電磁流量計安裝與維護

伍旭俊

摘要：電磁流量計是隨著現代科技發展而研發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，這種儀表多應用在自來水、生活用水、污水等方面，在我們的生活中發揮著巨大作用。本文主要介紹電磁流量計及其配套設備的相關知識及其應用于供水行業的維護心得。

關鍵詞：電磁流量計;交直流整流器;遠程傳輸終端

社會在不斷進步，科技在不斷發展，技術在不斷創新。供水行業近年來迅速發展起其智能水表業務，例如在大口徑管道上不斷采用電磁流量計以取代傳統機械水表，在小管徑水表上開始試用物聯網水表，光電直讀式智能水表等。傳統機械式水表由于采用葉輪結構，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構直接避免了傳統水表的磨損問題。流量計因為對比傳統大口徑水表有著諸多優點而被廣泛應用于供水及其他各工業領域。供水行業中，主要用在DN150以上供水管道中，如用作各工廠、小區、學校等的計量結算儀表使用。

1.??? 電磁流量計的工作原理與特點

何為法拉第電磁感應定律：當導體在磁場中作切割磁力線運動時，在導體中會產生感應電動勢，感應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。電磁流量計根據法拉第定律，流量計傳感器內部存在線圈，當給予流量計轉換器施加其相應電源時，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生感應電壓形成感應電流，傳感器通過管壁兩側的電極測量其感應電壓，通過信號線傳輸回轉換器再經計算轉換成相應的流速。電磁流量計的工作原理決定了其有諸多優點：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;測量管道內由于沒有葉輪等機械結構而不用考慮內部磨損問題，使用壽命無嚴格限制，只要合理選擇其內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? 安裝環境要求

盡量避免安裝在強電、強磁環境附近，以免引起電磁干擾。應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，在設計時盡可能選擇前10D后5D以保證測量精度和穩定性。某些由于環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范標準以便日后維護。排氣閥應安裝傳感器上游以防止管道內空氣干擾。傳感器連接的管道必須進行接地連接，接地電阻應小于4 歐，否則流量計容易出現零位不穩定，容易受外部環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換器的信號線沒有連接，以免造成轉換器的損壞。

3.??? 配套設備

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在線監測管道壓力，在供水行業區域調度中發揮重要作用。

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定電網電壓。蓄電池一般采用兩個12V電池串聯使用作為電磁流量計后備電源。由于供水企業流量計配套的轉換器設備箱安裝條件有限，電源轉換設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定。

3.3? 遠程傳輸終端

抄表系統自動化是未來供水企業的必然發展趨勢。監測者需要在網絡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、水壓大小等數據以便觀察和調度城市供水管網狀態。目前供水企業采用較多的是GPRS傳輸。GPRS傳輸對于系統遠程抄表具有諸多優點。三大運營商的網絡具有覆蓋范圍廣、傳輸效率高、數據安全性好等多方面的優勢。電磁流量計的轉換器將瞬時流量、累計流量等數據轉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）接收來自轉換器和壓力表的信號輸入，通過GPRS數據傳輸到各DTU、基站上，基站通過天線上傳到網絡。

4.??? 總結

電磁流量計作為工業流量測量儀器的一種，其配套設備在日常戶外環境尤其是惡劣天氣影響下經常出現較高的故障率，選擇設備儀表箱安裝位置時應盡量避開潮濕臟亂環境，選用質量好的電源轉換設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知識，在實際維護過程中不斷積累經驗技巧和注意事項。掌握電子儀表測量技術原理及注意事項、故障檢測與維護技能，能夠促進電子儀表測量技術的持續發展。正確安裝和專業細心維護電磁流量計，才能使電磁流量計更穩定持續運行。

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