電磁流量計更穩(wěn)定持續(xù)運(yùn)行。

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