電磁流量計安裝與維護

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)的維護心得。

關(guān)鍵詞：電磁流量計;交直流整流器;遠程傳輸終端

社會在不斷進步，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)機械式水表由于采用葉輪結(jié)構(gòu)，葉輪容易磨損導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。流量計因為對比傳統(tǒng)大口徑水表有著諸多優(yōu)點而被廣泛應(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

何為法拉第電磁感應(yīng)定律：當導體在磁場中作切割磁力線運動時，在導體中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小與導體在磁場中的有效長度及導體在磁場中作垂直于磁場方向運動的速度成正比。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：測量流速時不受流體的諸多物理因素如密度、壓力、溫度、粘度和電導率的影響;測量管道內(nèi)由于沒有葉輪等機械結(jié)構(gòu)而不用考慮內(nèi)部磨損問題，使用壽命無嚴格限制，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

盡量避免安裝在強電、強磁環(huán)境附近，以免引起電磁干擾。應(yīng)該盡量安裝在干燥通風之處，這樣才能增加它的使用壽命和方便日后維護。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減少直管段至前5D后3D。

2.3? 檢查井與維護要求

標準的檢查井一般有5 個，分別用于檢查和維護表前閥、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)范標準以便日后維護。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確性。如果要在測量計的鄰近管道上進行焊接或是火焰切割操作，建議將電磁流量計進行隔離，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，將壓力信號接入遠程傳輸模塊可能實現(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)遠程抄表具有諸多優(yōu)點。三大運營商的網(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，遠程傳輸模塊（單片機或者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，自動化維護人員必須具備一定的專業(yè)知識，在實際維護過程中不斷積累經(jīng)驗技巧和注意事項。掌握電子儀表測量技術(shù)原理及注意事項、故障檢測與維護技能，能夠促進電子儀表測量技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。正確安裝和專業(yè)細心維護電磁流量計，才能使電磁流量計更穩(wěn)定持續(xù)運行。

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