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 水源、水廠進出口水流量計量使用的流量計與其他領(lǐng)域相比具有其特殊的要求。第一，流量計的口徑比較大，一般大于DN1000mm，國內(nèi)使用的最大口徑達到DN3000mm。第二，水的流量較大，一般為每小時數(shù)千到幾萬立方米。第三，為保證滿足供水損失率的要求，流量計的計量準確度高。第四，流量計的安裝位置對直管段的要求不能過高。針對水源、水廠進出口水流量的特點，用戶在選擇流量計時就要注意以下幾個方面：

1.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。

2.新設(shè)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，則會造成動力損耗大幅度增加，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。

3.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。做系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮儀表與流體接觸部分的清洗。

4.流量計流量范圍要大。原因是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。

5.防護等級要求高。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，所以在設(shè)計時就應(yīng)估計到這種情況，選用防持續(xù)浸水影響的流量傳感器，例如防護等級為IP68的。

水源、水廠進出口水流量計量主要使用以電磁流量計為主的各種流量計。各地自來水公司大量使用了電磁流量計和超聲流量計等，少量沿用插入式流量計（渦輪流量計和電磁流量計等），并大量更新為智能化、高精度、多功能的流量儀表。少數(shù)自來水公司已實現(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）以及無線通信方式，以實現(xiàn)遠程抄表，并將流量數(shù)據(jù)遠傳到公司中心調(diào)度室。下面介紹這些流量計：

一、電磁流量計

工作原理基于電磁感應(yīng)定律的電磁流量計是水源、水廠進出口水流量計量最常用的流量計，該種儀表具有以下特點：

1.無可動部件、可靠性高、長期穩(wěn)定性好。

2.無附加阻力。這一點對大口徑流量計有特別重要的意義。

3.測量準確度高。典型產(chǎn)品在n≥1m/s時，最大允許誤差可達到±0.3％。

4.可測流量范圍大。保證準確度一般可達40∶1，可測范圍可達200∶1。例如IFM系列產(chǎn)品，在v＝0.06m/s時，最大允許誤差仍可小于±2％。

5.直管段要求相對較低。對于大口徑管路，這一點也很重要。有一些流量計要求前后直管達到30D，對于管徑為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。國內(nèi)最大提供DN3000mm的產(chǎn)品，從而能滿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)品價格高，而且口徑越大價格越高。

電磁流量計是發(fā)展較快且技術(shù)較成熟的流量儀表，并且是水源、水廠進出口水流量計量首選的流量計。隨著計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電磁流量計的設(shè)計和制造技術(shù)也獲得了突飛猛進的發(fā)展。傳感器的制造工藝采用了適合多種場合的各種襯里工藝（四氟塑料、F4、橡膠、陶瓷襯里等），并在勵磁線圈結(jié)構(gòu)和外殼防護方面進行了優(yōu)化和改進，大口徑電磁流量傳感器基本滿足IP68，可靠性進一步提高。電磁流量轉(zhuǎn)換器智能化技術(shù)進一步完善和提高，借助單片機微處理器、DSP技術(shù)和軟件編程技術(shù)，實現(xiàn)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），并實現(xiàn)了拓寬量程（測量范圍為50∶1，再考慮上限范圍即20∶1，兩者相乘可擴展到1000∶1）、補償測量誤差、零點校準、勵磁及系統(tǒng)自診斷、正反相流判斷、空管與不滿管的自診斷等功能，極大地增強了電磁流量計的測量功能，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，新型電磁流量計應(yīng)用了計算機串行通信技術(shù)，采用PROFBUS、FP等現(xiàn)場總線數(shù)字通信協(xié)議，實現(xiàn)了與上位機的雙向數(shù)字通信，提高了系統(tǒng)的自動化水平和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/span>

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、無壓力損失、無可動易損零部件等優(yōu)點，在水源、水廠進出口水流量計量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，具有以下特點：

1.超聲流量計的夾裝式，其價格與口徑無關(guān)，用來測量大口徑管路流量，投資較省。

2.超聲流量計能得到的測量準確度同管徑有關(guān)，管徑越大，有可能得到的準確度越高。有的供應(yīng)商能提供帶測量管的多聲道時差式超聲流量計，準確度最高可達0.15級，但價格比較高。

3.既可測量導電液體（如水等），又可測量不導電液體。

目前使用的超聲流量計多為便攜式（時差法）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，單聲道測量準確度不高，當DN≥150mm、v≥0.3m/s時，最大允許誤差可達±2％。多用于流量計的比對和檢測，直接用于進、出廠水計量的較少。采用多聲道（四聲道）和濕式管段安裝以后，可以進一步提高測量準確性，也是水源、水廠進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，但價格較貴，因此，在測量準確度要求不高的場合，插入式流量計最受歡迎。

插入式流量計的價格只及滿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。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，插入式流量計常帶配套球閥，實現(xiàn)在不斷流情況下拆下儀表維護和檢查，從而提高測量系統(tǒng)的可靠性。下面就幾種插入式流量計的性能進行比較：

1.插入式渦輪流量計

價格較低，適合測量潔凈液體的流量。流體中含有固體顆粒或粘稠物時，極易導致渦輪卡滯。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)滿足要求過濾器又不現(xiàn)實，因而影響了人們對該種儀表的選用。

2.差壓式勻速管流量計

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(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、維修方便。因?qū)購搅魉儆嬓停�只要儀表插入桿長度同管徑相吻合，儀表示值受管內(nèi)流速分布的影響就比較小。

3.插入式渦街流量計

最大允許誤差為±1％，耐臟性比插入式渦輪流量計好，被測液體中有少量泥沙時也不會像均速管那樣容易引起故障，但受其測量原理的制約用來測量水流量時，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，不能勝任。

4.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優(yōu)越性。

（1）范圍度特別大。

（2）測量頭有較高的準確度。

（3）阻塞影響可忽略。

（4）有浸沒型傳感器，安裝在儀表井中被水淹沒也不影響正常測量。

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，管道中都必須充滿液體。為了防止液體中氣體在管道中積聚，管道的最高點都應(yīng)安裝排氣閥，實行自動排氣或人工定期排氣。

總的來說，流量計是一種計量儀器，它符合一般價值規(guī)律，準確度越高，價格越高；重量越大，價格越高；功能越多，價格越高；井口產(chǎn)品比國產(chǎn)的貴。

四、技術(shù)發(fā)展趨勢

針對水資源短缺問題，水源、水廠進出口水流量計量的手段在不斷更新，并應(yīng)用了較新的流量計量儀表，這些儀表的技術(shù)水平代表了流量測量技術(shù)的發(fā)展前景。通過分析常用的電磁流量計等流量儀表的技術(shù)演變，流量計量儀表等自動化儀表呈現(xiàn)以下技術(shù)發(fā)展趨勢：

1.大量應(yīng)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，通過采用單片機和專用軟件實現(xiàn)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、MOD-BUS等現(xiàn)場總線。

2.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并進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(zhuǎn)換器。

3.電磁兼容性技術(shù)（EMC）得到進一步重視。泵房電機等電氣設(shè)備的電磁輻射及大功率電氣設(shè)備引起的電網(wǎng)波動等，是影響智能化流量計正常工作的主要因素。抗ESD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)自動化儀表應(yīng)重點研究的課題。

4.專用計量軟件的作用越來越重要。采用專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。

5.更好的易操作性。更方便的儀表接線和操作將是自動化儀表的另一個努力方向。

總之，沒有一種測量方式或流量計對各種流體及流動情況都能適應(yīng)，不同的測量方式和結(jié)構(gòu)要求不同的測量操作、使用方法和使用條件，每種型式都有它特有的優(yōu)缺點。因此，應(yīng)在全面比較各種測量方式和儀表特性的基礎(chǔ)上選擇適于生產(chǎn)要求的，既安全可靠又經(jīng)濟耐用的流量計量儀表。