电磁流量计安装与维护

伍旭俊

摘要：电磁流量计是随着现代科技发展而研发出来的一种新型流量测量仪器，其代表品牌包括德国科隆、西门子等，目前，这种仪表多应用在自来水、生活用水、污水等方面，在我们的生活中发挥着巨大作用。本文主要介绍电磁流量计及其配套设备的相关知识及其应用于供水行业的维护心得。

关键词：电磁流量计;交直流整流器;远程传输终端

社会在不断进步，科技在不断发展，技术在不断创新。供水行业近年来迅速发展起其智能水表业务，例如在大口径管道上不断采用电磁流量计以取代传统机械水表，在小管径水表上开始试用物联网水表，光电直读式智能水表等。傳统机械式水表由于采用叶轮结构，叶轮容易磨损导致计量误差会不断增大，需要频繁更换水表。电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律测量导电流体体积流量的仪表。其工作原理决定了流量计采用的空管结构直接避免了传统水表的磨损问题。流量计因为对比传统大口径水表有着诸多优点而被广泛应用于供水及其他各工业领域。供水行业中，主要用在DN150以上供水管道中，如用作各工厂、小区、学校等的计量结算仪表使用。

1.    电磁流量计的工作原理与特点

何为法拉第电磁感应定律：当导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电动势，感应电动势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。电磁流量计根据法拉第定律，流量计传感器内部存在线圈，当给予流量计转换器施加其相应电源时，传感器周围则会形成磁场。流体以一定速度流过传感器，则会切割其磁感线从而产生感应电压形成感应电流，传感器通过管壁两侧的电极测量其感应电压，通过信号线传输回转换器再经计算转换成相应的流速。电磁流量计的工作原理决定了其有诸多优点：测量流速时不受流体的诸多物理因素如密度、压力、温度、粘度和电导率的影响;测量管道内由于没有叶轮等机械结构而不用考虑内部磨损问题，使用寿命无严格限制，只要合理选择其内村和电极材料则可使电磁流量计工作寿命理想化。

2.    电磁流量计的安装

2.1  安装环境要求

尽量避免安装在强电、强磁环境附近，以免引起电磁干扰。应该尽量安装在干燥通风之处，这样才能增加它的使用寿命和方便日后维护。电磁流量计的安装方向可以是水平、垂直或者倾斜，但都需要保证流量计传感器与工艺管道同轴。

2.2  电磁流量计直管段要求

电磁流量计本身是不能承受荷重的，邻近的管道是不能依靠它来支撑的，而应该由夹持电磁流量计的管道来承受。要想获得较高的测量精准度，电磁流量计的上游也需要有一段直管段，直管段不要求太长，在设计时尽可能选择前10D后5D以保证测量精度和稳定性。某些由于环境条件限制可以适当减少直管段至前5D后3D。

2.3  检查井与维护要求

标准的检查井一般有5 个，分别用于检查和维护表前阀、排气阀、传感器、止回阀、表后阀。检查井高度和宽度要符合规范标准以便日后维护。排气阀应安装传感器上游以防止管道内空气干扰。传感器连接的管道必须进行接地连接，接地电阻应小于4 欧，否则流量计容易出现零位不稳定，容易受外部环境干扰从而影响计量准确性。如果要在测量计的邻近管道上进行焊接或是火焰切割操作，建议将电磁流量计进行隔离，并且要保证测量计转换器的信号线没有连接，以免造成转换器的损坏。

3.    配套设备

3.1  压力仪表

在管道上接出压力水管以安装压力表检测管道水压，压力仪表将管道压力转换为4-20mA电流信号，将压力信号接入远程传输模块可能实现在线监测管道压力，在供水行业区域调度中发挥重要作用。

3.2  交直流整流器和蓄电池

电磁流量计电源输入一般分为24V直流输入与220交流输入。市面上普遍的交直流整流器均是输入交流电220V，整流后输出24V直流，另外还有端子提供蓄电池输入以便作为电磁流量计的后备电源。需要220V交流电压作为电源的电磁流量计则需要配套逆变器以稳定电网电压。蓄电池一般采用两个12V电池串联使用作为电磁流量计后备电源。由于供水企业流量计配套的转换器设备箱安装条件有限，电源转换设备的故障率相对较高，需要维护人员的不断更换维修以维持电磁流量计的电源稳定。

3.3  远程传输终端

抄表系统自动化是未来供水企业的必然发展趋势。监测者需要在网络平台上实时检测电磁流量计的瞬时流量、累计流量、电源状态、水压大小等数据以便观察和调度城市供水管网状态。目前供水企业采用较多的是GPRS传输。GPRS传输对于系统远程抄表具有诸多优点。三大运营商的网络具有覆盖范围广、传输效率高、数据安全性好等多方面的优势。电磁流量计的转换器将瞬时流量、累计流量等数据转换为模拟量和脉冲量输出，远程传输模块（单片机或者PLC无线传输终端）接收来自转换器和压力表的信号输入，通过GPRS数据传输到各DTU、基站上，基站通过天线上传到网络。

4.    总结

电磁流量计作为工业流量测量仪器的一种，其配套设备在日常户外环境尤其是恶劣天气影响下经常出现较高的故障率，选择设备仪表箱安装位置时应尽量避开潮湿脏乱环境，选用质量好的电源转换设备和电池可以有效降低故障率，自动化维护人员必须具备一定的专业知识，在实际维护过程中不断积累经验技巧和注意事项。掌握电子仪表测量技术原理及注意事项、故障检测与维护技能，能够促进电子仪表测量技术的持续发展。正确安装和专业细心维护电磁流量计，才能使电磁流量计更稳定持续运行。

参考文献：

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