電磁流量計（jì）在水務（wù）行業該（gāi）怎麽選型？

    電磁流量計 是利用法拉第電磁感應定律製成的一種（zhǒng）測量導電液（yè）體體積流量的儀表，現在廣泛（fàn）的應用在水務行業中（zhōng）。本文詳細地介紹了流量計的選型、安裝、使用和案例。合理的選型，能保證電磁流量（liàng）計測量的精確度、穩定性、長（zhǎng）壽命。

    城鎮供、排水重要的（de）基礎設施之中，經常會涉及到水量的計量，而電磁流量計是常見（jiàn）的計（jì）量設備之一。自來水廠的進水、出水管道上會（huì）安裝電磁流量計用作貿易結算，投加（jiā）水處理藥劑的管道上也會安裝電磁流量計來實現精確加藥。供水、排水管網（wǎng）上同（tóng）樣會安裝電磁流量（liàng）計監測流量。電磁流量計合理的選型就顯的非常重要，它能保證其測量（liàng）的精確度、穩定性、長壽命。

    選型要素：

   （1）滿（mǎn）足被測量介質的電導率（lǜ）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,如（rú）氣（qì）體、油類。

    這個條件在水務行業（yè）一般都能滿足，但（dàn）隨著水處理工藝的改進，有些水廠采用膜處理工藝，出水電導率較低，需要（yào）在（zài）選型的時候考慮低電導率使用專用電磁流量計。

   （2）選擇合適口徑的傳感器

    電（diàn）磁流量計實質（zhì）是測量（liàng）介質的流速（sù），它是（shì）速度式流量計。一般電磁流量計（jì）推薦流速在0.3m/s-5m/s，在這個範圍內，流量計測量精度高（gāo）、線性好、水力損耗小（xiǎo）、介質對流量計（jì）傳感器襯裏和電極的磨損也較小。

    轉換器（qì）選型：


    轉換器接收傳感器微弱的電壓信號，通過模數轉換將被測介質的瞬時（shí）流（liú）量、累積流量等信息（xī）顯示，並具有（yǒu）通訊接口輸出流量計各種數據。

   （1）精度等級（jí）選（xuǎn）擇

    一般流量計（jì）廠家都會有不同精度（dù）的轉換器（qì）可供選擇（zé），精度越高（gāo）價格越貴，常（cháng）規（guī）轉換器精度±0.2%～±0.5%可供選擇。一般在貿易結算場合會選配高（gāo）精度轉換器（qì），在水（shuǐ）處理（lǐ）藥劑投加等場合會選配（pèi）相對精度低、性價比合適的轉換器。

   （2）供電方式選（xuǎn）擇

    根據流量計不同安裝場（chǎng）合，可根據需要選擇電池、AC100 - 230V、DC 24V等供（gòng）電方式。現在有流量計廠家轉換器可以自適應電源，不論AC 230V還（hái）是DC 24V輸入都能（néng）正常工作。

   （3）輸出、通訊方式選擇

    一般情（qíng）況下，轉換器（qì）帶有（yǒu）4-20mA電流、脈衝輸出等，用來輸出瞬時流（liú）量、累計流量等（děng）狀態（tài）。還可根據需要選擇（zé）Modbus、PROFIBUS-DP、Profibus-PA通訊（xùn）方式，數字通訊相比於開關量或模擬量輸出，在抗幹擾、傳輸距離、數據（jù）準確性上更（gèng）好（hǎo），但價格也相應（yīng）的更貴。

    電纜線選型:

    電纜線一（yī）般（bān）有兩根，一根（gēn）信號電纜：將傳感器電極（jí）信號傳輸到轉換器輸入端；另一根勵磁電纜：給傳感器勵磁線圈供電。針對IP68的傳感器（qì），選擇合適的電纜線長度就（jiù）顯得（dé）尤為重要（yào）。電纜線太短，需要加長電纜線以及相應的接（jiē）線盒、密封膠水；電纜線（xiàn）太（tài）長，增加成本、穿線施工難度、受信號幹擾的可（kě）能性等。多（duō）少長（zhǎng）度的電纜線和介質的電導率有關，當介質電（diàn）導率很低的時（shí）候，電容（róng）效應會使電路電壓發生改變。

    傳感器選型:

    傳感器（qì）由導（dǎo）管（guǎn）、襯裏（lǐ）、電極、線（xiàn）圈、外殼、法蘭和接線盒組成。其中襯裏、電極直接和介質接觸，需要根據被測介質的物理化學特性選（xuǎn）型。

    電極選型:

   （1）材（cái）質選型

    電極對被測量介質的耐腐、抗磨蝕（shí）、無電化學反應是（shì）選擇材質考慮的因（yīn）素。常用金屬材（cái）料有含鉬耐酸鋼、哈氏合金B、哈氏合金C、鈦、鉭、鉑銥合金等。由於介質種類繁多,其腐蝕性又受溫度、濃（nóng）度、流速等複（fù）雜因素影響而變化,生產廠僅能（néng）給出很粗略的各種電極的適用範圍。電極材質（zhì）的選擇可從使用者借鑒（jiàn）該介質在其他設備的應用實例和以往的經驗來確定。浙江某自來水廠用（yòng）於（yú）計量5-10%次氯酸鈉投加（jiā），電極材質選擇了哈氏合金，在運行使用1年多的時間後，出現傳感器故障，返廠檢（jiǎn）測（cè）發現電極腐蝕，後我司（sī）選擇鈦（tài）電極材質，現運（yùn）行情況良好。水行業常規選型詳見表2。

   （2）形式選型

    不（bú）同（tóng）廠家會有不同形式的電極可供選擇，如刮刀電極（jí）、可更換電（diàn）極、彈型電極等。刮刀電極可手動清除電極（jí）表麵汙（wū）垢；可更（gèng）換電極可在線拆下（xià）清洗電極；彈型電極可（kě）通過水流自清洗。在容易積垢的場合，如自來水廠原水管道可考慮選用以上（shàng）三種形式電極，但是（shì）帶刮刀電極（jí）的（de）傳（chuán）感（gǎn）器對口徑有要求，一般需要口徑（jìng）大（dà）於DN350。對於刮刀電（diàn）極、可更換電極在操作拆卸中存在漏水可能，需要特別注意。在（zài）現在有的流量計廠家轉換器（qì）有電極清洗電（diàn）路(ECC)，轉換器可定（dìng）期釋（shì）放電壓脈衝，避免磁性（xìng）物（wù）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（diàn）極，效果更好。

    襯裏選型:

    常用襯裏材料有氯丁橡膠、聚氨酯橡膠、氟塑料、陶瓷等。

    氯丁（dīng）橡（xiàng）膠用於非腐蝕性或弱腐蝕性液體，如自（zì）來水、汙（wū）廢水（shuǐ）。

    聚氨酯（zhǐ）橡膠（jiāo）有極好的耐磨耗性，但耐酸（suān）堿的（de）腐蝕（shí）性較差。它的耐磨性相當於天然橡膠的10倍，適用於水處理石灰、活（huó）性炭等溶液。

    氟塑料主（zhǔ）要有聚四氟乙（yǐ）烯、聚全氟已丙烯、聚氟合乙烯等，具有優良的耐化（huà）學腐（fǔ）蝕性，但耐磨（mó）性，抗負（fù）壓性差。後開發各種改性材質，如在襯裏中加金屬（shǔ）網，加強（qiáng）了（le）與測（cè）量管之間的結合（hé）力，改善了抗負壓性能，可用於水處理次氯（lǜ）酸鈉、PAC等溶液。

    水行業常規的襯裏選擇基本（běn）上就（jiù）以上三（sān）種（zhǒng）。另襯裏的耐（nài）溫性能有時也需（xū）要考慮，如處理印（yìn）染廢水，水溫會（huì）比較高。

    法（fǎ）蘭:

    水行業中電磁流量計傳感器和管道的連接基本采用法蘭連接。

    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（fǎ）蘭標準一定要選正確。

    法蘭（lán）的壓力等級（jí）也一定要（yào）選擇正確，1）如果是（shì）舊款更換為新款、不同品牌之間流量計的更換，則法蘭壓力等級一定要和初始流量計一致；2）如果是（shì）新裝流量計，則根據設計規範（fàn）要求，流量計、管道和伸縮節選擇匹配壓力等級。口（kǒu）徑大於DN1200的流量計標配壓力等級（jí）通常為PN6，會（huì）與（yǔ）現場管道常規（guī）的PN10不一（yī）致（zhì），需要注意。另如水庫出水流量計，選型時需要根據現場水位落差，提高法蘭壓力等級（jí）。

    法（fǎ）蘭（lán）材質有（yǒu）碳鋼、不（bú）鏽鋼等（děng）可供選擇。

    另現在有流量計廠家（jiā）還（hái）有鬆套法蘭安裝方式可供選擇，方便拆裝。

    密封墊片在法蘭連接的安裝時必定會用到，同（tóng）樣需要根據介質進（jìn）行合適選擇，不然會發生腐蝕導致法蘭連接（jiē）處漏液。如水廠消（xiāo）毒需要加次（cì）氯酸（suān）鈉的流量計密封墊片需要采用氟橡膠。

    接地環:

    當（dāng）工藝管道為塑料或絕緣襯裏金屬管時，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和電極材質一致。對於小口徑電磁流量計，接地環的價格基本是能夠接受（shòu）的，即（jí）使是貴金屬（shǔ）材質。但是對於較大口徑的產品，如果涉及到必須使用貴金（jīn）屬材質的接（jiē）地環（huán），如鉭、鉑等，則價格非常昂貴。這種情況下可以考慮使用以PTFE為主體，上附貴金屬絲或金屬條的接地環（huán），不過這種形式的接地環因接觸麵（miàn）積變小，接地效果一般。另外如果需要使用哈氏合金電極的工況（kuàng），可以配（pèi）活性比哈氏合金更高的316L接地環，讓介質先腐蝕316L接地環，從而（ér）保護（hù）電極，但（dàn）這種方（fāng）式（shì）的問題在於需（xū）要定期更換接地環。現在有流量計廠家傳感器帶有接地電極，或者轉換器帶有虛擬接（jiē）地功能，可以不需要（yào）裝接地環，具體采用哪種方式，算上價格因素綜合考（kǎo）慮。

    選型總結:

    根據使用經驗（yàn），對水務行業常規會用（yòng）到的（de）傳感（gǎn）器電極和襯裏材質（zhì）做一些總結（jié）。腐蝕問題非常複雜, 工程上沒有100%確保，方法（fǎ）是經驗法，經驗來自於使用。耐腐蝕的能力與材料（liào）的成（chéng）本（běn）是成正比例的，達到壽命與成本的平衡點是較理想的（de）。