水源、水廠(chǎng)進(jìn)出口水流量計量是供水行業(yè)水計量的關(guān)鍵,是自來(lái)水企業(yè)統計計算產(chǎn)水量、產(chǎn)水成本、管網(wǎng)漏失和能源單耗等主要生產(chǎn)運行指標的重要依據,是供水行業(yè)*的計量環(huán)節。水源、水廠(chǎng)進(jìn)出口水流量計的選型更是舉足輕重，如何正確選用流量計提高計量監管水平是我們應該著(zhù)手去做的一件事情。
水源、水廠(chǎng)進(jìn)出口水流量計量使用的流量計與其它領(lǐng)域相比具有其特殊的要求。首先,流量計的口徑比較大,一般大于DN1000mm,國內使用的zui大口徑達到DN30OOmm；其次,水的流量較大,一般為數千到幾萬(wàn)m3/h；再次,為保證滿(mǎn)足供水損失率的要求,流量計的計量準確度高；還有,流量計的安裝位置對直管段的要求不能過(guò)高。針對水源、水廠(chǎng)進(jìn)出口水流量特點(diǎn)，我們選擇流量計時(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；第二新設計安裝的管路，一般均選擇經(jīng)濟流速。因為流速太低，勢必增加管路的投資，流速太高，會(huì )造成動(dòng)力損耗大幅度增加，導致運行成本上升，都是不經(jīng)濟的。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壁沉積。作系統設計時(shí)應考慮儀表與流體接觸部分的清洗；第四測量范圍度要求大。有些水管夜間和日間、冬季和夏季流量相差懸殊，多達10～20倍，有些用戶(hù)用水，到一定季節干脆就停用，因此，這些水的流量計，就要求范圍度特別大；第五防護等級要求高。大口徑管路大多埋地敷設，為的是節省空間，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水位上升而淹沒(méi)流量傳感器，所以設計時(shí)就應估計到這種情況，選用防持續浸水影響的流量傳感器，例如IP68的防護等級。
水源、水廠(chǎng)進(jìn)出口水流量計量主要使用了以電磁流量計為主的多種流量計。各地自來(lái)水公司大量使用了電磁流量計和超聲流量計等,少量沿用插人式流量計（渦輪流量計和電磁流量計等）,并大量更新為智能化、高精度、多功能的流量?jì)x表。少數自來(lái)水公司已實(shí)現或部分應用了有線(xiàn)/總線(xiàn)式數字通信方式（如MODBUS、PROFBUS、PP、CAN等）以及無(wú)線(xiàn)的通信方式,以實(shí)現遠程抄表,并將流量數據遠傳到公司中心調度室。
一、電磁流量計
工作原理基于電磁感應定律的電磁流量計是水源、水廠(chǎng)進(jìn)、出口水流量計量zui常用的流量計，該種儀表具有下列特點(diǎn)。
1、無(wú)可動(dòng)部件，可靠性高，長(cháng)期穩定性好；
2、無(wú)附加阻力。這一點(diǎn)對大口徑流量計有特別重要的意義；
3、測量度高。典型產(chǎn)品在 1m/s時(shí)，度可達到±0.3％R；
4、范圍度大。保證度的范圍度一般可達40∶1，可測范圍可達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、直管段要求相對較低。對于大口徑管路，這一點(diǎn)也很重要。有多種流量計要求前后直管達到30D，對于管徑1m以上的管路，就意味著(zhù)須具備30m以上的直管段，這在多數情況下難以滿(mǎn)足；
6、有大口徑產(chǎn)品。大提供DN3000的產(chǎn)品，從而能滿(mǎn)足大口徑水流量測量的需要；
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(cháng)得越快。
電磁流量計成為發(fā)展較快且技術(shù)較成熟的流量?jì)x表,并成為水源、水廠(chǎng)進(jìn)、出口水流量計量的流量計。隨著(zhù)計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電磁流量計的設計和制造技術(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）,并在勵磁線(xiàn)圈結構和外殼防護方面進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn),大口徑電磁流量傳感器基本滿(mǎn)足IP68,可靠性進(jìn)一步提高。電磁流量轉換器智能化技術(shù)進(jìn)一步完善和提高,借助單片機微處理器、DSP技術(shù)和軟件編程技術(shù),實(shí)現了電磁流量計勵磁方式的優(yōu)化和智能化（多頻勵磁、雙頻勵磁等）,并實(shí)現拓寬量程（測量范圍度50:1,再考慮上限范圍度20:1,兩者相乘可擴展到1000:1）、補償測量誤差、零點(diǎn)校正、勵磁及系統自診斷、正反相流判斷、空管與不滿(mǎn)管的自診斷等功能,極大地增強了電磁流量計技術(shù)性測量功能,改善了可靠性和穩定性。為滿(mǎn)足FCS新型控制系統的要求,新型電磁流量計應用了計算機串行通信技術(shù),采用于PROFBUS、FP等現場(chǎng)總線(xiàn)數字通信協(xié)議,實(shí)現了與上位機的雙向數字通信,提高了系統的自動(dòng)化水平和數據傳輸的可靠性。
二、超聲流量計
超聲流量計多用于非接觸測量流量,它具有不干擾流場(chǎng)、無(wú)壓力損失、無(wú)可動(dòng)易損零部件等優(yōu)點(diǎn), 在水源、水廠(chǎng)進(jìn)、出口水流量計量領(lǐng)域得到了廣泛的應用，具有以下特點(diǎn)。
1、超聲流量計的夾裝式，其價(jià)格與口徑無(wú)關(guān)，用來(lái)測量大口徑管路流量，投資較??；
2、超聲流量計能得到的測量度同管徑有關(guān),管徑越大，有可能得到的度越高。有的供應商能提供帶測量管的多聲道時(shí)差式超聲流量計，度zui高可達0.15級，但價(jià)格也相應升高；
3、既可測量導電液體，如水等，也可測量不導電液體。
目前使用的超聲流量計多為便攜式（時(shí)差法）超聲流量計，采用在管道外部夾持安裝的方式。由于其正常測量要求的直管段較長(cháng),單聲道測量精度不高, 在DN≥150mm、v≥0.3m/s時(shí)，度可達±2％R。多用于流量計的比對和檢測,直接用于進(jìn)、出廠(chǎng)水計量的較少。采用多聲道（四聲道）和濕式管段安裝以后,可以進(jìn)一步提高測量準確性,也是水源、水廠(chǎng)進(jìn)、出口水流量計量的新選擇之一。
三、插入式流量計
上述電磁流量計用在大口徑管道上，固然很好，但價(jià)格較貴，因此，在測量度要求不高的場(chǎng)合，插入式流量計就成為受歡迎的方法。
插入式流量計的價(jià)格只及滿(mǎn)管流量計的幾分之一到十幾分之一，是流量計的一種補充。另外，重量輕，壓損小，易于安裝和維修,是這種流量計的另一優(yōu)點(diǎn)。在大口徑管路流量計中，由于流速普遍較低，泥沙、污垢等容易在儀表表面沉積，因此，插入式流量計常常帶配套球閥，實(shí)現在不斷流情況下拆下儀表維護和檢查，從而提高測量系統的可靠性。下面就幾種插入式流量計的性能進(jìn)行比較。
（一）插入式渦輪流量計。價(jià)格較低，適合測量潔凈液體的流量。流體中含有固體顆?；蛘吵砦飼r(shí)，極易導致渦輪卡滯。流體中夾帶的纖維、四氟生料帶之類(lèi)的異物，極易繞在渦輪葉片上，導致流量系數改變，而大口徑管路上要加裝網(wǎng)目數滿(mǎn)足要求的過(guò)濾器又不大現實(shí)，因而影響了人們對該種儀表的選用。
（二）差壓式均速管流量計。這種流量計在大口徑水流量測量中用得較多。主要原因是結構簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，維修方便。因屬徑流速計型，只要儀表插入桿長(cháng)度同管徑相吻合，儀表示值受管內流速分布的影響較小。
（三）插入式渦街流量計。這種儀表測量本身度可達±1％R，耐臟性比插入式渦輪流量計好，被測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，但受其測量原理的制約用來(lái)測量水流量時(shí)，可測流速下限只能達到0.3m/s，因此，在測量對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。同其他插入式流量計相比，用插入式電磁流量計測量大口徑管道水流量具有明顯的*性。
1、范圍度特別大；
2、測量頭有較高的度；
3、阻塞影響可忽略；
4、有浸沒(méi)型產(chǎn)品，安裝在儀表井中被水淹沒(méi)也不影響正常測量。
插入式流量計是基于速度面積法工作的，不論測量頭是何種測量原理，管道中都必須充滿(mǎn)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)都應安裝排氣閥，實(shí)行自動(dòng)排氣或人工定期排氣。
總的來(lái)說(shuō) 流量計就是一種計量產(chǎn)品，它符合一般的價(jià)值規律，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)品比國產(chǎn)的貴。
針對水資源短缺問(wèn)題, 水源、水廠(chǎng)進(jìn)、出口水流量計量的手段在不斷地更新,并應用了較新的流量計量?jì)x表,這些儀表的技術(shù)水平代表了水流量測量技術(shù)的發(fā)展前景。通過(guò)分析常用的電磁流量計等流量?jì)x表的技術(shù)演變,流量計量?jì)x表等自動(dòng)化儀表呈現了以下的技術(shù)發(fā)展趨勢。
一、大量應用微型計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)。新型的流量計都具有智能化和網(wǎng)絡(luò )化的功能,通過(guò)采用單片機和軟件實(shí)現了流量計高精度的測量,并提供了多種通信方式,如:HART協(xié)議、PROFIBUS、FP、CAN、MODBUS等現場(chǎng)總線(xiàn)；
二、采用新器件提高儀表性能。干擾和噪聲是影響流量計測量的重要因素,如何將有效的微弱信號從背景噪聲中分離出來(lái)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的轉換器；
三、電磁兼容性技術(shù)（EMC）得到進(jìn)一步的重視。泵房電機等電氣設備的電磁輻射及大功率電氣設備引起的電網(wǎng)被動(dòng)等是影響智能化流量計正常工作的主要因素?？笶SD的PCB電路板布局和布線(xiàn)技術(shù)、開(kāi)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)得到不同程度的應用,也是工業(yè)自動(dòng)化儀表應重點(diǎn)研究的課題；
四、計量軟件的作用越來(lái)越重要。采用計量軟件的流量計能夠提供高精度、寬范圍的流量測量,并能夠提供一些特殊測量情況下的補償計算功能；
五、更好的易操作性。更方便的儀表接線(xiàn)和操作將是自動(dòng)化儀表的另一個(gè)努力方向。
總之，沒(méi)有一種測量方式或流量計對各種流體及流動(dòng)情況都能適應的。不同的測量方式和結構，要求不同的測量操作，使用方法和使用條件，每種型式都有它*的優(yōu)缺點(diǎn)。因此，應在對各種測量方式和儀表特性作全面比較的基礎上選擇適于生產(chǎn)要求的，既安生可靠又經(jīng)濟耐用的*型式。
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