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电磁流量计

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电磁流量计在供水测量时的应用分析

来源:作者:发表时间:2017-11-02 09:07:08

         摘要:电磁流量计在供水系统中应用广泛,其工作原理基于电磁控制技术,逐渐取代了原有电子技术的流量测量仪表,同时其供水测量的精确度较高,测量稳定性较强、抗干扰能力较强,大大提高了供水测量效率。本文分析了电磁流量计的工作原理,并分析了在供水测量时常见的故障,最后提出了相应的正确应用策略。

 
        随着我国供水行业的不断优化,各种仪器设备逐渐升级换代,传统的电子流量计测量精度差、使用寿命较短、抗干扰能力差,逐渐被新型的流量计取代,当前电磁流量计在供水系统中应用广泛,其测量精度和稳定性较强,仪器控制不受电导率、水压力和温度等参数的影响,同时其结合计算机信息技术,实现了信号采集、转化、分析的自动化,并进行参数精确模拟,减少了人工识别的流程。
 
1.电磁流量计的介绍
1.1 电磁流量计的工作原理
        电磁流量计工作原理是基于电磁感应定律,流体作为一种导体,其流动过程会切割磁场,并产生相应的电动势能,电动势能通过连接的势能表进行数值显示,再通过信号转换器来显示流量值,其电动势感应电动势公式为 E = K × V × B × D,其中E为感应电动势;K为仪表常数;V 为平均流速;B 是磁感应强度;D为测量管的内直径。通过测量不同的测量参数可以测量供水量,经过信号放大器处理之后,就转换为统一的输出信号。电磁流量计的运行稳定性较强,测量准确性较高,同时其对于流量变化的反应速度较快,在复杂的工作环境下其防潮防水性能较高,适应恶劣环境下使用。电磁流量计由电磁流量传感器和变送器两个部分组成,传感器安装在供水管道上,测量管道内水流信号,测量信号则转化为感应信号传递到其他的通讯设备上,完成流量信号的测试。
电磁流量计工作原理图
1.2 电磁流量计的技术特点
        电磁流量计广泛应用得益于其具有良好的适用性,其管道内测量的阻力较小,水压的损失较小,其水流量的测量较为精确,能够真实反映管道内的水流量。同时电磁流量计测量结果不受外界因素的影响,供水温度、供水压力等不影响管道水流量测量,保证了测量结果的精度和稳定性。再者是电磁流量计的工作原理是切割磁场产生电流,以此来指示供水流量,其整个测量过程只有电极、管道、被测液体相接触,外界条件对电极的影响不大,只需要合理选择耐磨损、耐腐蚀的材料,就可以保证电极工作不出现故障。另外,电磁流量计的信号输出方式比较灵活,可以根据工作环境来调整电流大小、脉冲频率等,并且可以进行正反方向测量调节。
 
2.电磁流量计在供水测量应用中故障分析
        电磁流量计的应用范围较广,但是其在应用过程中也会出现一些故障,从而影响了电磁流量计的正常使用,例如传感器故障、仪表故障、安装不正确、电磁干扰、雷击等都会对流量计的精度造成影响,下面对常见的应用故障进行分析:①流量信号无输出,造成这一故障的原因可能是电源故障、线路连接、接线子端故障,这就需要及时检查传感器是否正常工作,并检查线路线圈是否发生故障,再者就是检查仪表状况,及时清理传感器中的残留水。②雷电以及外界电磁信号干扰,电磁流量计工作原理就是导体切割磁场产生电流,外界磁场信号会对仪器的正常运行产生影响,或者雷电击也会造成电磁干扰。因此,对外界磁场产生的故障,要控制对电磁流量计的避雷措施,并进行外界电磁干扰消除防控,可以将电磁传感器与其管道之间作绝缘隔离,电缆置于保护管内,采用抗干扰措施,可获得测量的良好效果。③流量计零点不稳定,供水管道中流体流动会产生气泡,这些气泡严重影响了测量结果的准确性,因此在管道上游要及时安装消气器,提高流量计测量的准确性。④流量输出值不正确,可以检测仪表常数、管道口径及设定值是否正确等,调整转换器零点,检查管道内水是否充满,检查直管段长度是否不够等。
 
3.电磁流量计在供水流量测量中的应用分析
        电磁流量计在供水流量测量中应用可以提高测量准确性,但是也会出现一些应用问题,如设备安装不当、环境因素干扰及流体影响等,从而造成了流量计显示波动、精度下降、仪表损伤,这就需要在日常的工作中注意对仪器的维检查,并强化仪器的安装使用,提高电磁流量计的使用效果和使用寿命。
 
3.1电磁流量计的使用安装
        电磁流量计要正确安装并严格遵守使用规程,才能提高流量计的使用效果,电磁流量计安装应当遵守以下的操作规程:首先是要对供水系统的管路进行严格控制,对于上游管道安装,要保持上游管道管径超过5倍管径长度,下游位置的管道要超过3 倍管径长度的直段管,同时要根据特殊的工作环境进行管道长度的调整。再者要从接地电阻入手,严格控制接地电阻,通常其电阻要保持在10欧姆以下,避免接地电阻过大造成电压升高,影响流量测量结果。最后要加强对上游管道阀门安装控制工作,对供水系统而言,其管道拐弯的地方会产生较大的压力降,从而影响了流量计的使用精确性,因此在直角弯管或者蝶阀处安装整流器,这样可以稳定水流量,减少对测量结果的影响。
 
3.2 电磁流量计的应用在线监测
        电磁流量计在出厂之前进行了严格的性能测试,但是供水系统的工作环境较为恶劣,其使用环境的湿度较高,因此会影响其应用效果,长时间的使用发生系统故障。在电磁流量计安装之前也应当进行元器件的检测,尽可能减少设备故障,在线校验主要包含以下几个方面:首先是要对励磁线圈进行铜电阻测试,在相同环境温度的情况下,电阻值与原出厂值保持一致,同时要测试励磁线圈的安全绝缘性,其绝缘电阻值必须超过 20 兆欧姆。再者要对传感器电极对地电阻进行测试,如果电阻值在2 -20 kv之间,则需要经过多次测试,取稳定的测试值,当出现充放电现象,且两极电阻值接近时才合格。此外要测试转换器励磁电流时要观察转换器原电流值和输出值,当误差小于 0.25 mA 时则为合格。
 
3.3加强仪器的维修养护
        电磁流量计维修养护工作是保证仪器良好工作效能的关键,因此要加强对高压电磁流量计的检测维修工作,把工作纳入到考核体制中,重点加强对设备维修卡、设备登记本记录内容的检查,对检修不及时、记录不及时的现象进行考核,端正检修人员的工作态度。再者要制定完善的设备管理维护规章制度,针对各个装置及供水系统设备等进行定期的检查维护,并针对不同的项目制定检测周期,真正做到设备检测无死角。
 
3.4加强仪器的防雷击和抗磁干扰
        雷击损坏和电磁干扰是常见的故障问题,从而影响了电磁流量计的精确性,尤其是在空旷的地区,其雷雨覆盖性较大,容易产生电磁干扰信号,因此需要做好电源保护、接地保护等工作,并加强防雷避雷的工作,采取安装避雷针、电磁流量计井上建房等措施来提高防雷避雷能力。
 
4.结语
        总而言之,电磁流量计在供水测量中有很好的应用效果,但是如果其安装不当、环境干扰、流量计故障及电磁干扰等都会影响其正常使用,因此在使用过程中要正确安装设备,并加强其应用在线监测,优化仪器的维修养护,提高仪器的防雷击和抗磁干扰能力,提高流量计的使用精度。