摘要(yào):電磁流量(liàng)計 以其安(ān)裝方便、測(ce)量精度高(gāo)和使用壽(shou)命長等一(yī)般流量計(ji)所不具備(bèi)的優點，在(zài)熱網計量(liàng)中擁有着(zhe)不可替🌈代(dài)的地位。因(yīn)此㊙️電磁流(liú)量計對于(yú)熱網高溫(wen)水流量測(ce)量來說則(zé)是一種比(bǐ)較理想的(de)計量儀表(biao)，可以在供(gòng)熱企業的(de)熱網測量(liàng)中廣泛推(tui)廣。
1．引言
　　城(chéng)鎮集中供(gong)熱目前在(zai)我國北方(fāng)大多數城(cheng)鎮已得🏃🏻‍♂️到(dào)大☁️規模的(de)㊙️普及并以(yi)更加迅猛(měng)的勢頭發(fā)展着，在這(zhe)些小則數(shù)十萬，多則(ze)有數百萬(wan)甚至上千(qian)萬平方米(mi)供熱面積(ji)的熱網上(shang)，哪怕任☀️何(hé)微小的技(ji)術進步都(dou)會産生巨(jù)大的經濟(jì)效益和社(she)會效益。熱(rè)電廠的熱(rè)力産品主(zhu)要有蒸汽(qì)和熱水。對(dui)蒸汽和熱(rè)水的流量(liang)、熱量如何(he)🚩計量和管(guan)理是維護(hù)供用熱雙(shuāng)方經濟利(li)益、減少貿(mào)易糾紛、維(wei)持社會和(he)諧穩定的(de)關鍵所在(zai)
2．電磁流量(liàng)計
　　流量計(jì)(Flowmeter)是指用以(yǐ)測量瞬時(shi)流量和累(lei)計流量的(de)器具，統稱(chēng)爲流量計(jì)。流量計是(shì)工業測量(liang)中重要的(de)儀表之一(yī)。随着工業(yè)生産的發(fā)展，對流量(liang)測量的精(jing)度和範圍(wei)的要求越(yuè)來越高，流(liú)量測量技(ji)術日新月(yuè)異⁉️，爲了适(shì)應各種用(yong)途，各種類(lèi)型🔴的流量(liang)計相繼問(wen)世。目前已(yi)投入使用(yong)的流量計(jì)已超過100種(zhǒng)。
　　電磁流量(liang)計就是其(qi)中一種測(cè)量導電介(jie)質體積流(liu)量的計量(liàng)儀✍️表，具有(you)無節流阻(zǔ)流部件，不(bú)易堵塞，耐(nài)腐蝕㊙️性好(hǎo)，适用📧介質(zhì)範圍廣，測(ce)量精度不(bú)受被測介(jie)質溫度、粘(zhān)度、密度、壓(ya)力、比重等(deng)物理參數(shu)的影響，其(qí)👅示值在一(yi)✉️定的導電(dian)率範圍内(nèi)與被标定(dìng)的液體種(zhǒng)類無關等(deng)特點。
2．1工作(zuò)原理
　　電磁(ci)流量計的(de)測量原理(lǐ)是基于法(fa)拉第電磁(cí)感應定♌律(lü)⁉️:導電液體(ti)在磁場中(zhong)切割磁力(lì)線運動時(shí)，導體中産(chan)生感應電(diàn)勢，如圖1所(suǒ)示，其感應(ying)電勢E爲:
E=KBVD
式(shi)中:
K———儀表常(cháng)數
B———磁感應(ying)強度
V———測量(liang)管道平面(mian)内的平均(jun)流速
D———測量(liang)管道截面(miàn)的内徑

　　電磁(cí)流量計在(zai)結構上一(yi)般由電磁(cí)流量計傳(chuán)感器💞和💛電(dian)磁☂️流量計(jì)信号轉換(huàn)器兩部分(fèn)組成。一般(ban)情況📞下傳(chuán)感器和轉(zhuǎn)♋換器是分(fen)體的，傳感(gan)器安裝在(zai)生産過程(cheng)工藝管道(dào)上，它的作(zuo)用是将流(liú)經管内的(de)液體流量(liang)值線性地(dì)變換成感(gǎn)應電勢信(xìn)号，并通過(guo)傳輸✂️線将(jiāng)此信号送(sòng)到轉換器(qì)中去，主要(yao)由管組件(jian)、磁路🌏系統(tong)、電極及幹(gan)擾調整機(ji)構等部分(fen)組成。信号(hao)轉換🐪器的(de)作用🌈是将(jiāng)傳感器送(song)來的流量(liàng)信号進行(hang)比較、放✏️大(dà)、并轉換成(cheng)統一标準(zhun)的輸出信(xin)号，以實現(xian)對被🌂測液(yè)體流量的(de)遠距離🌏指(zhi)示、記錄、積(ji)算或調節(jiē)控制。也有(you)的電磁流(liu)量計将傳(chuán)✌️感器和信(xìn)号轉換器(qì)裝在㊙️一起(qǐ)組成 一體(tǐ)型電磁流(liú)量計 ，可就(jiu)地顯示，并(bing)遠傳顯示(shì)和控制。圖(tú)2是分體式(shì)的傳感器(qì)和轉換器(qì)工作的原(yuan)理圖。

2．2功能(neng)特點
電磁(cí)流量計主(zhu)要有以下(xià)特點:
(1)傳感(gan)器結構簡(jian)單可靠，沒(mei)有可動部(bù)分，也沒有(you)阻礙被🐕測(cè)📞介質流動(dòng)的節流部(bu)件，不會發(fa)生阻塞問(wèn)題：
(2)由于沒(méi)有節流部(bu)件，被測介(jie)質在傳感(gan)器的測量(liàng)管内⭐流過(guò)時⛹🏻‍♀️幾乎沒(méi)有壓力損(sǔn)失，僅有可(kě)忽略不計(ji)的沿程阻(zǔ)力;
(3)電磁流(liú)量計量程(chéng)範圍極寬(kuān)，而且可任(ren)意改變量(liang)程;其流量(liang)、流速✏️、口徑(jìng)三者關系(xi)可查閱曲(qǔ)線(圖3);

(4)電磁(cí)流量計無(wú)機械慣性(xìng)，反應靈敏(mǐn)，可以測量(liàng)瞬時脈動(dong)流量，而且(qiě)線性好，可(kě)以将測量(liàng)信号直接(jiē)用轉換器(qì)線性地轉(zhuǎn)換成标準(zhǔn)信号輸出(chu)，并且低頻(pín)三值波勵(lì)磁不受工(gōng)頻及現場(chǎng)條件各種(zhǒng)雜✊波幹擾(rǎo)影響，工作(zuo)穩定可靠(kào);
(5)傳感器測(ce)量管道内(nèi)隻有内襯(chèn)和電極與(yu)被測液體(tǐ)🔆接觸✏️，隻要(yao)合理選擇(ze)電極和内(nèi)襯材料，即(jí)可耐腐蝕(shí)和耐磨損(sun);
(6)安裝、使用(yong)維護方便(bian)，使用壽命(ming)較長。一般(bān)的電磁流(liu)量計要求(qiu)的💛直管段(duan)爲前5D，後3D，智(zhì)能文丘利(lì)電磁流量(liang)計隻需要(yao)🈲前3D，後1D，就能(neng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼确保計量(liàng)精度。
3．熱網(wǎng)應用
　　國電(dian)作爲城市(shi)現代化建(jian)設的基礎(chu)設施，用集(jí)中供熱形(xíng)♉式替代分(fen)散供熱形(xing)式，在節約(yue)能源和改(gai)善環境污(wū)染等方面(mian)顯示出巨(ju)大的優越(yuè)性，爲城市(shi)建設和人(ren)民生活水(shuǐ)平的提高(gao)做出了貢(gòng)獻🚶。
公司目(mu)前負責39家(jiā)企業高溫(wen)水熱用戶(hù)和95家高溫(wen)水換熱站(zhàn)😄冬季💃供暖(nuǎn)工作，這些(xiē)熱用戶和(he)換熱站基(ji)本都采用(yong)電磁流量(liàng)計用來計(ji)量高溫水(shuǐ)流量。
　　首先(xian)從供熱企(qǐ)業本身來(lai)說，供熱管(guǎn)網在運行(hang)中普🌈遍♍存(cún)在水力🧑🏽‍🤝‍🧑🏻失(shī)調(即供熱(rè)管網不能(neng)按照管段(duàn)所需的流(liú)量進行分(fen)配)的問題(ti)。水力失調(diao)會造成供(gòng)熱系💚統的(de)效率降低(di)和供熱質(zhi)量的惡化(hua)，使得供熱(re)系統能耗(hào)和運行費(fèi)用大幅度(du)增加。要想(xiǎng)進行🤟水力(li)平衡的調(diào)節，管網中(zhong)的流量參(can)數是必不(bú)可少的重(zhòng)要參考數(shù)據。安裝在(zai)供水管線(xian)上的流量(liàng)計可以很(hen)直觀的反(fǎn)映出管線(xian)中的瞬時(shí)💯水流量和(hé)累計水流(liú)量。根據流(liu)量計顯示(shì)的測✍️量值(zhi)來調節熱(re)網系統水(shuǐ)力平衡，從(cong)而達到提(tí)高供熱效(xiào)率的效果(guo)，并且可以(yǐ)得到可靠(kào)的流量測(cè)量參數進(jìn)行調整負(fù)荷，進🤞一步(bu)根據📞用戶(hu)端的流量(liang)測量值的(de)💁變化來調(diào)整高溫水(shuǐ)網管線的(de)供熱量來(lai)滿足熱用(yong)戶需💚求。可(kě)見，電磁流(liú)量計🔆在供(gòng)熱生産中(zhong)的應用是(shì)很重要的(de)，具體體現(xian)在以下幾(ji)個方面:
(1)電(diàn)磁流量計(jì)廣泛應用(yong)于一些較(jiao)大型的居(jū)民換熱站(zhan)内，作爲高(gāo)溫水流量(liàng)計的測量(liàng)儀表，因爲(wei)其居民供(gòng)暖水網覆(fu)蓋🏃🏻面積🌈很(hen)大，并且水(shuǐ)網管道容(róng)易上鏽😘，裏(li)面的雜質(zhì)很☔多，如果(guǒ)🌈采用差壓(yā)式流量計(jì)，很容易造(zao)成節流裝(zhuang)置的堵塞(sai)，從而導緻(zhì)計量不準(zhǔn)确，而電🤟磁(cí)流量計傳(chuan)感器結構(gòu)簡單可靠(kao)，沒有可動(dòng)部分，也🌈沒(mei)有阻礙被(bèi)♊測介質流(liú)動的節流(liu)部件，不會(hui)發生阻塞(sai)問題。由于(yu)電磁✨流量(liang)計的傳感(gǎn)器測量管(guǎn)道内隻有(yǒu)内襯和電(dian)極與被測(ce)液體接觸(chu)，因此爲換(huàn)熱站選用(yòng)的内襯材(cái)質爲聚四(sì)伏乙烯，電(diàn)極材料爲(wèi)含🏃‍♀️钼不鏽(xiù)鋼，更加保(bao)證了内襯(chen)和電極的(de)耐腐蝕和(hé)耐磨損性(xìng)，可以有較(jiào)👈長的使用(yòng)壽命，節省(shěng)設備維護(hu)經費。
(2)在一(yi)些小型換(huàn)熱站，由于(yú)換熱站内(nèi)空間小、直(zhi)管段較短(duǎn)，安裝空間(jiān)不大。一般(ban)的流量計(jì)要求的直(zhi)管段較長(zhang)，在換熱站(zhan)内無👉法滿(man)足其直管(guan)段要求，不(bu)能保證計(jì)量的正确(que)率。但是🌈電(dian)磁流量計(ji)一般要求(qiu)的直管段(duan)爲前♉5D，後3D，而(ér)智能文丘(qiu)利電磁流(liu)量計隻需(xū)要前3D，後1D，就(jiù)能确保🧡計(jì)量精度。所(suǒ)以其以安(ān)裝、使用維(wei)護方便的(de)特點得以(yǐ)廣泛使用(yong)。
(3)自供熱行(háng)業改革後(hou)，我國逐步(bù)實行供熱(rè)分戶計量(liang)、按🌏用熱量(liàng)☂️計量收費(fei)制度。分戶(hu)計量用熱(rè)就要安裝(zhuāng)熱量計量(liang)🧡儀表。要想(xiǎng)計量管線(xiàn)中熱水的(de)熱量，對管(guan)線中熱水(shuǐ)的流量測(ce)量是必不(bú)🐉可少的參(cān)考數值。所(suǒ)🔞以電磁流(liu)量計還應(ying)用于企業(ye)高溫水熱(rè)用戶的高(gāo)溫水進戶(hù)的供回水(shuǐ)雙側，作爲(wèi)流量計量(liang)儀表，并配(pèi)PT1000的熱電阻(zu)，共同将信(xìn)号入熱量(liang)計量儀，并(bing)按照熱量(liàng)計量儀顯(xiǎn)示的熱量(liàng)值對用戶(hù)進行收費(fei)。由于電磁(cí)流♋量計沒(mei)有節流部(bù)件，被測介(jie)質在傳感(gǎn)🏃‍♂️器的測量(liàng)管内流過(guo)時幾乎沒(méi)有壓力損(sǔn)失，僅有可(ke)忽略不計(ji)的沿程阻(zǔ)力;這樣就(jiù)減少了管(guǎn)道裏面的(de)壓力損失(shi)⛷️，避免了計(jì)量誤差的(de)産生。并且(qiě)因爲在供(gòng)回水兩端(duan)都安裝了(le)電磁流量(liang)計，所以可(kě)以😘測量出(chu)其供回水(shuǐ)的差值，對(dui)🤞高溫水的(de)失水量加(jia)以計量，避(bi)免了高溫(wen)水的丢失(shī)，保證了對(dui)企業熱用(yong)戶的貿易(yi)計量的正(zhèng)确率。
(4)由于(yu)各個用戶(hu)的工作環(huán)境不同，其(qi)周圍環境(jìng)對流量計(ji)🥰産生的幹(gan)擾也是影(ying)響熱量計(jì)量正确率(lǜ)的重要因(yin)⛱️素。一般的(de)差壓⛷️式流(liu)量計其流(liú)體流量經(jīng)節流件及(ji)差壓變送(sòng)器兩次信(xin)号能量形(xíng)式📐的轉換(huan)，輸出統一(yi)的電流信(xìn)号給🆚熱量(liang)積算儀，而(er)電流信号(hào)容易🥰受到(dào)工頻及😄現(xian)場條件各(gè)種雜波的(de)幹擾影響(xiang)，導緻計量(liàng)不準确，而(er)電磁流量(liang)計無🥵機械(xie)慣性，反應(yīng)💚靈敏，可以(yǐ)測量瞬時(shí)脈🚶‍♀️動流量(liàng)🌈，而且線性(xìng)好，可以将(jiāng)測量✊信号(hào)直接用轉(zhuǎn)換器❤️線性(xing)地轉換成(chéng)标🔞準信号(hao)輸出，低頻(pín)三值波勵(li)磁不受工(gong)頻及現場(chang)條件各種(zhong)雜波幹擾(rao)影響，工作(zuò)穩定可靠(kao)🚶，并且爲了(le)避免外界(jiè)強磁🌍場的(de)幹擾，還可(kě)以加強對(dui)儀表的接(jiē)地措施，使(shi)儀表📧可靠(kao)的接地工(gōng)作，提高測(cè)量精度，不(bú)受外界寄(jì)生電♉勢的(de)幹擾🚩，其傳(chuán)感器應有(yǒu)良好的單(dan)獨接👨‍❤️‍👨地。如(ru)圖4所示。從(cóng)而進一步(bu)💯的保證熱(re)量計量的(de)正确率，減(jian)少貿易糾(jiu)紛，避免給(gei)公司🐇造成(cheng)損失。

4．發展(zhǎn)趨勢
　　盡管(guǎn)電磁流量(liang)計具有上(shang)述許多優(yōu)異的性能(néng)，但是💘在使(shǐ)🔴用上也有(yǒu)一定的限(xian)制。它的不(bú)足之處有(you):
(1)電磁流量(liàng)計不能測(cè)量氣體、蒸(zheng)汽以及含(hán)大量氣泡(pao)的液體;
(2)電(dian)磁流量計(jì)目前還不(bú)能測導電(diàn)率很低的(de)液體，如石(shí)油制品和(he)有機溶劑(jì)等;
(3)電磁流(liú)量計要求(qiú)避免外界(jie)強磁場的(de)幹擾，并對(duì)儀表接地(dì)措施有一(yi)定的要求(qiu)，如果處理(li)不當，就會(hui)影響儀表(biao)的正常運(yun)行。
　　但是流(liú)量是計量(liang)的重要數(shu)據，所以它(ta)的測量關(guan)系企業的(de)效益📞、産品(pin)的質量，各(gè)國都很重(zhong)視流量儀(yi)表的研⭕制(zhì)開發，電磁(cí)流⛱️量計則(zé)是目前較(jiao)爲成熟又(yòu)發展較快(kuai)的流量儀(yí)表。從1953年第(di)一台 工業(ye)用電磁流(liú)量計 投入(rù)市場以來(lái)，在應用中(zhong)不斷發現(xiàn)問題，解決(jué)問題，不斷(duan)采用🔱新技(ji)術，不斷改(gǎi)進，如今電(diàn)磁流量計(ji)得到🐉了長(zhǎng)足的發展(zhan)。從國際上(shang)☔看和從使(shi)用方法上(shang)來看💁，不僅(jin)有測量滿(mǎn)管的電⭐磁(ci)流量計，而(er)且已出現(xian)測量非滿(man)管的電磁(ci)流量計，還(hái)出現💛了二(èr)線制電磁(cí)流量🏃‍♀️計、 電(dian)池供電式(shi)電磁流量(liang)計 以及測(cè)量低電導(dao)率的電磁(ci)流量計。
4．1非(fēi)滿管電磁(ci)流量計
　　傳(chuan)統電磁流(liu)量計隻能(neng)測量滿管(guan)液體流量(liang)，非滿管電(dian)磁流量計(ji)⛹🏻‍♀️應用于具(ju)有自由表(biǎo)面自然流(liu)的下水排(pai)放領域🥰，并(bing)提高該領(ling)域的測量(liàng)精度。将傳(chuan)統非滿管(guan)流或🏃🏻明渠(qú)流流量誤(wu)差從±(3－5)%FS降低(dī)到±(1－2)%FS。
4．2測量更(geng)低電導率(lǜ)的液體
　　現(xiàn)在可測量(liàng)比傳統電(diàn)磁流量計(jì)電導率阈(yù)值低2－3個數(shù)量級的液(yè)體，如以前(qian)不能測量(liang)的甘油、乙(yǐ)二醇等👨‍❤️‍👨。除(chu)此之外，本(ben)類儀表✉️幾(jǐ)乎不存在(zai)漿液噪聲(sheng)和流動㊙️噪(zào)聲，也🌐不會(hui)産生電極(jí)♻️表面效應(yīng)形成🏃‍♀️的噪(zào)聲。襯裏内(nei)表面覆㊙️蓋(gài)油脂等🌐非(fēi)導電層或(huo)結薄絕緣(yuan)垢層也不(bú)會影響測(cè)量。
4．3低功耗(hao)和二線制(zhì)電磁流量(liàng)計有較快(kuai)發展
　　二線(xiàn)制不需另(ling)外外接激(ji)磁回路，僅(jǐn)用4mADC電流提(tí)供儀表所(suǒ)需功率，通(tōng)常僅數十(shi)毫瓦。低功(gōng)耗電磁流(liú)量計使有(yǒu)可能♊采用(yong)🌈幹電💞池或(huò)太陽電池(chí)，更方便地(di)将電磁流(liú)量🌈計裝用(yong)于無市電(diàn)供電的場(chang)所😘。
4．4二維(方(fāng)向)電磁流(liú)速計和多(duō)測量點插(cha)入式電磁(cí)流量計
　　置(zhi)于船體外(wài)部的船舶(bó)電磁航速(sù)儀是插入(rù)式電磁流(liú)量計的雛(chu)🌈形。後來插(chā)入式電磁(cí)流量計在(zài)大中型管(guǎn)道中卻有(yǒu)較🎯大發展(zhan)，也有用于(yú)明渠，稱作(zuò)電磁流速(sù)計(electromagneticcurrentmeter)。但在河(hé)道流或水(shuǐ)利試驗模(mó)型不❗僅要(yao)測量流⛱️速(su)還要知道(dào)流速方向(xiàng)。二維電🈲磁(cí)流速記又(yòu)稱向量流(liu)速計，使電(dian)☁️磁流量儀(yi)表族可以(yǐ)進入水文(wen)試驗應👅用(yòng)領域。此外(wài)🌈插入式電(dian)磁流量計(jì)還參照勻(yun)速管的設(shè)計思路，在(zai)插入🙇🏻杆上(shang)置多套電(diàn)磁流速測(ce)量單元，提(ti)高測量精(jīng)度，使插🌈入(ru)式電磁流(liu)量計在大(dà)管經應用(yong)處于有❤️利(li)地位。
5．結束(shu)語
　　企業用(yong)戶的供熱(rè)計量體系(xì)，需要準确(que)的流量計(ji);熱網系統(tǒng)水力平衡(heng)和熱力平(píng)衡的精細(xì)化調控，也(yě)同樣需要(yào)準确的流(liu)量計。所🏃🏻以(yǐ)流量計在(zai)高溫水熱(rè)網的調控(kong)、計量等方(fang)面有着重(zhòng)要的作用(yòng)。電磁流量(liang)計✉️以其安(an)裝☎️方便、測(ce)量精度高(gao)和使用壽(shòu)命🤞長等一(yī)般流量計(jì)所不具備(bèi)的優點，在(zài)熱網計量(liang)中擁有着(zhe)不可替代(dai)的地位。因(yīn)此電磁流(liú)量計對于(yu)熱網高溫(wēn)水流量測(ce)量來說則(ze)是一種比(bǐ)較理想㊙️的(de)計量儀表(biao)，可以✨在供(gong)熱企業的(de)熱🧑🏾‍🤝‍🧑🏼網測量(liang)中廣泛推(tui)廣。

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