自來水流量計在供水行業流量測量中的應用現狀
點擊次數：2873 發布時間：2021-09-01 09:10:29
隨著科技的升級換代，國內的供水行業的技術及設備也在逐漸升級，傳統的電子式流量儀表由于其測量精度差，壽命短，易受外部干擾，已經不再適應現代化的供水方式。目前供水系統中應用較為廣泛，精度和穩定性都較令人滿意的產品有自來水流量計和超聲波流量計兩種主要類型，其中自來水流量計因其不受電導率、水壓力和溫度等參數的影響，同時其結合計算機信息技術，實現了信號采集、轉化、分析的自動化，并進行參數精確模擬，減少了人工識別的流程。也有少數的自來水企業更進一步，全部或部分地實現了應用了有線/總線式數字通信方式（如MODBUS、PROFBUS、PP、CAN等）以及無線的通信方式,以實現遠程抄表,并將流量數據遠傳到公司中心調度室。極大的提高了生產效率，成為未來供水行業發展的趨勢方向。
一、自來水流量計的介紹
1.1 自來水流量計的工作原理
自來水流量計工作原理是基于電磁感應定律，流體作為一種導體，其流動過程會切割磁場，并產生相應的電動勢能，電動勢能通過連接的勢能表進行數值顯示，再通過信號轉換器來顯示流量值，其電動勢感應電動勢公式為 E = K × V × B × D，其中E為感應電動勢；K為儀表常數；V 為平均流速；B 是磁感應強度；D為測量管的內直徑。通過測量不同的測量參數可以測量供水量，經過信號放大器處理之后，就轉換為統一的輸出信號。自來水流量計的運行穩定性較強，測量準確性較高，同時其對于流量變化的反應速度較快，在復雜的工作環境下其防潮防水性能較高，適應惡劣環境下使用。自來水流量計由電磁流量傳感器和變送器兩個部分組成，傳感器安裝在供水管道上，測量管道內水流信號，測量信號則轉化為感應信號傳遞到其他的通訊設備上，完成流量信號的測試。
1.2 自來水流量計的技術特點
自來水流量計廣泛應用得益于其具有良好的適用性，其管道內測量的阻力較小，水壓的損失較小，其水流量的測量較為精確，能夠真實反映管道內的水流量。同時自來水流量計測量結果不受外界因素的影響，供水溫度、供水壓力等不影響管道水流量測量，保證了測量結果的精度和穩定性。再者是自來水流量計的工作原理是切割磁場產生電流，以此來指示供水流量，其整個測量過程只有電極、管道、被測液體相接觸，外界條件對電極的影響不大，只需要合理選擇耐磨損、耐腐蝕的材料，就可以保證電極工作不出現故障。另外，自來水流量計的信號輸出方式比較靈活，可以根據工作環境來調整電流大小、脈沖頻率等，并且可以進行正反方向測量調節。
二、自來水流量計在供水測量應用中故障分析
自來水流量計的應用范圍較廣，但是其在應用過程中也會出現一些故障，從而影響了自來水流量計的正常使用，例如傳感器故障、儀表故障、安裝不正確、電磁干擾、雷擊等都會對流量計的精度造成影響，下面對常見的應用故障進行分析：①流量信號無輸出，造成這一故障的原因可能是電源故障、線路連接、接線子端故障，這就需要及時檢查傳感器是否正常工作，并檢查線路線圈是否發生故障，再者就是檢查儀表狀況，及時清理傳感器中的殘留水。②雷電以及外界電磁信號干擾，自來水流量計工作原理就是導體切割磁場產生電流，外界磁場信號會對儀器的正常運行產生影響，或者雷電擊也會造成電磁干擾。因此，對外界磁場產生的故障，要控制對自來水流量計的避雷措施，并進行外界電磁干擾消除防控，可以將電磁傳感器與其管道之間作絕緣隔離，電纜置于保護管內，采用抗干擾措施，可獲得測量的良好效果。③流量計零點不穩定，供水管道中流體流動會產生氣泡，這些氣泡嚴重影響了測量結果的準確性，因此在管道上游要及時安裝消氣器，提高流量計測量的準確性。④流量輸出值不正確，可以檢測儀表常數、管道口徑及設定值是否正確等，調整轉換器零點，檢查管道內水是否充滿，檢查直管段長度是否不夠等。
三、自來水流量計在供水流量測量中的應用分析
自來水流量計在供水流量測量中應用可以提高測量準確性，但是也會出現一些應用問題，如設備安裝不當、環境因素干擾及流體影響等，從而造成了流量計顯示波動、精度下降、儀表損傷，這就需要在日常的工作中注意對儀器的維檢查，并強化儀器的安裝使用，提高自來水流量計的使用效果和使用壽命。
3.1自來水流量計的使用安裝
自來水流量計要正確安裝并嚴格遵守使用規程，才能提高流量計的使用效果，自來水流量計安裝應當遵守以下的操作規程：*先是要對供水系統的管路進行嚴格控制，對于上游管道安裝，要保持上游管道管徑超過5倍管徑長度，下游位置的管道要超過3 倍管徑長度的直段管，同時要根據特殊的工作環境進行管道長度的調整。再者要從接地電阻入手，嚴格控制接地電阻，通常其電阻要保持在10歐姆以下，避免接地電阻過大造成電壓升高，影響流量測量結果。*后要加強對上游管道閥門安裝控制工作，對供水系統而言，其管道拐彎的地方會產生較大的壓力降，從而影響了流量計的使用精確性，因此在直角彎管或者蝶閥處安裝整流器，這樣可以穩定水流量，減少對測量結果的影響。
3.2 自來水流量計的應用在線監測
自來水流量計在出廠之前進行了嚴格的性能測試，但是供水系統的工作環境較為惡劣，其使用環境的濕度較高，因此會影響其應用效果，長時間的使用發生系統故障。在自來水流量計安裝之前也應當進行元器件的檢測，盡可能減少設備故障，在線校驗主要包含以下幾個方面：*先是要對勵磁線圈進行銅電阻測試，在相同環境溫度的情況下，電阻值與原出廠值保持一致，同時要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。再者要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。此外要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。
3.3加強儀器的維修養護
自來水流量計維修養護工作是保證儀器良好工作效能的關鍵，因此要加強對自來水流量計的檢測維修工作，把工作納入到考核體制中，重點加強對設備維修卡、設備登記本記錄內容的檢查，對檢修不及時、記錄不及時的現象進行考核，端正檢修人員的工作態度。再者要制定完善的設備管理維護規章制度，針對各個裝置及供水系統設備等進行定期的檢查維護，并針對不同的項目制定檢測周期，真正做到設備檢測無死角。
3.4加強儀器的防雷擊和抗磁干擾
雷擊損壞和電磁干擾是常見的故障問題，從而影響了自來水流量計的精確性，尤其是在空曠的地區，其雷雨覆蓋性較大，容易產生電磁干擾信號，因此需要做好電源保護、接地保護等工作，并加強防雷避雷的工作，采取安裝避雷針、自來水流量計井上建房等措施來提高防雷避雷能力。
四、結語
總而言之，自來水流量計在供水測量中有很好的應用效果，但是如果其安裝不當、環境干擾、流量計故障及電磁干擾等都會影響其正常使用，因此在使用過程中要正確安裝設備，并加強其應用在線監測，優化儀器的維修養護，提高儀器的防雷擊和抗磁干擾能力，提高流量計的使用精度。
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1.1 自來水流量計的工作原理
自來水流量計工作原理是基于電磁感應定律，流體作為一種導體，其流動過程會切割磁場，并產生相應的電動勢能，電動勢能通過連接的勢能表進行數值顯示，再通過信號轉換器來顯示流量值，其電動勢感應電動勢公式為 E = K × V × B × D，其中E為感應電動勢；K為儀表常數；V 為平均流速；B 是磁感應強度；D為測量管的內直徑。通過測量不同的測量參數可以測量供水量，經過信號放大器處理之后，就轉換為統一的輸出信號。自來水流量計的運行穩定性較強，測量準確性較高，同時其對于流量變化的反應速度較快，在復雜的工作環境下其防潮防水性能較高，適應惡劣環境下使用。自來水流量計由電磁流量傳感器和變送器兩個部分組成，傳感器安裝在供水管道上，測量管道內水流信號，測量信號則轉化為感應信號傳遞到其他的通訊設備上，完成流量信號的測試。
1.2 自來水流量計的技術特點
自來水流量計廣泛應用得益于其具有良好的適用性，其管道內測量的阻力較小，水壓的損失較小，其水流量的測量較為精確，能夠真實反映管道內的水流量。同時自來水流量計測量結果不受外界因素的影響，供水溫度、供水壓力等不影響管道水流量測量，保證了測量結果的精度和穩定性。再者是自來水流量計的工作原理是切割磁場產生電流，以此來指示供水流量，其整個測量過程只有電極、管道、被測液體相接觸，外界條件對電極的影響不大，只需要合理選擇耐磨損、耐腐蝕的材料，就可以保證電極工作不出現故障。另外，自來水流量計的信號輸出方式比較靈活，可以根據工作環境來調整電流大小、脈沖頻率等，并且可以進行正反方向測量調節。
二、自來水流量計在供水測量應用中故障分析
自來水流量計的應用范圍較廣，但是其在應用過程中也會出現一些故障，從而影響了自來水流量計的正常使用，例如傳感器故障、儀表故障、安裝不正確、電磁干擾、雷擊等都會對流量計的精度造成影響，下面對常見的應用故障進行分析：①流量信號無輸出，造成這一故障的原因可能是電源故障、線路連接、接線子端故障，這就需要及時檢查傳感器是否正常工作，并檢查線路線圈是否發生故障，再者就是檢查儀表狀況，及時清理傳感器中的殘留水。②雷電以及外界電磁信號干擾，自來水流量計工作原理就是導體切割磁場產生電流，外界磁場信號會對儀器的正常運行產生影響，或者雷電擊也會造成電磁干擾。因此，對外界磁場產生的故障，要控制對自來水流量計的避雷措施，并進行外界電磁干擾消除防控，可以將電磁傳感器與其管道之間作絕緣隔離，電纜置于保護管內，采用抗干擾措施，可獲得測量的良好效果。③流量計零點不穩定，供水管道中流體流動會產生氣泡，這些氣泡嚴重影響了測量結果的準確性，因此在管道上游要及時安裝消氣器，提高流量計測量的準確性。④流量輸出值不正確，可以檢測儀表常數、管道口徑及設定值是否正確等，調整轉換器零點，檢查管道內水是否充滿，檢查直管段長度是否不夠等。
三、自來水流量計在供水流量測量中的應用分析
自來水流量計在供水流量測量中應用可以提高測量準確性，但是也會出現一些應用問題，如設備安裝不當、環境因素干擾及流體影響等，從而造成了流量計顯示波動、精度下降、儀表損傷，這就需要在日常的工作中注意對儀器的維檢查，并強化儀器的安裝使用，提高自來水流量計的使用效果和使用壽命。
3.1自來水流量計的使用安裝
自來水流量計要正確安裝并嚴格遵守使用規程，才能提高流量計的使用效果，自來水流量計安裝應當遵守以下的操作規程：*先是要對供水系統的管路進行嚴格控制，對于上游管道安裝，要保持上游管道管徑超過5倍管徑長度，下游位置的管道要超過3 倍管徑長度的直段管，同時要根據特殊的工作環境進行管道長度的調整。再者要從接地電阻入手，嚴格控制接地電阻，通常其電阻要保持在10歐姆以下，避免接地電阻過大造成電壓升高，影響流量測量結果。*后要加強對上游管道閥門安裝控制工作，對供水系統而言，其管道拐彎的地方會產生較大的壓力降，從而影響了流量計的使用精確性，因此在直角彎管或者蝶閥處安裝整流器，這樣可以穩定水流量，減少對測量結果的影響。
3.2 自來水流量計的應用在線監測
自來水流量計在出廠之前進行了嚴格的性能測試，但是供水系統的工作環境較為惡劣，其使用環境的濕度較高，因此會影響其應用效果，長時間的使用發生系統故障。在自來水流量計安裝之前也應當進行元器件的檢測，盡可能減少設備故障，在線校驗主要包含以下幾個方面：*先是要對勵磁線圈進行銅電阻測試，在相同環境溫度的情況下，電阻值與原出廠值保持一致，同時要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。再者要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。此外要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。
3.3加強儀器的維修養護
自來水流量計維修養護工作是保證儀器良好工作效能的關鍵，因此要加強對自來水流量計的檢測維修工作，把工作納入到考核體制中，重點加強對設備維修卡、設備登記本記錄內容的檢查，對檢修不及時、記錄不及時的現象進行考核，端正檢修人員的工作態度。再者要制定完善的設備管理維護規章制度，針對各個裝置及供水系統設備等進行定期的檢查維護，并針對不同的項目制定檢測周期，真正做到設備檢測無死角。
3.4加強儀器的防雷擊和抗磁干擾
雷擊損壞和電磁干擾是常見的故障問題，從而影響了自來水流量計的精確性，尤其是在空曠的地區，其雷雨覆蓋性較大，容易產生電磁干擾信號，因此需要做好電源保護、接地保護等工作，并加強防雷避雷的工作，采取安裝避雷針、自來水流量計井上建房等措施來提高防雷避雷能力。
四、結語
總而言之，自來水流量計在供水測量中有很好的應用效果，但是如果其安裝不當、環境干擾、流量計故障及電磁干擾等都會影響其正常使用，因此在使用過程中要正確安裝設備，并加強其應用在線監測，優化儀器的維修養護，提高儀器的防雷擊和抗磁干擾能力，提高流量計的使用精度。