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不銹鋼電磁流量計(jì)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用與存在的難點(diǎn)及解決方法
點(diǎn)擊次數(shù):1837 發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 12:13:37
摘要:不銹鋼電磁流量計(jì)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用比較廣泛,發(fā)揮著重要影響,文章闡述其基本原理,并分析它在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用。
引言
隨著我國供水行業(yè)的不斷發(fā)展,要求供水流量計(jì)量更加精確,以便為供水和分配提供準(zhǔn)確的參考,也是提升供水企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。電磁流量計(jì)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,和電導(dǎo)率、壓力、溫度無關(guān),不受這些參數(shù)的影響,計(jì)量的精確性和可靠性高。電磁流量計(jì)需要結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù),對信號進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換、分析,然后精確模擬,來分析流量變化,其優(yōu)點(diǎn)是操作簡便,精確度高,減少了人工識別等流程。
1 不銹鋼電磁流量計(jì)的基本原理
電磁流量計(jì)是基于電磁感應(yīng)定律,將流體作為一種導(dǎo)體,通過磁力線時(shí),切割磁場,進(jìn)而產(chǎn)生了電動(dòng)勢感應(yīng)電動(dòng)勢E = K × V × B × D,其中E 指的是感應(yīng)電動(dòng)勢,K 則是儀表常數(shù),V 為平均流速,B 指的是磁感應(yīng)強(qiáng)度,D 則是測量管的內(nèi)直徑。流體垂直于磁場方向流動(dòng),感應(yīng)電動(dòng)勢與單位體積電壓或平均流速成正相關(guān),通過測量感應(yīng)電壓的信號,并經(jīng)放大器處理,轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的輸出信號。
2 不銹鋼電磁流量計(jì)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
2. 1 電磁流量計(jì)的主要技術(shù)特點(diǎn)和使用安裝要求
2. 1. 1 電磁流量計(jì)的主要技術(shù)特點(diǎn)
電磁流量計(jì)的技術(shù)特點(diǎn)主要包含5 個(gè)方面,*一,測量管內(nèi)無阻流件,壓力損失小,供水流量測量受到的干擾較小。*二,由于測量的結(jié)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(wěn)定性。*三,只有電*和管道與被測液體接觸,因而對電*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*工作的可靠性。*四,可以測定正反方向的流量。*五,輸出信號的方式非常靈活,可以針對工作環(huán)境的特點(diǎn),針對性地選擇,如電流、頻率、脈沖等。
2. 1. 2 電磁流量計(jì)的使用和安裝要求
不銹鋼電磁流量計(jì)的使用和安裝需要按照嚴(yán)格的要求,一般需要從4 個(gè)方面著手,*一是對上下游管道有明確的規(guī)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(huán)境時(shí)要增加上下游管的長度。*二,要嚴(yán)格控制好接地電阻,一般在10 歐姆以下。*三,要避免外部電磁對電磁流量計(jì)的干擾。*四,在上游管道安裝閥門,尤其是在嚴(yán)重影響流態(tài)特性的位置,如直角彎管和蝶閥處,*好安裝整流器,可以穩(wěn)定水流,精確計(jì)量。
2. 2 不銹鋼電磁流量計(jì)的在線校驗(yàn)
電磁流量計(jì)在購買之前已經(jīng)在廠商處經(jīng)過了校驗(yàn),但是供水系統(tǒng)的環(huán)境較為復(fù)雜,存在各種因素的干擾,因而生產(chǎn)環(huán)境和使用環(huán)境存在很大的不同。一旦投入到現(xiàn)場,電磁流量計(jì)的元器件等受影響的因素多,有可能出現(xiàn)故障,在*次使用之前需要進(jìn)行常規(guī)的現(xiàn)場校驗(yàn),但是電磁流量計(jì)安裝在供水管道中,拆卸困難,需要進(jìn)行在線校驗(yàn)。在線校驗(yàn)主要包含5 個(gè)方面的內(nèi)容,其一,對勵(lì)磁線圈進(jìn)行銅電阻測試,在相同環(huán)境溫度的情況下,電阻值與原出廠值一致。其二,測試勵(lì)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*對地電阻進(jìn)行測試,如果電阻值在2 ~ 20 kv 之間,則需要經(jīng)過多次測試,取穩(wěn)定的測試值,當(dāng)出現(xiàn)充放電現(xiàn)象,且兩*電阻值接近時(shí)才合格。其四,測試轉(zhuǎn)換器勵(lì)磁電流時(shí)要觀察轉(zhuǎn)換器原電流值和輸出值,當(dāng)誤差小于0. 25 mA 時(shí)則為合格。其五,測試轉(zhuǎn)換器模擬量輸出及頻率輸出,當(dāng)*大的線性誤差低于0. 5%時(shí)為合格。
2. 3 不銹鋼電磁流量計(jì)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用
2. 3. 1 用于區(qū)域計(jì)量
電磁流量計(jì)在城市管網(wǎng)中的應(yīng)用比較普遍,尤其是對于供水的計(jì)量和分配起著至關(guān)重要的作用,便于用水的調(diào)度和配置。以某市區(qū)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(yán)重,因而需要選擇靈敏度高的電磁流量計(jì),并且測量范圍要寬。
2. 3. 2 作為結(jié)算水表使用
供水流量計(jì)量的一個(gè)重要目的就是水表結(jié)算,電磁流量計(jì)作為結(jié)算水表使用,具有重要的參考作用。流量計(jì)的管理程序?yàn)? 對不銹鋼電磁流量計(jì)的需求進(jìn)行分析,如型號、數(shù)量等,然后采購、存檔、安裝、使用、校核等,并需要定期的維護(hù)。
2. 3. 3 用于水廠水量計(jì)量
電磁流量計(jì)在當(dāng)前的水廠中應(yīng)用非常廣泛,為水量的配置和調(diào)度打下充分的基礎(chǔ),為生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)參考,方便投氯、凈水投藥等處理,這樣可以精確計(jì)算氯耗、藥耗、電耗等數(shù)據(jù),方便成本控制和凈水處理。供水系統(tǒng)還會(huì)出現(xiàn)一定程度的故障,出現(xiàn)異常導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)確,電磁流量計(jì)可以及時(shí)地反應(yīng)機(jī)組異?;蛏纤苈繁艿裙收?。不銹鋼電磁流量計(jì)為城市管網(wǎng)的調(diào)度提供參考,出水長壓力與流量計(jì)共同工作,為機(jī)組運(yùn)行提供數(shù)據(jù)參考。電磁流量計(jì)的穩(wěn)定性好,測量的精度高,但是需要同等精度級的進(jìn)口超聲波流量計(jì)進(jìn)行校核,并設(shè)定校核的時(shí)間,可以更好地控制誤差。
2. 4 不銹鋼電磁流量計(jì)使用中存在的難點(diǎn)及解決方法
供水系統(tǒng)使用的環(huán)境比較復(fù)雜,需要電磁流量計(jì)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性,但實(shí)際使用中也存在各種問題和難點(diǎn),以下作簡要的分析。
(1) 沒有滿足流量計(jì)的安裝條件。電磁流量計(jì)的安裝對直管段的要求高,但在老舊的供水系統(tǒng)中安裝存在難度,會(huì)影響測量的穩(wěn)定性,可以通過加裝整流管來改善流態(tài)特性。
(2) 被測水的流速過低。水流流速與感應(yīng)電動(dòng)勢成正比,但是如果水流流速過低,會(huì)影響測量的精度,尤其是在管網(wǎng)的末梢,相應(yīng)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(huì)因?yàn)槲勰嗟膶?dǎo)電性影響測量的精準(zhǔn)。在選用電*的時(shí)候,可以采用刮刀式的電*,并制定好維護(hù)計(jì)劃,減少電*的干擾因素,保證電*的穩(wěn)定性并確保其正常工作。
(4) 管道中如果有水氣,會(huì)擾動(dòng)正常測量,影響測量值的精準(zhǔn)。當(dāng)管道中出現(xiàn)水氣時(shí),要及時(shí)尋找原因并做相應(yīng)的處理,必要時(shí)可以加裝排氣閥排除水氣。
(5) 不銹鋼電磁流量計(jì)入口管道要保持通暢,不能有堆積物,否則會(huì)影響電磁流量計(jì)的流態(tài)特性,影響測量的精度,造成測量誤差,因此需要及時(shí)清理。
(6) 雷擊損壞電磁流量計(jì)是常見的事故,輕微的也會(huì)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(qū),雷雨覆蓋的面積大,會(huì)對電磁流量計(jì)帶來很大的影響,需要安裝相應(yīng)的避雷裝置。在處理此類問題時(shí),需要做好電源保護(hù)、接地保護(hù)等工作。防雷避雷的工作十分重要,通常做地網(wǎng)、安裝避雷針、在電磁流量計(jì)井上建房等,這樣可以明顯提高不銹鋼電磁流量計(jì)的防雷避雷能力。如不能根本性解決此類問題,需要進(jìn)行分離保護(hù),還能降低損失。
引言
隨著我國供水行業(yè)的不斷發(fā)展,要求供水流量計(jì)量更加精確,以便為供水和分配提供準(zhǔn)確的參考,也是提升供水企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。電磁流量計(jì)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛,和電導(dǎo)率、壓力、溫度無關(guān),不受這些參數(shù)的影響,計(jì)量的精確性和可靠性高。電磁流量計(jì)需要結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù),對信號進(jìn)行采集、轉(zhuǎn)換、分析,然后精確模擬,來分析流量變化,其優(yōu)點(diǎn)是操作簡便,精確度高,減少了人工識別等流程。
1 不銹鋼電磁流量計(jì)的基本原理
電磁流量計(jì)是基于電磁感應(yīng)定律,將流體作為一種導(dǎo)體,通過磁力線時(shí),切割磁場,進(jìn)而產(chǎn)生了電動(dòng)勢感應(yīng)電動(dòng)勢E = K × V × B × D,其中E 指的是感應(yīng)電動(dòng)勢,K 則是儀表常數(shù),V 為平均流速,B 指的是磁感應(yīng)強(qiáng)度,D 則是測量管的內(nèi)直徑。流體垂直于磁場方向流動(dòng),感應(yīng)電動(dòng)勢與單位體積電壓或平均流速成正相關(guān),通過測量感應(yīng)電壓的信號,并經(jīng)放大器處理,轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的輸出信號。
2 不銹鋼電磁流量計(jì)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究
2. 1 電磁流量計(jì)的主要技術(shù)特點(diǎn)和使用安裝要求
2. 1. 1 電磁流量計(jì)的主要技術(shù)特點(diǎn)
電磁流量計(jì)的技術(shù)特點(diǎn)主要包含5 個(gè)方面,*一,測量管內(nèi)無阻流件,壓力損失小,供水流量測量受到的干擾較小。*二,由于測量的結(jié)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(wěn)定性。*三,只有電*和管道與被測液體接觸,因而對電*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*工作的可靠性。*四,可以測定正反方向的流量。*五,輸出信號的方式非常靈活,可以針對工作環(huán)境的特點(diǎn),針對性地選擇,如電流、頻率、脈沖等。
2. 1. 2 電磁流量計(jì)的使用和安裝要求
不銹鋼電磁流量計(jì)的使用和安裝需要按照嚴(yán)格的要求,一般需要從4 個(gè)方面著手,*一是對上下游管道有明確的規(guī)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(huán)境時(shí)要增加上下游管的長度。*二,要嚴(yán)格控制好接地電阻,一般在10 歐姆以下。*三,要避免外部電磁對電磁流量計(jì)的干擾。*四,在上游管道安裝閥門,尤其是在嚴(yán)重影響流態(tài)特性的位置,如直角彎管和蝶閥處,*好安裝整流器,可以穩(wěn)定水流,精確計(jì)量。
2. 2 不銹鋼電磁流量計(jì)的在線校驗(yàn)
電磁流量計(jì)在購買之前已經(jīng)在廠商處經(jīng)過了校驗(yàn),但是供水系統(tǒng)的環(huán)境較為復(fù)雜,存在各種因素的干擾,因而生產(chǎn)環(huán)境和使用環(huán)境存在很大的不同。一旦投入到現(xiàn)場,電磁流量計(jì)的元器件等受影響的因素多,有可能出現(xiàn)故障,在*次使用之前需要進(jìn)行常規(guī)的現(xiàn)場校驗(yàn),但是電磁流量計(jì)安裝在供水管道中,拆卸困難,需要進(jìn)行在線校驗(yàn)。在線校驗(yàn)主要包含5 個(gè)方面的內(nèi)容,其一,對勵(lì)磁線圈進(jìn)行銅電阻測試,在相同環(huán)境溫度的情況下,電阻值與原出廠值一致。其二,測試勵(lì)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*對地電阻進(jìn)行測試,如果電阻值在2 ~ 20 kv 之間,則需要經(jīng)過多次測試,取穩(wěn)定的測試值,當(dāng)出現(xiàn)充放電現(xiàn)象,且兩*電阻值接近時(shí)才合格。其四,測試轉(zhuǎn)換器勵(lì)磁電流時(shí)要觀察轉(zhuǎn)換器原電流值和輸出值,當(dāng)誤差小于0. 25 mA 時(shí)則為合格。其五,測試轉(zhuǎn)換器模擬量輸出及頻率輸出,當(dāng)*大的線性誤差低于0. 5%時(shí)為合格。
2. 3 不銹鋼電磁流量計(jì)在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用
2. 3. 1 用于區(qū)域計(jì)量
電磁流量計(jì)在城市管網(wǎng)中的應(yīng)用比較普遍,尤其是對于供水的計(jì)量和分配起著至關(guān)重要的作用,便于用水的調(diào)度和配置。以某市區(qū)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(yán)重,因而需要選擇靈敏度高的電磁流量計(jì),并且測量范圍要寬。
2. 3. 2 作為結(jié)算水表使用
供水流量計(jì)量的一個(gè)重要目的就是水表結(jié)算,電磁流量計(jì)作為結(jié)算水表使用,具有重要的參考作用。流量計(jì)的管理程序?yàn)? 對不銹鋼電磁流量計(jì)的需求進(jìn)行分析,如型號、數(shù)量等,然后采購、存檔、安裝、使用、校核等,并需要定期的維護(hù)。
2. 3. 3 用于水廠水量計(jì)量
電磁流量計(jì)在當(dāng)前的水廠中應(yīng)用非常廣泛,為水量的配置和調(diào)度打下充分的基礎(chǔ),為生產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)參考,方便投氯、凈水投藥等處理,這樣可以精確計(jì)算氯耗、藥耗、電耗等數(shù)據(jù),方便成本控制和凈水處理。供水系統(tǒng)還會(huì)出現(xiàn)一定程度的故障,出現(xiàn)異常導(dǎo)致計(jì)量不準(zhǔn)確,電磁流量計(jì)可以及時(shí)地反應(yīng)機(jī)組異?;蛏纤苈繁艿裙收?。不銹鋼電磁流量計(jì)為城市管網(wǎng)的調(diào)度提供參考,出水長壓力與流量計(jì)共同工作,為機(jī)組運(yùn)行提供數(shù)據(jù)參考。電磁流量計(jì)的穩(wěn)定性好,測量的精度高,但是需要同等精度級的進(jìn)口超聲波流量計(jì)進(jìn)行校核,并設(shè)定校核的時(shí)間,可以更好地控制誤差。
2. 4 不銹鋼電磁流量計(jì)使用中存在的難點(diǎn)及解決方法
供水系統(tǒng)使用的環(huán)境比較復(fù)雜,需要電磁流量計(jì)具有較高的穩(wěn)定性和可靠性,但實(shí)際使用中也存在各種問題和難點(diǎn),以下作簡要的分析。
(1) 沒有滿足流量計(jì)的安裝條件。電磁流量計(jì)的安裝對直管段的要求高,但在老舊的供水系統(tǒng)中安裝存在難度,會(huì)影響測量的穩(wěn)定性,可以通過加裝整流管來改善流態(tài)特性。
(2) 被測水的流速過低。水流流速與感應(yīng)電動(dòng)勢成正比,但是如果水流流速過低,會(huì)影響測量的精度,尤其是在管網(wǎng)的末梢,相應(yīng)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(huì)因?yàn)槲勰嗟膶?dǎo)電性影響測量的精準(zhǔn)。在選用電*的時(shí)候,可以采用刮刀式的電*,并制定好維護(hù)計(jì)劃,減少電*的干擾因素,保證電*的穩(wěn)定性并確保其正常工作。
(4) 管道中如果有水氣,會(huì)擾動(dòng)正常測量,影響測量值的精準(zhǔn)。當(dāng)管道中出現(xiàn)水氣時(shí),要及時(shí)尋找原因并做相應(yīng)的處理,必要時(shí)可以加裝排氣閥排除水氣。
(5) 不銹鋼電磁流量計(jì)入口管道要保持通暢,不能有堆積物,否則會(huì)影響電磁流量計(jì)的流態(tài)特性,影響測量的精度,造成測量誤差,因此需要及時(shí)清理。
(6) 雷擊損壞電磁流量計(jì)是常見的事故,輕微的也會(huì)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(qū),雷雨覆蓋的面積大,會(huì)對電磁流量計(jì)帶來很大的影響,需要安裝相應(yīng)的避雷裝置。在處理此類問題時(shí),需要做好電源保護(hù)、接地保護(hù)等工作。防雷避雷的工作十分重要,通常做地網(wǎng)、安裝避雷針、在電磁流量計(jì)井上建房等,這樣可以明顯提高不銹鋼電磁流量計(jì)的防雷避雷能力。如不能根本性解決此類問題,需要進(jìn)行分離保護(hù),還能降低損失。