电磁流量计城镇供水计最仪表的应用及特点

国内各自来水公司进、出厂水流量的计量是供水行业水计量的关键，是自来水企业统计计算产水量、产销量、产水成本、管网漏耗和能源单耗等主要生产运行指标的重要依据，是供水行业必不可少的检测环节。

    上世纪，80年代以前，大多数水厂未配备计量仪表，仅通过水泵特性曲线粗略推算，准确性很低。随着城市供水的发展，水厂计量仪器仪表设备也获得相应较快的发展，并呈现出多品种的局面。一些水头损失较大的差压式流量计（如孔板流量计、均速管水头损失不大）和插入式流量计（插入式涡轮流量计）逐步被具有压力损失小、安装方便、自动化程度较高的流量仪表取代（如电磁流量计、超声流量计等），虽然在重大引水工程及水库仍有大量的文丘里管流量计在使用，但与以往的差压式流量计相比已有很大改进。

    国内自来水公司进、出厂水计量使用的流量计与其它领域相比具有其特殊的要求。首先，流量计的口径比较大，一般大于DN1000mm，国内使用的最大口径达到DN3000mm；其次，水的流量较大，一般为数千到几万m3/h；再次，为保证满足供水损失率的要求，流城镇供水计最的技术特点及发展趋势赵雨斌，等量计的计量准确度高，一般应优于0.5%，甚至0.3%；还有，流量计的安装位置对直管段的要求不能过高；尽量具备高度的智能化和网络化等特点。

    国外供水行业使用流量计时主要选择本国产品，以便于售后服务，使用的流量计在结构上尽量简单，不追求较高的准确度等级（一些发达国家对供水损失率无限定指标，流量计量主要为工艺运行和合理调度提供参数）。发达国家目前使用的品种主要有：各种类型的电磁流量计、超声流量计和少量文丘里管流量计。

    2 常用流最计及其技术发展通过

    对主要城市自来水公司和水库在用大口径流量计应用情况的调查，我国城镇供水行业主要使用了以电磁流量计为丰的多种流量计。各地自来水公司大量使用了电磁流量计和超声流量计等，少量沿用插入式流量计（涡轮流量计和电磁流量计等），并大量更新为智能化、高精度、多功能的流量仪表。少数自来水公司已实现或部分应用了有线/总线式数字通信方式（如MODBUS，PROFIBUS，FF，CAN等）以及无线的通信方式，以实现远程抄表，并将流量数据远传到公司中心调度室。在大型引水工程和水库中，除了使用大口径和特大口径电磁流量计和超声流量计外，采用最新计算机技术和专用计量软件的古典文丘里管流量计系统也得到大量应用。

    2.1 电磁流量计

    工作原理基于电磁感应定律的电磁流量计是供水行业使用最广泛的一种流量计。由于电磁流量计具有一些突出的特点（无可动件、无压损、流量范围度大、高准确度、耐腐蚀性和高可靠性等），成为发展较快且技术较成熟的流量检测仪表，并成为供水行业首选的流量计。

    随着计算机技术和微电子技术的飞速发展，电磁流量计的设计和制造技术也获得了突飞猛进的发展。传感器的制造工艺采用了适合多种场合的各种衬里工艺（四氟塑料、F4、橡胶、陶瓷衬里等），并在励磁线圈结构和外壳防护方面进行优化和改进，大口径电磁流量传感器基本满足IP68，可靠性进一步提高。电磁流量转换器智能化技术进一步完善和提高，借助单片机微处理器、DSP技术和软件编程技术，实现了电磁流量计励磁方式的优化和智能化（多频励磁、双频励磁等），并实现拓宽量程（测量范围度50：1，再考虑上限范围度20：1，两者相乘可扩展到1000：1）、补偿测量误差、零点校正、励磁及系统自诊断、正反相流判断、空管与不满管的自诊断等功能，极大地增强了电磁流量计技术性测量功能，改善了可靠性和稳定性。为满足FCS新型控制系统的要求，新型电磁流量计应用了计算机串行通信技术，采用了PROFIBUS，FF等现场总线数字通信协议，实现了与上位机的双向数字通信，提高了系统的自动化水平和数据传输的可靠性。

    大口径流量的在线检定是困扰供水行业的另一个难题。电磁流量计目前仍采用传统的定期离线检定方式，这对于连续运行的供水行业而言无疑是不可能的。国家对大流量计量站曾在电磁流量计的在线检定方面做了一些研究，目前多采用与超声流量计比对的方法。有些生产厂商提供了具有在线自诊断功能的电磁流量计，能在一定程度上定性地判断流封十的工作状态。正在开发中的新型流量计在线检定系统能够通过比较流量计主要参数的变化情况，判断流量计的计量性能状态，实现流量计的在线检定功能。该技术的关键是确保出厂检定和在线检定具有相同的基准和复现性，并将代表流量计性能的重要参数（如传感器励磁参数、内阻、绝缘、有关参数设置等）形成电子指纹，以供定期在线检查。