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工控(kong)摘要：
水廠進(jìn)出口水流量(liàng)計的選型更(geng)是舉足輕重(zhong)，如何正确選(xuǎn)用流👄量計提(tí)高計量監管(guan)水平是我們(men)應該着手去(qù)做的一件事(shì)情。水廠進出(chū)口水流量計(jì)量是供水行(háng)業水計🆚量的(de)關鍵,是自來(lái)水企👌業統計(jì)計算🚶♀️産水量(liang)、産水成本、管(guǎn)網漏失和能(néng)源單耗等主(zhǔ)要生☎️産運行(háng)指标的重要(yào)依據,是供水(shui)行業🏃🏻♂️*的計量(liang)環節。
首先,水(shui)的流量較大(dà),一般爲數千(qiān)到幾萬m3/h；其次(cì),流量計的🔆口(kǒu)徑比較大,一(yī)般大于DN1000mm,國内(nei)使用的zui大口(kǒu)徑達🍉到DN30OOmm；再次(cì),爲保證🏃🏻滿足(zú)供水損失率(lǜ)的要求,流量(liang)計的計量準(zhǔn)确度高；還有(yǒu),流量計的安(ān)裝位置對直(zhi)管段的要求(qiú)不能過高。
針(zhen)對水源、水廠(chang)進出口水流(liú)量特點，我們(men)選擇流量計(jì)時就💰要注意(yì)以下幾方面(mian)，*管路口徑大(dà)要求壓損越(yuè)小☀️越好💞。一般(ban)不允許用局(jú)部縮徑的方(fang)法提高流🔞速(sù)；第二新設計(ji)安裝的管路(lù)，一般均選擇(zé)經濟流速。因(yīn)爲流速太低(di)，勢必增加管(guan)路的投資，流(liú)速太高，會造(zao)成動力損♈耗(hào)大幅度增加(jia)，導緻運行成(cheng)本上升，都是(shi)不經濟的。但(dan)有些老管路(lù)，由于增産的(de)需要而提高(gāo)了流速；第三(sān)由于流速較(jiào)低，流體🔞中的(de)污垢、淤泥等(deng)極易在管道(dao)内壁沉積。作(zuo)系統設計時(shi)應考慮儀表(biao)與流體接觸(chu)部分的⭐清洗(xǐ)；第四測量範(fàn)圍度要求大(dà)。有些水管夜(yè)間和日間、冬(dong)季和夏季流(liu)量相差懸🌂殊(shu)，多達10～20倍，有些(xie)用戶用水，到(dào)一定季節幹(gàn)脆就停用，因(yin)此，這些水的(de)流量計，就要(yao)求範圍度特(tè)别大；第五防(fang)護等級🏒要求(qiu)高。大口徑管(guan)路大多埋地(dì)敷設，爲的是(shì)節省空間，在(zai)北方，也是防(fang)凍的需⭐要。
因(yin)此流量傳感(gan)器大多被安(ān)裝在儀表井(jǐng)内管段上。由(yóu)于雨水、井🛀壁(bi)滲漏和管路(lù)外漏等原因(yīn)常常引起井(jing)内水位上升(sheng)而淹沒流量(liàng)傳感器，所以(yi)設計時就應(ying)估計到這種(zhong)🐅情況，選用防(fáng)持🔅續浸水影(ying)響的流量傳(chuán)感器，例如IP68的(de)防護💰等級。
水(shuǐ)源、水廠進出(chū)口水流量計(ji)量主要使用(yòng)了以電磁流(liu)⭐量計⭕爲🐕主的(de)多種流量計(ji)。各地自來水(shuǐ)公司大量使(shi)用了電磁流(liu)量計和超聲(shēng)流量計等,少(shao)量沿用插人(ren)式流量計(渦(wo)輪流量計和(hé)電磁流量⭕計(jì)等),并大量更(geng)新爲智能化(hua)、高精度、多功(gong)能的流量儀(yi)表。少數自⭕來(lái)水公司已實(shi)現或部分應(ying)用了有線/總(zong)線式數字通(tong)信方式(MODBUS、PROFBUS、PP、CAN等🚩)以(yi)及無線的通(tōng)信方式,以實(shi)現遠程抄♉表(biǎo),并将流量數(shù)據遠傳到公(gōng)司中心調度(dù)室。
一、超聲流(liú)量計
超聲流(liu)量計多用于(yú)非接觸測量(liàng)流量,它具有(yǒu)不幹擾👣流場(chang)、無壓⛹🏻♀️力損失(shī)、無可動易損(sun)零部件等優(you)點,在🍓水源、水(shui)廠進、出口水(shuǐ)流量計量領(lǐng)域得到了廣(guǎng)泛的應用，具(ju)有以下🌏特點(diǎn)。
1、超聲流量計(jì)的夾裝式，其(qi)價格與口徑(jìng)無關，用來測(cè)量大口🌈徑管(guǎn)路流量，投資(zī)較省；
2、超聲流(liú)量計能得到(dào)的測量度同(tóng)管徑有關,管(guan)徑越大✨，有🔴可(ke)能得㊙️到的度(dù)越高。有的供(gong)應商能提供(gong)帶測量管的(de)多聲道時差(cha)式超聲流量(liang)計，度zui高可達(dá)0.15級，但✏️價格也(ye)相應升✊高；
3、既(jì)可測量導電(dian)液體，如水等(deng)，也可測量不(bú)導電液體。
目(mu)前使用的超(chāo)聲流量計多(duō)爲便攜式（時(shí)差法）超聲流(liú)量📞計，采用在(zài)管道外部夾(jia)持安裝的方(fang)式。由于其正(zhèng)常測量要求(qiu)㊙️的直管段較(jiao)長,單聲道測(cè)量精度不高(gao),在DN≥150mm、v≥0.3m/s時，度可達(dá)±2％R。多用于🙇♀️流量(liàng)計的比對和(hé)檢測,直接用(yòng)于進、出廠水(shuǐ)計量的較少(shǎo)。采用多聲道(dào)(四聲道)和🧡濕(shi)式管段安裝(zhuāng)以後,可以進(jìn)一步提高測(ce)量準确性,也(ye)是水源、水廠(chǎng)進、出口水流(liú)量計量的新(xīn)選擇🆚之一。
二(er)、電磁流量計(jì)
工作原理基(ji)于電磁感應(ying)定律的電磁(ci)流量計是水(shuǐ)源、水廠進、出(chu)口水流量計(jì)量zui常用的流(liú)量計，該種儀(yi)表具有下列(liè)特點。
1、無可動(dong)部件，可靠性(xìng)高，長期穩定(ding)性好；
2、無附加(jia)阻力。這一點(diǎn)對大口徑流(liu)量計有特别(bie)重要的🔴意☁️義(yì)；
3、測量度高。典(dian)型産品在1m/s時(shi)，度可達到±0.3％R；
4、範(fàn)圍度大。保證(zheng)度的範圍度(dù)一般可達40∶1，可(ke)測範圍可達(da)200∶1，例如IFM系列産(chan)品，在v＝0.06m/s時，基本(ben)誤差仍可小(xiǎo)于±2％R；
5、直管段要(yao)求相對較低(dī)。對于大口徑(jìng)管路，這一點(diǎn)也🏃🏻♂️很重👌要。有(yǒu)🧑🏾🤝🧑🏼多☂️種流量計(ji)要求前後直(zhí)管達到30D，對于(yu)管徑1m以上的(de)管路，就意✌️味(wei)着須具備30m以(yi)上的直管段(duàn)，這🌐在多數情(qíng)況下難以滿(mǎn)足；
6、有大口徑(jing)産品。大提供(gong)DN3000的産品，從而(er)能滿足大口(kou)徑水流量測(ce)量的需要；
7、品(pin)種齊全。有防(fáng)浸水型IP68産品(pǐn)；
8、其不足之處(chù)是大口徑産(chan)品價格高，而(er)且口徑越大(dà)價格增長🈲得(dé)越快。
電磁流(liú)量計成爲發(fa)展較快且技(ji)術較成熟的(de)流量⭕儀♍表,并(bìng)成爲水源、水(shui)廠進、出口水(shui)流量計量的(de)流量計。随着(zhe)計算機技術(shu)和微電子技(ji)術的飛速發(fā)展,電磁流量(liang)計的設計和(hé)制造技術也(yě)獲得了突飛(fēi)猛進⛹🏻♀️的發展(zhan)。傳感器的制(zhi)造工藝采🌈用(yong)了适合👈多種(zhong)場合的各種(zhong)襯裏工藝(四(sì)氟塑料、F4、橡膠(jiao)、陶瓷💞襯裏等(děng)),并在勵磁線(xiàn)圈結構和外(wai)殼防護方面(mian)進行優化和(hé)改進🚩,大口徑(jìng)電磁流量傳(chuan)感器基本滿(man)足IP68,可靠性進(jìn)一步提高。
電(dian)磁流量轉換(huàn)器智能化技(jì)術進一步完(wan)善和提高,借(jiè)助🈲單片機微(wēi)處理器、DSP技術(shu)和軟件編程(chéng)技術,實現了(le)電♋磁流量計(ji)勵磁方式的(de)優化和智能(néng)化(多頻勵磁(cí)、雙頻勵磁等(deng)),并實現拓寬(kuan)量程(測量範(fàn)圍度50:1,再考慮(lǜ)上限範圍度(du)20:1,兩者相乘可(kě)擴🎯展到1000:1)、補償(chang)測量誤差❤️、零(líng)點校正、勵磁(ci)及系統自診(zhěn)斷、正反相流(liu)判斷、空管與(yǔ)不滿管的自(zì)診斷等功能(neng),極大地增強(qiang)了電磁流量(liàng)計技術性測(cè)量功能,改善(shàn)了可靠性和(hé)穩定性。
爲滿(mǎn)足FCS新型控制(zhi)系統的要求(qiu),新型電磁流(liu)量計應用了(le)計算機串行(háng)通信技術,采(cǎi)用于PROFBUS、FP等現場(chǎng)總線數😄字通(tōng)信協議,實現(xiàn)了與上位機(jī)的雙向數字(zì)通信,提高了(le)系統的自✍️動(dong)化水平和數(shu)據傳輸的可(kě)靠性。
三、插入(rù)式流量計
上(shàng)述電磁流量(liàng)計用在大口(kǒu)徑管道上，固(gu)然很好，但價(jià)格較貴，因此(ci)，在測量度要(yào)求不高的場(chǎng)合，插入式☂️流(liu)量計就⭕成爲(wèi)受歡迎的方(fāng)法。
插入式流(liú)量計的價格(ge)隻及滿管流(liú)量計的幾分(fen)之一㊙️到十幾(ji)分之一，是流(liu)量計的一種(zhong)補充。另外，重(zhong)量⛹🏻♀️輕，壓損小(xiao)，易于安裝和(hé)維修,是這種(zhong)流量計的另(lìng)一優點。在大(da)口徑管路流(liu)量計中♉，由于(yú)流速普遍較(jiao)低，泥沙、污垢(gòu)等容易在❄️儀(yí)表表面沉積(jī)，因此，插入式(shi)流⚽量計常常(chang)帶配套球閥(fá)，實現在不斷(duàn)流情況下拆(chāi)下🔆儀表維護(hù)和檢查，從而(er)提高測量系(xì)統的可靠性(xìng)。下面就幾種(zhong)🔱插入式流量(liàng)計的性能進(jìn)🌈行比較。
（一）插(chā)入式渦輪流(liú)量計。價格較(jiào)低，适合測量(liàng)潔淨液體的(de)流🚶量。流體中(zhong)含有固體顆(ke)粒或粘稠物(wu)時，極易🐇導緻(zhi)渦輪卡滞。流(liú)體中夾帶的(de)纖維、四氟生(sheng)料帶之類的(de)異物，極易繞(rào)在渦輪葉片(piàn)👌上，導緻流量(liàng)系數改🎯變，而(ér)大口徑管路(lu)上🚩要加裝網(wang)目數滿足要(yào)求的過濾器(qì)又不大㊙️現實(shi)，因而影響了(le)人們對該種(zhǒng)儀表的🔴選用(yòng)。
（二）差壓式均(jun1)速管流量計(ji)。這種流量計(ji)在大口徑水(shuǐ)流量測量⚽中(zhōng)用得較多。主(zhu)要原因是結(jié)構簡單，價格(ge)便宜，維修😍方(fang)便。因屬徑流(liu)速計型，隻要(yao)儀表插入杆(gǎn)🥵長度同管徑(jing)相🔞吻合，儀🐇表(biao)示值受管内(nei)流速分布的(de)影響較小。
（三(san)）插入式渦街(jiē)流量計。這種(zhong)儀表測量本(ben)身度可達±1％R，耐(nài)髒性比插㊙️入(rù)式渦輪流量(liàng)計好，被測液(yè)體中有少量(liang)泥沙時也不(bu)會像均速管(guǎn)那樣容易引(yǐn)起故障，但受(shou)其測量原理(li)🏃🏻的制約用來(lái)測量水流量(liang)時，可測流速(su)下限隻能達(da)到0.3m/s，因此，在測(cè)量對象的流(liu)速下限要求(qiu)更低時，不能(neng)勝任。
（四）插入(ru)式電磁流量(liàng)計。同其他插(chā)入式流量計(ji)相比，用插入(ru)式🐆電🐅磁流量(liàng)計測量大口(kou)徑管道水流(liu)量具有明顯(xiǎn)的💔*性。
1、範圍度(dù)特别大；
2、測量(liang)頭有較高的(de)度；
3、阻塞影響(xiǎng)可忽略；
4、有浸(jìn)沒型産品，安(ān)裝在儀表井(jǐng)中被水淹沒(mei)也不影響正(zhèng)常測🌂量。
插入(ru)式流量計是(shì)基于速度面(miàn)積法工作的(de)，不論測量頭(tou)♍是何種測量(liàng)原理，管道中(zhong)都必須充滿(man)液體。爲了防(fang)止液體中的(de)氣體在管道(dào)中的積聚，管(guan)道的zui高點都(dōu)應安裝排氣(qì)閥，實行自動(dong)排氣或📱人工(gong)定期排氣。
