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农村饮水电磁流量计

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产品名称: 农村饮水电磁流量计
产品型号:
产品厂商: 华陆
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简单介绍
    

农村饮水电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法 拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场,当有导电介质流过时,则会产生感应电压,管道内部的两个电极测量产生的感应电压,测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

农村饮水电磁流量计 的详细介绍

农村饮水电磁流量计

电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法 拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场,当有导电介质流过时,则会产生感应电压,管道内部的两个电极测量产生的感应电压,测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

                         

应用行业:

适用于测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量,如洁净水、污水、各种酸碱盐溶液,泥浆、矿浆、纸浆以及食品方面的液体等,广泛应用于冶金、造纸、水处理、化工、轻工、纺织、电力和采矿等行业。

结构:

主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。

              

磁路系统:

其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永磁铁来实现,其优点是结构比较简单,受交流磁场的干扰较小,但它易使通过测量导管内的电解质液体极化,使正电极被负离子包围,负电极被正离子包围,即电极的极化现象,并导致两电极之产蝗内阻增大,因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时,永磁铁相应也很大,笨重且不经济,所以一般采用交变磁场,且是50HZ工频电源激励产生的。

测量导管:

其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路,测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成,可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。

电极:其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成,且被要求与衬里齐平,以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。
外壳:应用铁磁材料制成,是分配制度励磁线圈的外罩,并隔离外磁场的干扰。
衬里:在测量导管的内侧及法兰密封面上,有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体,其作用是增加测量导管的耐腐蚀性,防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
转换器:由液体流动产生的感应电势信号十分微弱,受各种干扰因素的影响很大,转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。
主要特点:
 · 极强的抗腐蚀能力,几乎可测任何导电液体
 · 测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响
 · 抗干扰力强,几乎不受外界干扰
 · 仪表内部无任何阻流部件,无压损,属于节能型仪表
 · 直管段要求低,可在线标定
 · 具有自检和自诊断功能,方便检修
 · 在现场可根据用户实际需要在线修改量程 
技术参数:

仪表型号

HLLDG型(执行标准:JB/T9248-1999

精度等级

0.5

介质电导率

5μs/cm

可测*低流速

0.1/

可测*高流速

15/

量程比

1:20,可按客户要求订制

显示器

标配

信号输出

脉冲/4-20mA(负载电阻0-750Ω

供电电源

220VAC,允差15%+24VDC,纹波5%

通讯接口

可选RS485

通讯协议

MODBUSHARTProfibus

测量管体(衬里)材质

氯丁橡胶、聚氨酯、PTFEPFAF46等耐腐材料

测量元件(电极)材质

316L不锈钢、钛合金、哈氏合金、钽合金、铂铱合金、碳化钨等

防爆等级

Exd[ia]qIICT5

防护等级

IP65,可选IP68

整机功耗

15W

仪表通经

DN10-DN2000

安装方式

法兰安装,可选法兰夹持、螺纹连接

公称压力

1.6MPa或订制

介质温度

180

环境温度

-30-60°C

农村供水工程计量现状问题及对策建议

对农村供水工程的取用水量进行计量是贯彻落实有关法律法规的需要, 是践行*严格水资源管理制度的需要, 也是保障农村供水工程工程良性运行的需要。通过调研发现, 我国农村供水工程进出厂水主要计量设备主要有超声波流量计、电磁流量计等;用水户水计量设备主要有机械式水表、IC卡智能水表、远传水表等。*后, 分析了不同地区、不同供水规模农村供水工程计量设备安装率存在差异的原因以及量值不准的原因, 提出了做好农村供水工程计量工作, 促进工程的良性运行的建议。

1 工程概况

农村供水工程包括集中式供水工程和分散式供水工程, 其中集中式供水工程, 按供水规模, 可分为5类, 如表1所示。截至2016年底, 国内共有集中供水工程100多万处, 其中, 千吨万人以上工程 (即Ⅲ型以上农村集中式供水工程) 1.5万处, 200~1 000 m3/d的工程 (即Ⅳ型农村集中式供水工程) 4.9万处。由于各地在积极推进农村供水规模化发展, 因此, 本文主要针对供水规模在Ⅳ型及以上的农村集中式供水工程。

2 农村供水工程计量设备使用情况及原因分析

农村供水工程计量设备, 是指在农村供水工程中单独地或连同辅助设备一起用以进行水量测量的工作计量器具。选择国内不同地区 (东北、华北、华东、中南、西南、西北) 、不同供水规模 (Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型) 的249处农村供水工程进行了调研, 调研方式包括资料收集与分析、座谈讨论、现场查勘等方式。调研省 (直辖市) 包括东北的A、B, 华北的C、D, 华东的E、F, 中南的G、H, 西南的I、J, 以及西北的K、L等12个省 (直辖市) 。从调研情况来看, 农村供水工程进出厂水计量设备安装率为78.7%, 用水户水计量设备安装率略高于进出厂水计量设备安装率, 为83.1%。

2.1 不同地区农村供水工程计量设备情况及原因分析

不同片区农村供水工程计量设备安装情况统计见图1。华北的C、D、华东的E以及西北的L调研的农村供水工程进出厂水计量设备安装率和用水户水计量设备安装率*高, 都达到了100%。C和E因为农村经济条件相对较好, 建设投入相对较高, 在农村供水工程建设时就安装了进出厂流量计和用水户水表;D因为推行规模化供水为主, 相当一部分地区实现了城乡一体化供水, 全省范围内农村供水工程计量收费比较到位;L则是因为当地相对水资源匮乏, 农村居民用水缴费意愿较高, 计量收费得以推行。而西北的K调研的农村供水工程进出厂水计量设备安装率和用水户水计量设备安装率*低, 都为0。由于K地广人稀, 高寒地区农村供水工程多以重力自流方式供水, 不收水费, 所以K调研的农村供水工程都没有安装计量设备。西南的I调研的农村供水工程进出厂水计量设备安装率为7.7%, 而用水户水计量设备安装率为92.3%, 是因为I的农村供水工程供水规模相对较小, 主要为Ⅲ型或Ⅳ型工程, 绝大部分工程对用水户实行计量收费。

图1 不同片区农村供水工程计量设备安装情况   

2.2 不同供水规模农村供水工程计量设备情况及原因分析

不同供水规模农村供水工程计量设备安装情况统计见图2。Ⅱ型及以上 (即供水规模在5 000 m3/d以上) 的农村集中式供水工程进出厂水量计量率和用水户水计量率都达到了100%, 这是因为越是这种大供水规模的农村供水工程, 往往都进独立经济核算, 自负盈亏。工程要保证可持续运行, 要保证盈利, 势必就进行计量收费。而供水规模越小 (如Ⅲ型、Ⅳ型农村供水工程) , 工程进出厂水量计量率和用水户水计量率相对越低。主要原因是部分地区由于气候条件原因导致计量设备冻损或者其他原因导致该地区计量收费难以推行, 从而部分工程没有安装计量设备。

图2 不同供水规模农村供水工程计量设备安装情况  

3 计量设备技术经济性分析

农村供水工程进出厂水主要计量设备主要有超声波流量计、电磁流量计等, 用水户水计量设备主要有机械式水表、IC卡智能水表、远传水表等。农村供水工程常用计量设备技术经济性综合比较如表2所示。对于进出厂水的计量, 如果是新建工程, 选择安装电磁流量计或者超声波流量计都可以, 电磁流量计精度较超声波流量计高, 价格也稍贵些。如果已有工程补装计量设备, 则建议选择超声波流量计。无论是插入式超声波流量计还是外夹式超声波流量计的安装, 都可以做到不断流安装, 安装比较方便。对于用水户水计量, 则根据当地经济条件, 收费管理方式, 用水户意愿等, 选择安装机械式水表或者IC卡预付费水表, 北方地区还需要考虑水表防冻问题。

表2 农村供水工程常用计量设备综合比较    

4 农村供水工程计量设备量值不准的主要原因分析

目前, 虽然供水规模在Ⅳ型及以上农村集中式供水工程80%左右都安装了水量计量设备, 但是调研过程中发现计量设备在使用过程中很难达到设备标识的计量精度, 主要有以下几个方面原因。

(1) 部分计量设备安装不规范。如根据《电磁流量计》 (JB/T 9248-1999) 的要求, 公称通径1 000 mm以下的电磁流量计, 其上游直管段长度应不小于5DN, 下游直管段长度应不小于2DN;根据《封闭满管道中水流量的测量饮用冷水水表和热水水表第2部分:安装要求》 (GB/T 778.2-2007) 的要求, 用水户水表安装至少要满足上游直管段10DN, 下游直管段5DN。由于受安装空间的限制, 计量设备安装时没有满足上下游直管段长度要求, 从而造成计量误差。当流量计安装在输水管道高处时, 由于水流在输送过程中可能会夹杂很多气泡, 在输水管道高处被分离出来, 从而带来计量误差

(2) 部分计量设备使用环境未达到规范要求。流量计的现场工作环境包括环境温度、湿度、有无腐蚀性气体、有无振动、有无阳光照射、有无雨水浸淋等。与城市供水工程相比, 农村供水工程所处环境相对恶劣, 进出厂水表很多都未安装在流量计井里面, 直接裸露在外。有的虽然安装在流量计井里, 但是井里的环境条件达不到流量计正常工作要求。

(3) 部分超出计量设备正常计量范围。一般情况下, 流量计都有流量测定范围, 计量精度只有在测定范围内才能保证。在测定范围以外, 流量计仍然可以测量, 但是计量精度要下降, 有的甚至会造成流量计损坏。农村供水工程管道流量时变化系数较大规模城市供水工程要大, 因此, 在用水高峰期或者用水低谷时, 流量可能超出流量计正常测量范围, 造成测量误差大。

(4) 计量设备未进行定期检定/校准或更换。为保证计量精度, 电磁流量计、超声波流量计还有用水户水表, 都需要按照相关标准要求进行定期计量检定或校准。根据《电磁流量计检定规程》 (JJG 1033-2007) 的要求, 电磁流量计准确度等级为0.2级及优于0.2级的其检定周期为1 a, 对于准确度等级低于0.2级及使用引起误差的电磁流量计检定周期为2a。

5 结论与建议

通过对国内六大片区Ⅳ型及以上农村集中式供水工程计量设备安装情况进行调研, 进出厂水计量设备安装率和用水户水计量设备安装率分别为78.7%和83.1%, 但是计量设备安装率并不等同于计量收费率。现场调研发现, 有部分地区农村供水工程虽然安装了计量设备, 但是由于种种原因还是固定按人或者按户收费, 甚至不收费的情况。

(1) 多途径大力推行计量收费, 进一步提升计量设备安装率。抓好“十三五”农村饮水安全巩固提升的新机遇, 将计量设备安装作为农村饮水安全巩固提升工程实施的一项重要内容。建立健全农村供水工程计量收费的规章制度, 规范完善计量收费工作机制。

(2) 规范计量设备的安装和使用, 保障计量精度。根据工作环境条件、流量范围, 在经济条件允许的情况下, 选择适宜的计量设备类型。经济方面除考虑计量设备购买费用和安装调试费用外, 还需要考虑运行维护费用和定期检定/校准等费用。同时农村供水工程的水量计量涉及管网漏损以及计量收费的问题, 计量设备的精度也是一个重要因素, 因此在考虑费用的同时需要兼顾计量精度。综合考虑计量设备的计量精度、安装使用条件、设备购买费用、运行维护费用等因素, 电磁流量计和时差法超声波流量计用在农村供水工程进出厂水的水量计量目前是*合适的。在用水户水计量设备方面, 各地可根据需求选择机械式水表或者IC卡智能水表

(3) 加强计量设备的维护和监管。对于进出厂水计量设备, 农村供水管理单位要加强对农村供水工程管理人员进行水量计量设备运行维护方面的培训, 提高管理人员素质, 确保计量设备的正常运行。对于用水户水计量设备, 针对用水户蓄意破坏等情况, 制定相应的惩戒措施, 加强用水户水计量设备使用情况的监管。

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