电磁流量计供水行业中的运用-技术文章

    较近几年来，随着国内供水行业自动化技术水平不断提高以及贸易结算计量的要求，电磁流量计得到了越来越普遍的应用和推广，特别是在供水行业中电磁流量计应用已经得到了广泛的认可。

    目前在各区域自来水公司中所普遍采用的水处理工艺原理流程框，基于电磁流量计的测量原理及测量特点，目前已成为供水行业广泛应用的产品。到目前为止，上海市某自来水公司使用了本公司的电磁流量计总计400余台，直径从DN15～DN3000不等，主要用于水厂原水的贸易计量、加矾计量、反冲洗水量计量、出水泵房单管计量、厂用水计量以及出厂水总管贸易计量。还有区域公司的管网连接边界用于相互馈水的贸易计量。由于水质腐蚀性和磨损性都不强，除了原水选用刮刀式电极和加矾计量选用白金电极外，一般选用橡胶衬里和不锈钢电极即达到测量要求。

基本原理
    根据法拉第电磁感应定律，即导电液体在磁场中切割磁力线运动时，导体中产生感应电势（见图1），其感应电势的大小与磁感应强度、流体做切割磁力线强度等因素成正比。

图1感应电势产生原理图
电势由下式给出：
E=K×B×V×D
式中：E——感应电压；
K——仪表常数；
B——磁感应强度；
V——平均流速；
D——测量管内直径。

电磁流量计的主要技术特点
①由于测量结果与液体的压力、温度、电导率等物理参数无关，所以测量准确度高、工作可靠。
②测量管内无阻流件，因此无附加压力损失，即对自来水测量无附加水头损失。
③只有管道和电极与被测液体接触，因此，只要合理选择电极材料，即可达到耐腐蚀、耐磨损的要求。具有使用寿命长，维护要求低的特点。
④可以测定正、反方向流体的流量。
⑤输出信号方式比较灵活。有脉冲、电流、频率等方式。

电磁流量计的使用和安装要求
①电磁流量计的上游管道至少有10倍管径长度的直管段，它的下游至少有5倍管径长度的直管段。在条件允许的情况下，放宽流量计前置直管道长度在10倍管径以上。
②在电磁流量计的安装中，传感器接地环要可靠地接地，接地电阻要不大于lOΩ。
③要在使用环境的选择中注意避免外部的电磁干扰，特别是避免工频电磁场的干扰。
④对流量计上游管道中在前置距离外安装阀门，特别是蝶阀或直角弯管等严重影响流态特性的场合，较好在流量计上游5～10倍管径的直管内安装整流器，以达到稳定水流流态，提高计量准确度的目的。

使用过程中存在的难点、故障以及解决办法
    电磁流量计具有较高的稳定性，仪表设备本身一般很少发生故障。但是由于环境条件的变化或安装工况条件所限，也发生了一些问题或故障，应该加以解决或避免，主要表现为以下几种情况:
①没有满足流量计的安装条件，电磁流量计对管道的直管段要求较高，在新建水厂设计时可以尽量满足，而对老水厂改造或加装来说，以上条件就变得几乎苛刻。由此影响了测量稳定性。其解决方法为加装整流管以改善流动特性。
②被测水的流速过低，由此影响测量的精度。特别是在一些区域边界安装的流量计，由于处于区域公司管网末梢，压差小而造成流速过低。其解决办法是尽量开启边界两边阀门。
③管道水中有气，造成测量波动大影响稳定性。其解决办法要设法找到气的来源并加以解决，必要时在管道中加装排气阀。
④安装在原水管道中流量计的传感器电极表面被淤泥沉积污染，影响测量。其解决方法为选用刮刀式电极，并定期进行维护清洗。
⑤雷击造成电磁流量计的转换器损坏，以致无法测量。其解决办法为在转换器信号输人端、励磁电流输人端和工作电源端分别加装相应的避雷器。
⑥电磁流量计人口管道中异物堆积，造成被测水体流动特性突变由此影响测量精度造成较大的误差。其解决方法为及时清除管道中堆积的异物。

    电磁流量计是一种基于电磁感应原理工作的，普遍适用于各种导电液体介质的测量，测量管内无活动部件和阻力部件，无压损，不会产生阻塞，测量可靠，抗干扰能力强，体积小、重量轻、安装方便、维护量小，测量范围宽，测量不受流体温度、密度、压力、粘度、电导率等变化的影响，可在老管道上开孔改造安装，施工安装简单，工程量小。甚至可以做到正反流量的测量，适应性非常的好。