水源
、水廠進(jìn)出口水流量計(jì)選型及發(fā)展趨勢(shì)
更新時(shí)間：2011-01-14 點(diǎn)擊次數(shù)：2203次
水源
、水廠進(jìn)出口水流量計(jì)量是供水行業(yè)水計(jì)量的關(guān)鍵,是自來水企業(yè)統(tǒng)計(jì)計(jì)算產(chǎn)水量
、產(chǎn)水成本
、管網(wǎng)漏失和能源單耗等主要生產(chǎn)運(yùn)行指標(biāo)的重要依據(jù),是供水行業(yè)*的計(jì)量環(huán)節(jié)
。水源
、水廠進(jìn)出口水流量計(jì)的選型更是舉足輕重
，如何正確選用流量計(jì)提高計(jì)量監(jiān)管水平是我們應(yīng)該著手去做的一件事情
。
水源
、水廠進(jìn)出口水流量計(jì)量使用的流量計(jì)與其它領(lǐng)域相比具有其特殊的要求
。首先,流量計(jì)的口徑比較大,一般大于DN1000mm,國(guó)內(nèi)使用的zui大口徑達(dá)到DN30OOmm
；其次,水的流量較大,一般為數(shù)千到幾萬m3/h
；再次,為保證滿足供水損失率的要求,流量計(jì)的計(jì)量準(zhǔn)確度高；還有,流量計(jì)的安裝位置對(duì)直管段的要求不能過高
。針對(duì)水源、水廠進(jìn)出口水流量特點(diǎn)
，我們選擇流量計(jì)時(shí)就要注意以下幾方面
，*管路口徑大要求壓損越小越好。一般不允許用局部縮徑的方法提高流速
；第二新設(shè)計(jì)安裝的管路
，一般均選擇經(jīng)濟(jì)流速。因?yàn)榱魉偬?div id="jfovm50" class="index-wrap">，?shì)必增加管路的投資
，流速太高，會(huì)造成動(dòng)力損耗大幅度增加
，導(dǎo)致運(yùn)行成本上升
，都是不經(jīng)濟(jì)的。但有些老管路
，由于增產(chǎn)的需要而提高了流速
；第三由于流速較低
，流體中的污垢、淤泥等極易在管道內(nèi)壁沉積
。作系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮儀表與流體接觸部分的清洗
；第四測(cè)量范圍度要求大。有些水管夜間和日間
、冬季和夏季流量相差懸殊
，多達(dá)10～20倍，有些用戶用水
，到一定季節(jié)干脆就停用
，因此
，這些水的流量計(jì)，就要求范圍度特別大
；第五防護(hù)等級(jí)要求高。大口徑管路大多埋地敷設(shè)
，為的是節(jié)省空間
，在北方
，也是防凍的需要
。因此流量傳感器大多被安裝在儀表井內(nèi)管段上。由于雨水
、井壁滲漏和管路外漏等原因常常引起井內(nèi)水位上升而淹沒流量傳感器，所以設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)估計(jì)到這種情況
，選用防持續(xù)浸水影響的流量傳感器
，例如IP68的防護(hù)等級(jí)
。
水源
、水廠進(jìn)出口水流量計(jì)量主要使用了以電磁流量計(jì)為主的多種流量計(jì)
。各地自來水公司大量使用了電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì)等,少量沿用插人式流量計(jì)（渦輪流量計(jì)和電磁流量計(jì)等）,并大量更新為智能化
、高精度、多功能的流量?jī)x表
。少數(shù)自來水公司已實(shí)現(xiàn)或部分應(yīng)用了有線/總線式數(shù)字通信方式（如MODBUS、PROFBUS
、PP
、CAN等）以及無線的通信方式,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表,并將流量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳到公司中心調(diào)度室
。
一、電磁流量計(jì)
工作原理基于電磁感應(yīng)定律的電磁流量計(jì)是水源
、水廠進(jìn)、出口水流量計(jì)量zui常用的流量計(jì)
，該種儀表具有下列特點(diǎn)
。
1
、無可動(dòng)部件
，可靠性高，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好
；
2、無附加阻力
。這一點(diǎn)對(duì)大口徑流量計(jì)有特別重要的意義
；
3
、測(cè)量度高
。典型產(chǎn)品在 1m/s時(shí)，度可達(dá)到±0.3％R
；
4、范圍度大
。保證度的范圍度一般可達(dá)40∶1
，可測(cè)范圍可達(dá)200∶1
，例如IFM系列產(chǎn)品
，在v＝0.06m/s時(shí)，基本誤差仍可小于±2％R
；
5、直管段要求相對(duì)較低
。對(duì)于大口徑管路
，這一點(diǎn)也很重要
。有多種流量計(jì)要求前后直管達(dá)到30D
，對(duì)于管徑1m以上的管路，就意味著須具備30m以上的直管段，這在多數(shù)情況下難以滿足
；
6、有大口徑產(chǎn)品
。大提供DN3000的產(chǎn)品
，從而能滿足大口徑水流量測(cè)量的需要
；
7
、品種齊全。有防浸水型IP68產(chǎn)品
；
8、其不足之處是大口徑產(chǎn)品價(jià)格高
，而且口徑越大價(jià)格增長(zhǎng)得越快
。
電磁流量計(jì)成為發(fā)展較快且技術(shù)較成熟的流量?jī)x表,并成為水源
、水廠進(jìn)、出口水流量計(jì)量的流量計(jì)
。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電磁流量計(jì)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)也獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。傳感器的制造工藝采用了適合多種場(chǎng)合的各種襯里工藝（四氟塑料
、F4
、橡膠
、陶瓷襯里等）,并在勵(lì)磁線圈結(jié)構(gòu)和外殼防護(hù)方面進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),大口徑電磁流量傳感器基本滿足IP68,可靠性進(jìn)一步提高
。電磁流量轉(zhuǎn)換器智能化技術(shù)進(jìn)一步完善和提高,借助單片機(jī)微處理器、DSP技術(shù)和軟件編程技術(shù),實(shí)現(xiàn)了電磁流量計(jì)勵(lì)磁方式的優(yōu)化和智能化（多頻勵(lì)磁
、雙頻勵(lì)磁等）,并實(shí)現(xiàn)拓寬量程（測(cè)量范圍度50:1,再考慮上限范圍度20:1,兩者相乘可擴(kuò)展到1000:1）、補(bǔ)償測(cè)量誤差
、零點(diǎn)校正
、勵(lì)磁及系統(tǒng)自診斷
、正反相流判斷
、空管與不滿管的自診斷等功能,極大地增強(qiáng)了電磁流量計(jì)技術(shù)性測(cè)量功能,改善了可靠性和穩(wěn)定性。為滿足FCS新型控制系統(tǒng)的要求,新型電磁流量計(jì)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)串行通信技術(shù),采用于PROFBUS
、FP等現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)字通信協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了與上位機(jī)的雙向數(shù)字通信,提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化水平和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?
二、超聲流量計(jì)
超聲流量計(jì)多用于非接觸測(cè)量流量,它具有不干擾流場(chǎng)
、無壓力損失
、無可動(dòng)易損零部件等優(yōu)點(diǎn), 在水源、水廠進(jìn)
、出口水流量計(jì)量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用
，具有以下特點(diǎn)
。
1
、超聲流量計(jì)的夾裝式，其價(jià)格與口徑無關(guān)
，用來測(cè)量大口徑管路流量，投資較?div id="4qifd00" class="flower right">
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；
2
、超聲流量計(jì)能得到的測(cè)量度同管徑有關(guān),管徑越大
，有可能得到的度越高。有的供應(yīng)商能提供帶測(cè)量管的多聲道時(shí)差式超聲流量計(jì)
，度zui高可達(dá)0.15級(jí)，但價(jià)格也相應(yīng)升高
；
3
、既可測(cè)量導(dǎo)電液體
，如水等
，也可測(cè)量不導(dǎo)電液體。
目前使用的超聲流量計(jì)多為便攜式（時(shí)差法）超聲流量計(jì)
，采用在管道外部夾持安裝的方式。由于其正常測(cè)量要求的直管段較長(zhǎng),單聲道測(cè)量精度不高, 在DN≥150mm
、v≥0.3m/s時(shí)
，度可達(dá)±2％R。多用于流量計(jì)的比對(duì)和檢測(cè),直接用于進(jìn)
、出廠水計(jì)量的較少。采用多聲道（四聲道）和濕式管段安裝以后,可以進(jìn)一步提高測(cè)量準(zhǔn)確性,也是水源
、水廠進(jìn)
、出口水流量計(jì)量的新選擇之一。
三、插入式流量計(jì)
上述電磁流量計(jì)用在大口徑管道上
，固然很好，但價(jià)格較貴
，因此，在測(cè)量度要求不高的場(chǎng)合
，插入式流量計(jì)就成為受歡迎的方法
。
插入式流量計(jì)的價(jià)格只及滿管流量計(jì)的幾分之一到十幾分之一，是流量計(jì)的一種補(bǔ)充
。另外，重量輕
，壓損小
，易于安裝和維修,是這種流量計(jì)的另一優(yōu)點(diǎn)
。在大口徑管路流量計(jì)中
，由于流速普遍較低，泥沙
、污垢等容易在儀表表面沉積，因此
，插入式流量計(jì)常常帶配套球閥，實(shí)現(xiàn)在不斷流情況下拆下儀表維護(hù)和檢查
，從而提高測(cè)量系統(tǒng)的可靠性。下面就幾種插入式流量計(jì)的性能進(jìn)行比較
。
（一）插入式渦輪流量計(jì)
。價(jià)格較低
，適合測(cè)量潔凈液體的流量
。流體中含有固體顆粒或粘稠物時(shí)
，極易導(dǎo)致渦輪卡滯。流體中夾帶的纖維
、四氟生料帶之類的異物
，極易繞在渦輪葉片上，導(dǎo)致流量系數(shù)改變，而大口徑管路上要加裝網(wǎng)目數(shù)滿足要求的過濾器又不大現(xiàn)實(shí)
，因而影響了人們對(duì)該種儀表的選用。
（二）差壓式均速管流量計(jì)
。這種流量計(jì)在大口徑水流量測(cè)量中用得較多
。主要原因是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜
，維修方便。因?qū)購搅魉儆?jì)型
，只要儀表插入桿長(zhǎng)度同管徑相吻合
，儀表示值受管內(nèi)流速分布的影響較小
。
（三）插入式渦街流量計(jì)
。這種儀表測(cè)量本身度可達(dá)±1％R，耐臟性比插入式渦輪流量計(jì)好
，被測(cè)液體中有少量泥沙時(shí)也不會(huì)像均速管那樣容易引起故障，但受其測(cè)量原理的制約用來測(cè)量水流量時(shí)
，可測(cè)流速下限只能達(dá)到0.3m/s
，因此，在測(cè)量對(duì)象的流速下限要求更低時(shí)
，不能勝任。
（四）插入式電磁流量計(jì)
。同其他插入式流量計(jì)相比
，用插入式電磁流量計(jì)測(cè)量大口徑管道水流量具有明顯的*性。
1
、范圍度特別大；
2
、測(cè)量頭有較高的度
；
3、阻塞影響可忽略
；
4、有浸沒型產(chǎn)品
，安裝在儀表井中被水淹沒也不影響正常測(cè)量
。
插入式流量計(jì)是基于速度面積法工作的，不論測(cè)量頭是何種測(cè)量原理
，管道中都必須充滿液體
。為了防止液體中的氣體在管道中的積聚，管道的zui高點(diǎn)都應(yīng)安裝排氣閥
，實(shí)行自動(dòng)排氣或人工定期排氣。
總的來說 流量計(jì)就是一種計(jì)量產(chǎn)品
，它符合一般的價(jià)值規(guī)律
，精度越高，價(jià)格越高
，重量越大，價(jià)格越高
，功能越多
，價(jià)格越高，進(jìn)口的產(chǎn)品比國(guó)產(chǎn)的貴
。
針對(duì)水資源短缺問題, 水源、水廠進(jìn)
、出口水流量計(jì)量的手段在不斷地更新,并應(yīng)用了較新的流量計(jì)量?jī)x表,這些儀表的技術(shù)水平代表了水流量測(cè)量技術(shù)的發(fā)展前景
。通過分析常用的電磁流量計(jì)等流量?jī)x表的技術(shù)演變,流量計(jì)量?jī)x表等自動(dòng)化儀表呈現(xiàn)了以下的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
。
一、大量應(yīng)用微型計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)
。新型的流量計(jì)都具有智能化和網(wǎng)絡(luò)化的功能,通過采用單片機(jī)和軟件實(shí)現(xiàn)了流量計(jì)高精度的測(cè)量,并提供了多種通信方式,如:HART協(xié)議、PROFIBUS
、FP、CAN
、MODBUS等現(xiàn)場(chǎng)總線
；
二、采用新器件提高儀表性能
。干擾和噪聲是影響流量計(jì)測(cè)量的重要因素,如何將有效的微弱信號(hào)從背景噪聲中分離出來并進(jìn)行,處理是提高儀表性能的關(guān)鍵
。DSP器件和電路可以提供出模擬信號(hào)處理以外更多的技術(shù)方案,某些企業(yè)已在做使用嵌入技術(shù)和DSP器件改良電磁流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器；
三、電磁兼容性技術(shù)（EMC）得到進(jìn)一步的重視。泵房電機(jī)等電氣設(shè)備的電磁輻射及大功率電氣設(shè)備引起的電網(wǎng)被動(dòng)等是影響智能化流量計(jì)正常工作的主要因素
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">？笶SD的PCB電路板布局和布線技術(shù)、開關(guān)電源電磁干擾抑制EMI技術(shù)
、PCB屏蔽和接地技術(shù)等已經(jīng)得到不同程度的應(yīng)用,也是工業(yè)自動(dòng)化儀表應(yīng)重點(diǎn)研究的課題；
四、計(jì)量軟件的作用越來越重要
。采用計(jì)量軟件的流量計(jì)能夠提供高精度、寬范圍的流量測(cè)量,并能夠提供一些特殊測(cè)量情況下的補(bǔ)償計(jì)算功能
；
五、更好的易操作性
。更方便的儀表接線和操作將是自動(dòng)化儀表的另一個(gè)努力方向
。
總之，沒有一種測(cè)量方式或流量計(jì)對(duì)各種流體及流動(dòng)情況都能適應(yīng)的
。不同的測(cè)量方式和結(jié)構(gòu)，要求不同的測(cè)量操作
，使用方法和使用條件
，每種型式都有它*的優(yōu)缺點(diǎn)。因此
，應(yīng)在對(duì)各種測(cè)量方式和儀表特性作全面比較的基礎(chǔ)上選擇適于生產(chǎn)要求的，既安生可靠又經(jīng)濟(jì)耐用的*型式
。
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