電磁流量計在水務行業該怎麽選型？

    電磁（cí）流（liú）量計 是利（lì）用法拉第電磁感（gǎn）應定律製成的（de）一種測量導電液體（tǐ）體積流量的儀（yí）表，現在廣泛（fàn）的應用在水務行業中。本文（wén）詳細地介紹（shào）了流量計的選（xuǎn）型、安（ān）裝（zhuāng）、使（shǐ）用和案例。合理的選型，能（néng）保證電磁流量計測量的精確度、穩定性（xìng）、長壽命。

    城鎮供、排水重要的基礎設施之中，經常會涉及到水量的計量（liàng），而電磁流（liú）量（liàng）計是（shì）常見的計量設備之一。自來水廠的（de）進水、出（chū）水管道上會安（ān）裝電磁流量計用作貿易結算，投加（jiā）水處（chù）理藥劑的管道上也（yě）會安裝電（diàn）磁流量計來實現（xiàn）精確（què）加藥。供水、排水管網上同樣會安（ān）裝電（diàn）磁（cí）流量計監測流量。電磁流量計合理的選型就顯（xiǎn）的非常重要，它能保證其測量的精確度、穩定性、長壽（shòu）命。

    選型要素：

   （1）滿足被測量介質的電導率要求

    介質電導率限製條件為б≥ 1-5us/cm（б水>20us/cm），不能測量非導電介質（zhì）,如氣體、油類。

    這個條件在水務（wù）行業一般都能滿足，但隨著水處理工藝的改進，有些水廠采用膜（mó）處理工藝，出水電導率較低（dī），需要在選型的時候考慮低電導率使用專用電磁（cí）流量計。

   （2）選擇合適口徑的傳感器

    電磁流量計實質是測量介（jiè）質的流速，它是速度式流量計。一（yī）般電磁流量計推薦流速在0.3m/s-5m/s，在這個範圍內，流量（liàng）計測量精度高（gāo）、線性好、水力損（sǔn）耗小、介質對流量計傳感器襯裏和電極的磨損也較小。

    轉（zhuǎn）換器選型：


    轉換器接收傳感器微弱的電壓信號（hào），通（tōng）過模數轉換將被測介質的瞬時流量、累積流量等信息顯示，並具有通訊接口輸出流量計各種數據。

   （1）精度等級選（xuǎn）擇

    一般流量計廠家都會（huì）有不同精度（dù）的轉換器可供選（xuǎn）擇，精度（dù）越高價格越貴，常規轉換器精（jīng）度±0.2%～±0.5%可供（gòng）選擇（zé）。一般在貿易結算場合會選配高精度（dù）轉換器，在水處理藥劑投加等場合會選配相對精（jīng）度低、性價比合適的轉換器。

   （2）供電方式選擇

    根據（jù）流量計不同安裝場合，可根據需要選擇電池、AC100 - 230V、DC 24V等供電方式（shì）。現在有流量計廠家轉換器可（kě）以自適應電源（yuán），不論AC 230V還是DC 24V輸入都能正常工作。

   （3）輸出（chū）、通訊方式選擇

    一般情況下，轉換器帶（dài）有4-20mA電流、脈衝輸出等，用來輸出瞬時流量、累計流量等狀態。還（hái）可根據需要選擇Modbus、PROFIBUS-DP、Profibus-PA通訊方式，數字（zì）通（tōng）訊相比於開關量（liàng）或模擬量輸出，在抗幹擾、傳輸距離、數據準確性（xìng）上更好，但（dàn）價格也相應的更貴。

    電纜線選型:

    電纜線一般有兩根，一根信（xìn）號電纜（lǎn）：將傳感器電極信號傳輸到轉（zhuǎn）換器輸入端；另一根勵磁電纜：給傳感器勵磁線圈供電。針對（duì）IP68的傳感器，選擇合適（shì）的電纜線長度就顯得尤為重要。電纜線（xiàn）太短，需要（yào）加長電纜線以及相應的（de）接線盒（hé）、密封膠水（shuǐ）；電纜線太長，增加成本、穿（chuān）線施工難度、受信號幹擾的（de）可能性等。多少長度（dù）的電纜線（xiàn）和介（jiè）質的電導率有關，當（dāng）介質電導率很低（dī）的時候，電容（róng）效（xiào）應會使（shǐ）電路電壓發生改變。

    傳感器選型:

    傳感（gǎn）器由導管（guǎn）、襯裏、電極（jí）、線圈、外殼、法蘭和接線盒組成。其（qí）中襯裏、電極直接和介質接觸，需要根據被測介質的物理化（huà）學特（tè）性選型。

    電極選型:

   （1）材質選型

    電極對被測量介質的耐腐、抗磨蝕、無電化學反（fǎn）應是選擇材（cái）質考慮（lǜ）的因素。常用（yòng）金屬材料有含鉬耐酸鋼（gāng）、哈氏合金B、哈氏合金C、鈦、鉭、鉑銥合金等。由於（yú）介質種類繁多,其腐蝕（shí）性又受溫度、濃度、流速等複雜因素影響而變化,生產廠僅能給出很粗略的各種電極的適用範圍。電極材（cái）質（zhì）的選（xuǎn）擇可從使用者借鑒該介（jiè）質在其他設備（bèi）的應用實例和以往的（de）經驗（yàn）來確定。浙江某自來水廠（chǎng）用於計量5-10%次氯酸鈉投加，電極材質選擇了哈氏合金，在運行使用1年多的時間後（hòu），出現傳感器故障，返廠檢測發現電極腐蝕，後我司選擇鈦電極材質（zhì），現運行情況良好。水行（háng）業常（cháng）規選型詳見表2。

   （2）形式選型

    不同廠家會有不同形式的（de）電極可供選擇，如刮刀電極、可更換電極、彈型電極等。刮刀電極可手動清除電極表麵汙垢；可更換（huàn）電極可在線拆下清洗電極；彈型電極可通過（guò）水流自清（qīng）洗。在容易積垢的場合，如自來水廠原（yuán）水管道可考慮選用以上三種形式（shì）電（diàn）極（jí），但是帶刮刀（dāo）電極的傳感器（qì）對口徑有要求，一（yī）般需要口徑大於DN350。對於刮刀（dāo）電極、可（kě）更換電極在操作拆（chāi）卸中存在漏（lòu）水可能，需要特別注意。在（zài）現在有的流（liú）量計廠家轉換器有電極清洗電路(ECC)，轉換器可定期釋放電壓（yā）脈衝，避免（miǎn）磁性物質在電極上的積存。在浙江省的汙水廠，拆卸整個傳感器後清洗電極，效果更（gèng）好。

    襯裏選型:

    常用襯裏（lǐ）材料有氯丁橡（xiàng）膠、聚氨酯橡膠、氟塑料、陶瓷等。

    氯丁橡膠用於非腐蝕性或弱腐蝕性液體，如自來水、汙廢水。

    聚氨酯橡膠有（yǒu）極好的耐磨耗（hào）性，但耐酸堿的腐蝕性較差。它的耐磨（mó）性相當於天然橡膠的10倍，適用於水處理石灰、活性炭等溶液。

    氟塑料主要有聚四氟乙烯、聚全氟已（yǐ）丙烯、聚氟合乙烯（xī）等，具有優良的耐化學腐蝕性，但耐磨性，抗負壓性（xìng）差。後開發各種改性材質（zhì），如在襯裏中加金屬網，加強了與測量管之間的結合力，改善了抗負壓性能，可用於水處理次（cì）氯酸（suān）鈉、PAC等溶液。

    水行業常規的襯裏選擇基本上就以上三種。另襯裏的耐溫性能有時也需要考慮，如處理印染廢水，水溫（wēn）會比較（jiào）高。

    法蘭:

    水行業中電磁流量計傳感器和管道的連接基本采用法（fǎ）蘭連接。

    法蘭有國標、德標、國際標準、美標等，因流量計很多為進口品牌，法蘭標準一定要選正確。

    法蘭的壓力等級也一定（dìng）要選擇正確，1）如果是舊款更（gèng）換為新款、不（bú）同品牌之間流量（liàng）計的更（gèng）換，則法蘭壓力等級一定（dìng）要和初始流量計一致；2）如果是（shì）新裝流量計，則根據設計（jì）規（guī）範要求，流（liú）量計、管道和伸縮節選擇匹配壓力等級。口徑大於DN1200的流量計標配（pèi）壓力等級通常為PN6，會與現場管道常規的PN10不一致（zhì），需要注意。另（lìng）如水庫（kù）出水流量計，選型時需要根據現場水位落差，提高法蘭壓力等級。

    法蘭材質有碳鋼、不鏽鋼等可供選擇。

    另現在有流量計廠家還有鬆套法蘭安裝方式可（kě）供（gòng）選擇，方便拆裝。

    密封墊片在法蘭連接的（de）安裝時必定會用到，同樣需要根據介質進行合適選擇，不然會發（fā）生（shēng）腐（fǔ）蝕（shí）導致法蘭連接（jiē）處漏液。如水廠消毒需要加次氯酸鈉（nà）的流量計密封墊片需要采用氟橡膠。

    接地環:

    當工藝管道為塑料或絕緣襯裏金屬管（guǎn）時，需安裝接地環，以便電磁流量計取得參考電位。原則上接地環材質需要（yào）和（hé）電極材質一致。對於小口徑（jìng）電磁流量計，接地環的（de）價（jià）格基本是能夠（gòu）接受的，即使是（shì）貴金屬材（cái）質。但是對於較大口徑的產品，如果涉（shè）及到必須使用貴金屬材質（zhì）的接（jiē）地環，如鉭、鉑等，則價格非常昂貴。這種情況下可以（yǐ）考慮使用（yòng）以PTFE為（wéi）主體，上附貴金屬（shǔ）絲或金屬條的接（jiē）地環，不過這種形式的接地環因接觸麵積變小，接（jiē）地效果一般。另外（wài）如果需要使用哈氏合金電極的工況，可以配活性比哈氏合金更高的316L接地環，讓介質先腐蝕316L接地（dì）環，從而保護電極，但這種（zhǒng）方式（shì）的問題在於需要定期更換接地環。現在有流（liú）量計廠家（jiā）傳感器帶有接地電極，或者轉換器帶有虛（xū）擬（nǐ）接地功能，可以不需要裝接地環，具體采用哪種方式，算上（shàng）價格因素（sù）綜合考慮（lǜ）。

    選型總結:

    根據使用經驗，對水（shuǐ）務行業常規會用到（dào）的傳感器（qì）電極和襯裏材質做一（yī）些總結。腐（fǔ）蝕問題非常複雜, 工程上沒有（yǒu）100%確保，方法是經驗法，經驗來自於使用。耐腐蝕的能力與材料（liào）的成本是（shì）成正比例的，達到壽命（mìng）與成本的平衡點是較理想的。