將電磁流量計應用于供水系統中，能夠實(shí)現對供水流量的精準計量，為供水以及水資源分配提供參考和借鑒。電磁流量計的使用需要計算機信息技術(shù)的配合，做好對流量計信號的自動(dòng)采集、轉換和分析，然后運用專(zhuān)業(yè)的軟件進(jìn)行精que模擬，幫助工作人員分析供水系統中流量的變化情況。對比常規流量計，電磁流量計的操作簡(jiǎn)單，不需要進(jìn)行人工識別，而且結果的精que度更高。

 

1 電磁流量計的結構和原理

電磁流量計是一種對流體流量進(jìn)行測量的儀表，主要是利用電磁感應原理，依照導電爐體在通過(guò)外加磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢，完成流量測量。電磁流量計的主要結構包括：①磁路系統。產(chǎn)生直流或交流磁場(chǎng)，直流磁路可以借助永久磁鐵實(shí)現，結構簡(jiǎn)單，不容易受到交流磁場(chǎng)的干擾，不過(guò)會(huì )導致通過(guò)測量導管的電解質(zhì)液體極化，繼而引發(fā)電極極化的問(wèn)題，增大兩個(gè)電極間的內阻，影響儀表的正常工作。因此多數情況下電磁流量計都是采用的交流磁場(chǎng)，由 50 Hz 工頻電源激勵產(chǎn)生。②測量導管。測量導管的材料應該具備一定強度，使用低導電率和導熱率的材料，如玻璃鋼、不銹鋼、高強塑料等。③電極。電極的作用是引出相應的感應電勢信號，信號與被測量流量成正比。電極安裝在管道垂直方向，可以避免沉淀物堆積影響測量精度。④轉換器。液體流動(dòng)產(chǎn)生的感應電勢信號極其微弱，容易受到各種干擾因素的影響，轉換器可以將信號放大并且轉換為統一標準信號，也可以對干擾信號進(jìn)行抑制。

 

電磁流量計本身利用了電磁感應定律，將流體當成一種特殊導體，經(jīng)過(guò)磁力線(xiàn)時(shí)對磁場(chǎng)進(jìn)行切割，產(chǎn)生了電動(dòng)勢。感應電動(dòng)勢的計算公式為：

E=K×V×B×D （1）

式中：E 為感應電動(dòng)勢，K 為儀表常數，V 為流體平均流速，B 為磁感應強度，D 為測量管內直徑。流體流動(dòng)的方向與磁場(chǎng)垂直，感應電動(dòng)勢和平均流速又或者單位體積電壓成正比，儀器可以測量感應電壓信號，放大處理后轉換為統一輸出信號。

 

2 電磁流量計的特點(diǎn)和要求分析

電磁流量計的特點(diǎn)體現在幾個(gè)方面：①測量結果準確可靠，不會(huì )受到注入溫度、壓力、流體密度等因素的影響；②測量管內沒(méi)有設置任何會(huì )阻礙流動(dòng)的部件，而且無(wú)壓損，在流體測量方面有著(zhù)良好的適應性；③轉換器使用了新的勵磁方式，功耗較低而且零點(diǎn)穩定，可以與傳感器一同設置，也可以分離設置；④流量計采用了雙向測量系統，設置有正向總量、反向總量和差值總量，可以將正向和反向流量顯示出來(lái)；⑤感應電壓信號可以在磁場(chǎng)空間內形成，數值為管道截面上的平均值，因此傳感器對于直管段的要求較高，長(cháng)度只需要達到管道直徑的 5 倍即可。

 

在對電磁流量計進(jìn)行安裝使用時(shí)，需要明確幾個(gè)核心要求：①上、下游管道必須滿(mǎn)足一定的標準：上游管道直段管超過(guò)管道直徑 5 倍，下游管道直段管超過(guò)管道直徑 3 倍，如果遇到特殊工作環(huán)境，這個(gè)長(cháng)度還應該增加；②必做好接地電阻的嚴格控制，要求數值不能超過(guò) 4 Ω，并且為單好地，不允許與其他設備的地網(wǎng)鏈接，必要時(shí)要做等電位；③需要對電磁流量計的安裝位置進(jìn)行合理選擇，盡可能避開(kāi)周邊存在電磁場(chǎng)的情況，以免測量結果受到干擾；④需要在電

磁流量計下游管道上安裝相應的閥門(mén)，避免管道內部擾流，尤其是直角彎管和蝶閥位置，更應設置相應的整流器，以起到穩定水流的作用，保障計量結果的精que性。

 

3 電磁流量計的應用注意事項

供水系統本身的規模巨大，所處的環(huán)境復雜多變，要求電磁流量計具備較強的穩定性和可靠性，因此在實(shí)際使用過(guò)程中，應該對需要注意的事項進(jìn)行明確。

（1）電磁流量計本身對于直段管有著(zhù)較高的要求，一些老舊供水系統并不具備安裝條件，即便強行安裝，也無(wú)法保障測量的穩定性和可靠性。對此，在條件允許的情況下，可以通過(guò)在適當位置設置整流管的方式，對流體的流態(tài)特性進(jìn)行改善，以保障測量結果的準確性。

（2）如果被測水流的流速過(guò)低，則測量精度同樣會(huì )受到影響，這一段在供水系統管網(wǎng)的末端尤其明顯。因此，在使用電磁流量計時(shí)，應該盡量將邊界兩側的閥門(mén)保持開(kāi)啟狀態(tài)。

（3）必須保障傳感器表面的干凈整潔，避免沾染污泥。在針對電極進(jìn)行選擇和使用時(shí)，可以采用刮刀式電極或者采用帶有超聲波清洗模塊的電極，制定切實(shí)可行的維護計劃，盡可能減少干擾因素，保障電極的穩定性，確保其能夠正常使用。

（4）電磁流量計入口管道需要保持暢通，不能有堆積物的存在，因為堆積物會(huì )直接影響流態(tài)特性，引發(fā)結果誤差過(guò)大的問(wèn)題。供水系統管理部門(mén)應該安排人員定期做好管道清理工作。

（5）電磁流量計通常都會(huì )設置在相對空曠的地段，在雷雨天氣時(shí)容易遭到雷擊破壞，嚴重時(shí)可能出現整個(gè)模塊都被擊穿的情況。從保障安全、減少損失的角度，在電磁流量計安裝使用時(shí)，需要設置相應的防雷措施，如加裝避雷針、設置防雷地網(wǎng)等。

（6）電磁流量計的正常運轉需要有電源作為支撐，如果其安裝在室外，電源的連接是一大難題，一旦發(fā)生電源斷電的情況，電磁流量計就會(huì )出現數據缺失的情況，斷電后水量的計量會(huì )變得十分繁瑣，還需要與用戶(hù)進(jìn)行溝通。想要解決這一問(wèn)題，除了設置多重電源、增加電源保護等措施外，技術(shù)人員還應該加強對電磁流量計的研究和改良，通過(guò)自帶電源的方式來(lái)對上述問(wèn)題進(jìn)行解決。

（7）應該依照具體的測量要求，確定電磁流量計的精度等級，降低使用成本。例如，如果是用于貿易結算，應該選擇 0.3 級、0.5 級等較高的精度等級，如果是用于過(guò)程控制，可以選擇 1.0 級等較低的精度等級。

（8）在測量一般介質(zhì)時(shí)，電磁流量計的滿(mǎn)度測量可以在介質(zhì)流速 0.3~12 m/s 的范圍內進(jìn)行選擇，可供選擇的范圍較大。儀表的規格不一定必須與管道口徑相同，而且應該看測量流量范圍是否在流速范圍內。如果管道流速偏低，無(wú)法滿(mǎn)足電磁流量計的工作要求，測量結果的精度會(huì )受到影響，需要適當縮小儀表口徑，提高管道流速。

 

4 電磁流量計在供水系統中的應用

4.1 做好校驗工作

在對電磁流量計進(jìn)行安裝使用前，需要先做好相應的校驗工作，確保電磁流量計不會(huì )出現帶病工作的情況。事實(shí)上，電磁流量計在出廠(chǎng)環(huán)節，就已經(jīng)過(guò)校驗，不過(guò)考慮供水系統本身的復雜性，干擾因素較多，不同區域有著(zhù)不同的外部環(huán)境，會(huì )對電磁流量計的運行產(chǎn)生不同影響。安裝完成后，電磁流量計的元器件會(huì )受到各種因素的影響，可能出現異常。因此，在shou次使用前，通常都需要做好電磁流量計的現場(chǎng)校驗工作。電磁流量計安裝在供水管道內部，拆卸難度大，校驗環(huán)節采用的多是在線(xiàn)校驗的方式，校驗內容包括幾點(diǎn)：

 

①測試勵磁線(xiàn)圈電阻，確保在環(huán)境溫度相同的情況下，電阻測試值能夠與出廠(chǎng)值保持一致；②測試勵磁線(xiàn)圈的絕緣性，要求絕緣電阻數值不能低于 20 Ω；③測試傳感器電極對地電阻，若數值波動(dòng)較大，需要多次測試取穩定值，確保在充放電時(shí)兩級電阻值能夠接近；

④在針對轉換器勵磁電流進(jìn)行測試時(shí)，應該對轉換器的電流值和輸出值進(jìn)行觀(guān)察，確保誤差在 0.25 mA 以?xún)�；⑤需要對轉換器頻率以及模擬量輸出進(jìn)行測試，確保#大線(xiàn)性誤差不超過(guò) 0.5%。

 

4.2 優(yōu)化具體應用

電磁流量計在供水系統中的應用主要體現在幾個(gè)方面。

4.2.1 區域計量

電磁流量計在實(shí)際應用中有著(zhù)巨大的優(yōu)越性，測量結果準確可靠，而且運行穩定性強，可以對正向和反向的水流流量進(jìn)行測量。供水企業(yè)能夠借助電磁流量計，對供水區域內的水流量進(jìn)行全面分析，結合數據分析確定水資源的損失和回收利用情況。同時(shí)，應該對照具體的數據信息，對區域內的水資源進(jìn)行合理分配，在滿(mǎn)足實(shí)際用水需求的同時(shí)，做好水資源的優(yōu)化配置。另外，從保障供水企業(yè)經(jīng)濟效益的角度，可以將電磁流量計與壓力測量系統結合起來(lái)，通過(guò)流量、壓力的分析，及時(shí)找出供水系統中存在的異常，及時(shí)安排專(zhuān)人進(jìn)行檢修。例如，在某市供水系統中，部分管材使用的是 DN600 和 DN800 材料，流量較大，部分區域存在有輕微的漏損問(wèn)題，需要使用靈敏度較高的電磁流量計，確保其具備較寬的測量范圍，以此來(lái)保障測量的效果。

 

4.2.2 生產(chǎn)水量計量

在水廠(chǎng)生產(chǎn)水量計量中，電磁流量計有著(zhù)廣泛的應用，能夠保證水量配置和調度工作的實(shí)施效果，也可以為生產(chǎn)管理提供可靠的數據支撐，輔助工作人員準確計量電耗、藥物消耗等，控制好凈水成本。另外，供水系統在實(shí)際運行中，還容易出現相應的故障和問(wèn)題，引發(fā)計量結果不準確的情況，在合理使用電磁流量計的情況下，工作人員可以及時(shí)掌握機組運行的異常情況，了解上水管路是否存在有爆管問(wèn)題。電磁流量計能夠為市政管網(wǎng)調度提供可供參考的數據信息，可以與出水長(cháng)壓力共同工作，為系統的運行提供參考數據。電磁流量計在實(shí)際使用中，具有穩定性好，測量精度高等優(yōu)勢，不過(guò)也存在一定的不足，可以使用同等精度等級的超聲波流量計作為校核工作，控制好誤差的范圍。

 

4.2.3 水表結算

對于供水企業(yè)而言，水表結算是結算工作的一個(gè)重要依據，以往的結算都是以普通的機械式水平為參照，但是在新的發(fā)展形勢下，機械式水表已經(jīng)無(wú)法很好地適應供水企業(yè)的發(fā)展需求，因為其在使用的過(guò)程中，容易出現卡表、停表的問(wèn)題，給結算工作帶來(lái)不必要的麻煩。另外，部分水表安裝的位置比較偏僻，工作人員在對水表顯示的數據進(jìn)行查看時(shí)，存在一定難度。電磁流量計采用的是實(shí)時(shí)計量的方式，其能夠將測量得到的數據實(shí)際傳輸到相應的系統中，對機械式水表存在的問(wèn)題進(jìn)行改善。數據在傳輸過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生相應的數據文檔，能夠對供水系統中的異常信息進(jìn)行展示，發(fā)出警示信息，有助于提升結算工作的效率和效果。

 

4.3 加強日常維護

電磁流量計本身有著(zhù)較高的穩定性，在日常維護中，只需要做好電磁流量計的外觀(guān)檢查，確認周?chē)�環(huán)境是否存在異常，對塵垢進(jìn)行清掃，避免水和其他物質(zhì)進(jìn)入到設備中。應該對接線(xiàn)情況進(jìn)行檢查，確認儀表附近是否存在有新裝強電磁場(chǎng)設備或者電線(xiàn)橫跨儀表。如果測量介質(zhì)容易污染電極，又或者測量管壁內存在有沉淀、結構的問(wèn)題，應該定期做好清理工作。對于環(huán)境方面存在的問(wèn)題，如電磁干擾等，需要采取有效的措施進(jìn)行處理，例如，管道雜散電流干擾可以通過(guò)設置單好接保護的方式處理，當然，如果雜散電流較強，還需要采取另外的措施，如設置流量傳感器，做好管道絕緣等。對于空間電磁干擾，可以采用單層或者多層屏蔽的方式，加強保護工作。

 

5 結束語(yǔ)

在供水系統中，電磁流量計的優(yōu)勢有很多，如運行過(guò)程穩定、測量結果準確性和靈敏度高等，受到了供水企業(yè)的高度重視�，F階段，電磁流量計在供水系統中的應用已經(jīng)基本趨于成熟，不過(guò)也存在一定的問(wèn)題，如電源供應問(wèn)題、雷擊問(wèn)題等，需要技術(shù)人員做好進(jìn)一步的研究和優(yōu)化，改善電磁流量計的性能，為供水系統計量工作提供良好支撐。