1  導言

        電磁流量計具有許多優點而被廣泛應用于水廠流量計量，并在水廠與相關單位水量結算過程中發揮著越來越重要作用。紹興市制水公司宋六陵水廠在進、出水總管上，分別安裝有多臺口徑在 DN500 及以上電磁流量計流量計。從 2001水廠投運以來，水廠進、出水偏差基本在流量計誤差±1%范圍內。但近年來，水廠進、出水量偏差有增大趨勢，為此我們對流量偏差原因進行分析，以提高電磁流量計準確性。

 

2  計量偏差原因查找與分析

        電磁流量計基本原理是法拉第電磁感應定律，即導體在磁場中切割磁力運動時在其兩端產生感應電動勢。導電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內流動，與流動方向垂直的方向上產生與流量成比例的感應電勢。由于受 K(系數)、B（磁感應強度）、D（兩電極間距離）的變化及磁場方向、連線與液體方向三者的垂直度都會引起測量誤差，因此影響電磁流量計測量誤差的原因很多，包括儀表的使用及維護、安裝條件及方式、設計及選型等因素。

 

2.1  安裝條件不符

        電磁流量計作為高精度檢測儀表，在設計安裝過程中有嚴格技術要求，如流量計前后直管段長度不符，管道流體不滿管、管道水流中氣泡因素等。

 

2.2  計量儀表的電纜線過長

        電磁流量計是由特定的電纜將傳感器和轉換器連接成的一個系統，電纜長度、絕緣情況、屏蔽層數、分布電容及道題橫截面積等都會對測量結果產生影響，嚴重的還可以使流量計無法正常工作。一般安裝過程中電纜應越短越好，其長度應在允許的范圍之內，最大長度由待測液體的電導率、屏蔽層數、分布電容、導體橫截面面積等決定，同時應盡量避免出現中間接頭，末端應處理好。為減少計量儀表電纜線干擾。

 

2.3  一、二次儀表匹配

        在流量計使用過程中由于儀表本身生命周期或故障，對部件更換以后，由于設備匹配性問題產生誤差。在電磁流量計故障中，一次儀表和二次儀表的部件故障較為常見。

2.4  儀表存在零位飄移

        電磁流量計在使用一段時間后，因各種原因容易出現零位飄移現象。

2.5  儀表存在流速偏低

        一般電磁流量計要求最低流速在 0.3m/S，流速過低會導致計量誤差偏大。

2.6  儀表電極存在結垢

        電磁流量計經過一定時間運行后，流量計電極表面和管道內壁常會受到污染。若附著層電導率與流體電導率相近，則會使傳感器二電極間電阻變得很小，甚至短路，輸出顯示負偏差，甚至不能正常工作，若附著物為絕緣性物質，則電極間阻力增大，使誤差增大，嚴重時流量計不能正常使用。

 

2.7  傳感器、轉換器性能參數指標不符標準要求

        傳感器的輸出信號很小，通常只要幾毫伏，為了提高抗干擾能力，傳感器的零電位必須單獨可靠接地，且傳感器輸出幸好接地點應與被測流體電氣連接。傳感器的接地電阻通常應小于 10Ω，在連接傳感器的管道內涂有絕緣層或采用非金屬管道時，傳感器兩側應安裝接地環，并可靠接地，以使流體接地，流體電位與地電位相同。在對傳感器檢測中國，傳感器電極電阻、勵磁電阻、勵磁對地絕緣等指標都有明確的控制標準。對儀表轉換器在摸擬高、中、低三種不同流量工況下，其偏差值均在誤差標準范圍內，要求實際測量值與計算值偏差＜設定點的 1.5%。通過檢測，能及早發現部分儀表參數異常，從而通過分析，落實整改措施，對相關儀表加以優化和維護，保證儀表運行穩定、可靠。

 

3  宋六陵水廠電磁流量計偏差問題

3.1  部分轉換器儀表已停產無法維修

        在 2006 年以前科隆 DN1600 口徑以上電磁流量計的轉換器均采用 SC100 或 IFC110 且配有外置放大器，目前全部改為配置 IFC300 做為二次儀表，外置放大器變為了內置放大器。

3.2  二次儀表更換后無法準確匹配

        根據廠家介紹，現有的 IFC300 理論上與原傳感器是可以匹配使用，不同型號的轉換器理論上也能相互替換，但是有功率放大器的存在，和內部參數勵磁頻率的不同（IFC300和IFC110在口徑大于1000mm時的勵磁頻率為1/36，SC100AS的勵磁頻率為 1/32），會影響流量，會存在一定誤差。若要真正的測量準確，只能將新 IFC300 和舊傳感器進行實流標定。

3.3  電極上的結垢無法清除

        在 2015 年 1 月公司對一期進水閥進行檢修期間，利用供水總管停水間隙對一期進水總管電磁流量計內部進行了檢查，發現流量計電極表面附著物嚴重，表面附著厚厚一層粘稠物，幾乎無法辨別電極所在位置。

3.4  部分流量計流速過低

        按儀表出廠要求流量計管道流速不能低于 0.3m/s，而水廠內及輸水管上流量計一般按照最高流量設計，口徑一般都進行放大，部分儀表檢測流量達不到流量計最低流量要求，從而影響正常計量。

3.5  部分儀表有零位漂移現象

        從對進、出水流量計檢查來看，電磁流量計使用一段時間后，因各種原因會存在儀表零位漂移現象。

3.6  部分流量計設計安裝不規范

        從水廠進出流量計安裝位置看，由于場地限制，設計過程中，沒有對流量計技術指標進行系統考慮，進水流量計前后直管段長度達不到流量計安裝要求。部分流量計井設計不合理，流量計連接直管預留太少，比對管段長度不夠，便攜式流量計無法參與比對。

4  控制策略

4.1  定期計量儀表傳感器、轉換器檢測

        定期邀請廠家技術人家對水廠進、出水主要電磁流量計的傳感器進行檢測，可以從中對電磁流量計的勵磁對地絕緣、電極電阻、勵磁電阻、勵磁對地絕緣、轉換器實測偏差等性能參數檢查，發現問題及時處理。傳感器絕緣電阻和各信號阻值如下表：

4.2  適時對儀表零位漂移的檢測

        利用施工及低水量供水等時段，適時組織技術人員對儀表的零位進行檢測，確保儀表精度準確正常。

4.3  及時檢修故障儀表

及時協調組織相關部門，做好結算流量計故障儀表的檢修工作。

4.4  建議建立超聲波流量計定期比對制度

        為加強流量計準確性管理，在現有每年安裝 4.1 條方法進行參數檢測檢查基礎上，建議建立超聲波流量計定期比對制度，每年定期對流量計的準確性進行比較，以及時發現流量計的偏離。

4.5  合理調度

        通過合理調度，盡可能減少低流速現象發生，達到既保證水質達標、水量水壓充足，又盡可能滿足流量計儀表最低流速參數的要求。

4.6  加強替代流量計的選型研究

        鑒于供水企業部分進、出流量計配件已停產，無法維修、更新現狀，平時應加大對新型流量計選型研究，特別是在現有流量計井和流量計基礎上，在不停水前提下，做好流量計故障后的替換儀表的選型工作，有條件時推廣應用新技術。

4.7  重視對流量計設計階段規劃

        設計時重點分析儀表安裝要求，對流量計前后直管要求，流量計口徑選擇，最低流速、一、二次儀表就近安裝等進行控制。同時，設計應考慮新裝流量計井內流量計前后加裝標準管段，有利于定期開展檢測、比對。

 

作者：仕樂克電磁流量計

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