摘要:電磁(ci)流量計 以(yi)其安裝方(fang)便、測量精(jing)度高和使(shi)用壽命長(zhang)等一般流(liu)量🆚計所不(bu)具備的優(you)點，在熱網(wang)計量中擁(yong)有着不可(ke)替代的地(di)位。因此電(dian)磁流量計(ji)對于熱網(wang)高溫水流(liu)量測量來(lai)說則是一(yi)種比較🥵理(li)想的計量(liang)儀表，可以(yi)在供熱企(qi)業的熱網(wang)測量中廣(guang)泛推廣☁️。
1．引(yin)言
　　城鎮集(ji)中供熱目(mu)前在我國(guo)北方大多(duo)數城鎮已(yi)得到大規(gui)模的普及(ji)并以更加(jia)迅猛的勢(shi)頭發展着(zhe)，在這些小(xiao)則數十🐪萬(wan)，多則有數(shu)百萬甚至(zhi)上千萬平(ping)方☎️米供熱(re)面積的熱(re)網上，哪怕(pa)任何微小(xiao)的技術進(jin)步都會産(chan)生巨大的(de)經濟效益(yi)和社會效(xiao)益。熱電廠(chang)的熱力産(chan)品主要有(you)蒸汽和🈚熱(re)水。對蒸汽(qi)和熱水的(de)流量、熱量(liang)如何計量(liang)和管理是(shi)維護供用(yong)熱雙方經(jing)濟利益、減(jian)少貿易糾(jiu)紛、維持社(she)會和諧穩(wen)定的關鍵(jian)所⁉️在
2．電磁(ci)流量計
　　流(liu)量計(Flowmeter)是指(zhi)用以測量(liang)瞬時流量(liang)和累計流(liu)量的器具(ju)，統稱爲流(liu)量計。流量(liang)計是工業(ye)測量中重(zhong)要的儀表(biao)之一。随着(zhe)工⛷️業生産(chan)的發展，對(dui)流量測量(liang)的精度和(he)範圍的要(yao)求越來越(yue)高，流量測(ce)量技術日(ri)新月異，爲(wei)了适應🔴各(ge)種用途❌，各(ge)種類型的(de)流量計相(xiang)繼問世🌈。目(mu)前已投入(ru)使用的流(liu)量計已超(chao)過100種。
　　電磁(ci)流量計就(jiu)是其中一(yi)種測量導(dao)電介質體(ti)積流量的(de)✔️計量🔞儀表(biao)，具有無節(jie)流阻流部(bu)件，不易堵(du)塞，耐腐蝕(shi)性好👅，适用(yong)介質範圍(wei)廣，測量精(jing)度不受被(bei)測介質溫(wen)度♈、粘度、密(mi)度、壓力、比(bi)重等物理(li)參數的影(ying)響，其示值(zhi)在一定的(de)導電率範(fan)圍内☔與被(bei)标定㊙️的液(ye)體種🏃‍♂️類無(wu)關等特點(dian)。
2．1工作原理(li)
　　電磁流量(liang)計的測量(liang)原理是基(ji)于法拉第(di)電磁感應(ying)定律☂️:導電(dian)❓液🙇‍♀️體在磁(ci)場中切割(ge)磁力線運(yun)動時，導體(ti)✊中産生感(gan)應電勢，如(ru)圖1所示，其(qi)感應電勢(shi)E爲:
E=KBVD
式中:
K———儀(yi)表常數
B———磁(ci)感應強度(du)
V———測量管道(dao)平面内的(de)平均流速(su)
D———測量管道(dao)截面的内(nei)徑

　　電磁流量(liang)計在結構(gou)上一般由(you)電磁流量(liang)計傳感器(qi)和電磁流(liu)量計信号(hao)轉換器兩(liang)部分組成(cheng)。一般情況(kuang)🌈下傳感器(qi)和轉換器(qi)是分體的(de)，傳感器安(an)裝在生産(chan)過程工🈲藝(yi)管道🌏上，它(ta)的作用是(shi)将流經管(guan)内的液體(ti)流量值線(xian)性地變換(huan)成感應電(dian)🔞勢信号，并(bing)通過傳輸(shu)線将此信(xin)号送到轉(zhuan)換器中去(qu)，主要由管(guan)組件、磁路(lu)系統、電極(ji)及幹擾調(diao)整機構等(deng)部分組成(cheng)。信号轉換(huan)✌️器的作用(yong)是将傳感(gan)器送來的(de)流量信号(hao)進行比較(jiao)、放大、并轉(zhuan)換成統一(yi)🤩标準的輸(shu)出信号，以(yi)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻實現對被(bei)測液體流(liu)量的遠距(ju)離指示、記(ji)錄、積算或(huo)調節控制(zhi)🈲。也有的電(dian)磁流量計(ji)将傳感器(qi)和信号轉(zhuan)換器裝在(zai)一起組成(cheng) 一體型電(dian)磁流量計(ji) ，可就地顯(xian)示，并遠傳(chuan)顯示和控(kong)制。圖2是分(fen)體式的傳(chuan)感器和轉(zhuan)換器工作(zuo)的原理圖(tu)。

2．2功能特點(dian)
電磁流量(liang)計主要有(you)以下特點(dian):
(1)傳感器結(jie)構簡單可(ke)靠，沒有可(ke)動部分，也(ye)沒有阻礙(ai)被測介質(zhi)流動的節(jie)流部件，不(bu)會發生阻(zu)塞問題：
(2)由(you)于沒有節(jie)流部件，被(bei)測介質在(zai)傳感器的(de)測量管内(nei)流過時幾(ji)乎沒有壓(ya)力損失，僅(jin)有可忽略(lue)不計的沿(yan)程阻力;
(3)電(dian)磁流量計(ji)量程範圍(wei)極寬，而且(qie)可任意改(gai)變量程;其(qi)流🚩量、流速(su)、口徑三者(zhe)關系可查(cha)閱曲線(圖(tu)3);

(4)電磁流量(liang)計無機械(xie)慣性，反應(ying)靈敏，可以(yi)測量瞬時(shi)🐉脈動流量(liang)，而且線性(xing)好，可以将(jiang)測量信号(hao)直接用轉(zhuan)換器線性(xing)地轉換成(cheng)标準信号(hao)輸出，并且(qie)低頻三值(zhi)波勵磁🧑🏾‍🤝‍🧑🏼不(bu)受工頻及(ji)現場條件(jian)各種雜波(bo)幹擾影響(xiang)，工作穩定(ding)可靠;
(5)傳感(gan)器測量管(guan)道内隻有(you)内襯和電(dian)極與被測(ce)液體接觸(chu)🚩，隻要合‼️理(li)選擇電極(ji)和内襯材(cai)料，即可耐(nai)腐蝕和耐(nai)磨損;
(6)安裝(zhuang)、使用維護(hu)方便，使用(yong)壽命較長(zhang)。一般的電(dian)磁流量計(ji)要🏃‍♂️求的直(zhi)管段爲前(qian)5D，後3D，智能文(wen)丘利電磁(ci)流量計隻(zhi)需要前3D，後(hou)💜1D，就能🌈确保(bao)計量精度(du)。
3．熱網應用(yong)
　　國電作爲(wei)城市現代(dai)化建設的(de)基礎設施(shi)，用集中供(gong)♌熱形式🌈替(ti)代分散供(gong)熱形式，在(zai)節約能源(yuan)和改善環(huan)境污染等(deng)方面顯示(shi)出巨大的(de)優越性，爲(wei)城市建設(she)和人民生(sheng)活水平的(de)提高做出(chu)了貢獻。
公(gong)司目前負(fu)責39家企業(ye)高溫水熱(re)用戶和95家(jia)高溫水換(huan)熱站冬季(ji)供暖工作(zuo)，這些熱用(yong)戶和換熱(re)站基本都(dou)采用電磁(ci)流量計用(yong)來📧計量高(gao)溫水流量(liang)。
　　首先從供(gong)熱企業本(ben)身來說，供(gong)熱管網在(zai)運行中普(pu)遍存在水(shui)力失調(即(ji)供熱管網(wang)不能按照(zhao)管段所需(xu)的流量進(jin)🤩行分🤟配)的(de)問題。水力(li)失調會造(zao)成供熱系(xi)統的效率(lü)降低🙇‍♀️和供(gong)熱質量的(de)惡化，使得(de)供熱系統(tong)能耗和運(yun)行費用大(da)幅度增加(jia)。要想進行(hang)水力平衡(heng)✍️的調節，管(guan)網中的流(liu)量參數是(shi)必不可少(shao)的重要參(can)⭕考數據。安(an)裝在供水(shui)管線上的(de)🚩流量計可(ke)以很🤩直觀(guan)的反映出(chu)管線中♋的(de)瞬時水流(liu)量和累計(ji)水流量。根(gen)據流量計(ji)顯示的測(ce)量值來調(diao)節熱網系(xi)統水力平(ping)衡，從而達(da)💔到提高供(gong)熱效率的(de)效果，并且(qie)可以得到(dao)可靠的流(liu)量測量參(can)數進行調(diao)整負荷，進(jin)🏃‍♂️一步根據(ju)用戶端的(de)流量測量(liang)值的變化(hua)來調整高(gao)溫水網管(guan)線的✍️供熱(re)量來滿足(zu)熱用戶需(xu)❄️求。可見，電(dian)磁流量計(ji)⛱️在供熱生(sheng)産中的應(ying)用是很重(zhong)要的，具體(ti)體現在以(yi)下幾個方(fang)面:
(1)電磁流(liu)量計廣泛(fan)應用于一(yi)些較大型(xing)的居民換(huan)熱站🌈内㊙️，作(zuo)😘爲高溫水(shui)流量計的(de)測量儀表(biao)，因爲其居(ju)民供暖💰水(shui)網覆蓋面(mian)積很大♊，并(bing)且水網管(guan)道容易上(shang)鏽，裏面的(de)雜質很多(duo)，如果采用(yong)差壓式流(liu)量計，很容(rong)易💜造成節(jie)流裝置的(de)堵塞，從而(er)導緻計量(liang)不準确，而(er)電磁流量(liang)計傳🔱感器(qi)結構簡單(dan)可靠，沒有(you)可動部分(fen)，也🎯沒有阻(zu)礙被測介(jie)質流動的(de)節流部件(jian)，不會發生(sheng)阻塞問題(ti)。由于電磁(ci)流量計的(de)傳感器測(ce)量管道内(nei)隻有内襯(chen)和電極與(yu)被測液體(ti)接觸，因此(ci)💋爲換熱站(zhan)選⚽用的内(nei)襯♍材質爲(wei)聚四伏乙(yi)烯，電極材(cai)料爲含📱钼(mu)不鏽鋼，更(geng)加保證了(le)内襯和電(dian)極的耐腐(fu)蝕和耐磨(mo)損🐆性，可以(yi)有較長的(de)使用壽命(ming)❌，節省設備(bei)維護經費(fei)。
(2)在一些小(xiao)型換熱站(zhan)，由于換熱(re)站内空間(jian)小、直管段(duan)較短，安裝(zhuang)空間不大(da)。一般的流(liu)量計要求(qiu)的直管段(duan)🏃🏻較長，在換(huan)熱站内無(wu)法滿足其(qi)直管段要(yao)求，不能保(bao)證計量的(de)正确率。但(dan)是電磁流(liu)㊙️量計一般(ban)要求的直(zhi)管段爲前(qian)5D，後3D，而智能(neng)文丘利電(dian)磁流量計(ji)隻需要前(qian)📧3D，後1D，就能确(que)保⭐計量精(jing)度。所以其(qi)以安裝、使(shi)用維護方(fang)便的特點(dian)得以廣泛(fan)使用。
(3)自供(gong)熱行業改(gai)革後，我國(guo)逐步實行(hang)供熱分戶(hu)計量、按用(yong)熱量計量(liang)收費制度(du)。分戶計量(liang)用熱就要(yao)安裝熱量(liang)計量儀表(biao)。要想計量(liang)管線中熱(re)水的熱量(liang)，對管線中(zhong)熱水的流(liu)量測量🔞是(shi)必不可少(shao)的❄️參考數(shu)值。所以電(dian)磁流🚩量計(ji)還應用于(yu)企業高溫(wen)水熱用戶(hu)的高溫水(shui)進戶的☎️供(gong)回水雙側(ce)，作爲流量(liang)計💜量儀表(biao)，并配🌈PT1000的熱(re)電阻，共同(tong)☎️将信号入(ru)熱量計量(liang)儀，并按照(zhao)熱量計量(liang)儀顯示的(de)熱量值對(dui)用戶進行(hang)♍收費。由于(yu)電磁流量(liang)計沒有節(jie)流部✨件，被(bei)測介質在(zai)傳感器的(de)測量管内(nei)流過時幾(ji)乎沒有❤️壓(ya)力損失，僅(jin)有可忽略(lue)不計🧡的沿(yan)程阻力;這(zhe)樣就減少(shao)🏃🏻了管道裏(li)面的壓力(li)損失🔴，避免(mian)了計量誤(wu)差的産生(sheng)。并且因爲(wei)在供回水(shui)兩端都安(an)裝了電磁(ci)流量計，所(suo)以可以測(ce)量出其供(gong)回水❤️的差(cha)值，對高溫(wen)水的失水(shui)量加以計(ji)量，避免了(le)高溫水的(de)丢失，保證(zheng)了對企業(ye)熱用戶的(de)貿易計量(liang)的㊙️正确率(lü)。
(4)由于各個(ge)用戶的工(gong)作環境不(bu)同，其周圍(wei)環境對流(liu)量計産生(sheng)的幹擾也(ye)是影響熱(re)量計量正(zheng)确率的重(zhong)要因素。一(yi)般的差壓(ya)式流量計(ji)其流體流(liu)量經節流(liu)件及差壓(ya)變送器兩(liang)次信号能(neng)量形式的(de)轉換，輸出(chu)統一的電(dian)流信号給(gei)熱量積算(suan)儀，而電流(liu)信号容易(yi)受到工頻(pin)及✨現場條(tiao)件各👨‍❤️‍👨種雜(za)波的幹擾(rao)影響，導緻(zhi)計量不準(zhun)确，而電磁(ci)流量計無(wu)機械慣性(xing)，反應靈敏(min)，可以測量(liang)瞬時脈動(dong)流量，而且(qie)線性好，可(ke)以将測量(liang)🤞信🍉号直接(jie)用轉換器(qi)線性地轉(zhuan)換成标準(zhun)信号輸出(chu)，低頻三值(zhi)❄️波勵磁不(bu)受工頻及(ji)現場條件(jian)各種雜波(bo)幹擾影響(xiang)，工作穩定(ding)可靠📞，并且(qie)爲了避免(mian)💋外界強磁(ci)💃場的幹擾(rao)，還可以加(jia)強對儀☔表(biao)的接地措(cuo)施，使儀表(biao)可靠的接(jie)地工作，提(ti)高測📞量精(jing)度，不受外(wai)界寄生電(dian)勢的幹擾(rao)👉，其傳感器(qi)應有良好(hao)的㊙️單獨接(jie)地。如圖4所(suo)🈲示。從而進(jin)一步的保(bao)證熱量計(ji)量的正确(que)率，減少貿(mao)🈲易糾紛，避(bi)免給公司(si)造成損失(shi)。

4．發展趨勢(shi)
　　盡管電磁(ci)流量計具(ju)有上述許(xu)多優異的(de)性能，但是(shi)在使用上(shang)也🔱有一定(ding)的限制。它(ta)的不足之(zhi)處有:
(1)電磁(ci)流量計不(bu)能測量氣(qi)體、蒸汽以(yi)及含大量(liang)氣泡💁的液(ye)體;
(2)電磁流(liu)量計目前(qian)還不能測(ce)導電率很(hen)低的液體(ti)，如石油制(zhi)品和有機(ji)溶劑等;
(3)電(dian)磁流量計(ji)要求避免(mian)外界強磁(ci)場的幹擾(rao)，并對儀表(biao)接地措施(shi)有一定的(de)要求，如果(guo)處理不當(dang)，就會影響(xiang)儀表的正(zheng)常運行。
　　但(dan)是流量是(shi)計量的重(zhong)要數據，所(suo)以它的測(ce)量關系企(qi)業的效💋益(yi)、産品的質(zhi)量，各國都(dou)很重視流(liu)量儀表的(de)研制開發(fa)，電🚶‍♀️磁流量(liang)計🆚則是目(mu)前較爲成(cheng)熟又發展(zhan)較快的流(liu)量儀表。從(cong)🔞1953年第一台(tai) 工業用電(dian)磁流量計(ji) 投入市場(chang)以來，在應(ying)用中不斷(duan)發現問題(ti)，解決問題(ti)，不斷采用(yong)新技術，不(bu)斷改進，如(ru)今電磁流(liu)量計得到(dao)了長足的(de)發展。從國(guo)際上看和(he)從使用方(fang)法上來看(kan)💯，不僅有測(ce)量滿管的(de)電磁流量(liang)計，而且已(yi)出現測量(liang)非滿管的(de)電磁流量(liang)計，還出現(xian)了二線制(zhi)電磁流量(liang)計、 電池供(gong)電式電磁(ci)流量計 以(yi)及測量低(di)電導率的(de)電磁流量(liang)計。
4．1非滿管(guan)電磁流量(liang)計
　　傳統電(dian)磁流量計(ji)隻能測量(liang)滿管液體(ti)流量，非滿(man)管電🌈磁流(liu)量🌈計應用(yong)于具有自(zi)由表面自(zi)然流的下(xia)水排放領(ling)域，并提高(gao)該領域的(de)測量精度(du)。将傳統非(fei)滿管流或(huo)♻️明渠流流(liu)量誤差從(cong)±(3－5)%FS降低到±(1－2)%FS。
4．2測(ce)量更低電(dian)導率的液(ye)體
　　現在可(ke)測量比傳(chuan)統電磁流(liu)量計電導(dao)率阈值低(di)2－3個數量級(ji)的液🏃體，如(ru)以前不能(neng)測量的甘(gan)油、乙二醇(chun)等。除此之(zhi)外，本類儀(yi)表幾乎🈲不(bu)存在漿液(ye)噪聲和流(liu)動噪聲，也(ye)不會産生(sheng)電極表面(mian)效☂️應形成(cheng)❌的噪聲。襯(chen)裏👉内表面(mian)覆蓋油脂(zhi)等非導電(dian)層或結薄(bao)絕🈚緣垢層(ceng)也不會影(ying)響測👣量。
4．3低(di)功耗和二(er)線制電磁(ci)流量計有(you)較快發展(zhan)
　　二線制不(bu)需另外外(wai)接激磁回(hui)路，僅用4mADC電(dian)流提供儀(yi)表所需㊙️功(gong)率，通常僅(jin)數十毫瓦(wa)。低功耗電(dian)磁流量計(ji)使有可能(neng)采用🔴幹電(dian)池或太陽(yang)電池，更方(fang)便地将電(dian)磁流量計(ji)裝用㊙️于無(wu)市💞電供電(dian)的場所。
4．4二(er)維(方向)電(dian)磁流速計(ji)和多測量(liang)點插入式(shi)電磁流量(liang)計
　　置于船(chuan)體外部的(de)船舶電磁(ci)航速儀是(shi)插入式電(dian)磁流量🏒計(ji)的雛形。後(hou)來插入式(shi)電磁流量(liang)計在大中(zhong)型👣管道🈲中(zhong)卻有較大(da)發展，也有(you)用于明渠(qu)，稱作電磁(ci)流速計(electromagneticcurrentmeter)。但(dan)在河道流(liu)或水利試(shi)驗模型不(bu)僅要測量(liang)流速還要(yao)知道流速(su)方向。二維(wei)電⚽磁流速(su)記又稱向(xiang)量🈲流速計(ji)，使電磁流(liu)量儀表族(zu)可以進入(ru)水文試驗(yan)應用領域(yu)。此外插入(ru)式電磁流(liu)量計還參(can)照勻速🚶‍♀️管(guan)的設計思(si)路，在插入(ru)杆上置多(duo)套電磁流(liu)速測量單(dan)元，提高測(ce)量精度，使(shi)插入式電(dian)磁流量計(ji)在大管經(jing)應用處于(yu)有利地位(wei)。
5．結束語
　　企(qi)業用戶的(de)供熱計量(liang)體系，需要(yao)準确的流(liu)量計;熱網(wang)系統水力(li)💜平衡和熱(re)力平衡的(de)精細化調(diao)控，也同樣(yang)需要準🆚确(que)的流量計(ji)。所🏃‍♂️以流量(liang)計在高溫(wen)水熱網的(de)調控、計量(liang)等方面有(you)着重要的(de)作用。電磁(ci)流量計以(yi)其安裝方(fang)便、測量精(jing)度高和使(shi)用壽命長(zhang)等一般流(liu)量計所不(bu)具備的優(you)點，在熱網(wang)計量中擁(yong)有着不可(ke)替代的地(di)位。因此電(dian)磁流量😍計(ji)對于熱網(wang)高溫水流(liu)量測量來(lai)說則是一(yi)種比較理(li)想的計量(liang)儀表，可以(yi)在供熱企(qi)業的熱網(wang)測量中廣(guang)泛推廣🙇🏻。

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