供水(shuǐ)工程是包(bao)含發電廠(chǎng)在内的衆(zhong)多工業生(sheng)産項目的(de)🥰重要基礎(chǔ)設施，在供(gong)水過程中(zhōng)必須确保(bǎo)所供的生(shēng)活用水、生(shēng)産用水以(yi)及其他用(yòng)水具有符(fú)合要求的(de)水質、水量(liàng)和水壓。輸(shu)水管道流(liu)量儀表發(fā)揮着🛀🏻重要(yào)作用🏃🏻：水廠(chang)進出口水(shui)流量計 量(liàng)是水廠計(ji)算供水量(liàng)、産水成本(běn)以及供水(shuǐ)系統中管(guan)道漏失等(děng)重要生産(chǎn)指标的依(yī)據，是供水(shuǐ)行業必不(bú)可👄缺的計(jì)量環節✨。
1電(dian)磁流量計(ji)在供水行(háng)業的應用(yòng)
　　電磁流量(liang)因具有良(liang)好的線性(xing)、較寬的量(liang)程比、較強(qiáng)🙇🏻的可靠性(xìng)🎯以及較高(gao)的精度等(deng)優點在供(gòng)水行業得(dé)💜到了廣泛(fàn)應用。
（1） 電磁(ci)流量計 的(de)選型。①口徑(jìng)的選擇。電(dian)磁流量計(ji)能夠對較(jiào)寬的流量(liang)範圍進行(hang)連續的流(liú)量測量，在(zai)規定的流(liú)速範圍内(nei)（0.5~10m/s）内可以進(jìn)行任意調(diao)整。爲了促(cu)進流量儀(yí)表在适宜(yi)的流速範(fan)圍内開展(zhǎn)工作，當工(gong)藝管道内(nei)流速偏低(di)，流量較㊙️爲(wèi)穩定，同時(shi)允許有🔞一(yi)定壓力損(sun)失的基礎(chǔ)上，可以選(xuan)👨‍❤️‍👨擇比工藝(yi)管道口徑(jìng)小的儀表(biǎo)口徑，通🌈過(guo)在儀表口(kou)徑前後兩(liang)端加固異(yi)徑管，促進(jin)儀表内部(bù)流速的提(tí)升。此外，要(yào)想确保儀(yí)表測量的(de)精度，所加(jia)固的異徑(jing)管中心錐(zhui)角不得大(dà)于 15°，并且異(yi)徑管上段(duàn)至少應當(dāng)有相當于(yú)工藝管❌徑(jing) 5 倍的直管(guǎn)段🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。②流速的(de)設定。根據(jù)經濟、實用(yong)、精度等方(fang)面的考量(liang)，在使用電(dian)磁流量計(ji)時适宜的(de)使用🈲流速(su)範圍爲 1~5m/s；對(duì)于液體中(zhong)含🔞有固體(ti)顆粒的流(liú)體🌈介質，其(qi)使用的流(liu)速範圍應(ying)當控制🧑🏽‍🤝‍🧑🏻在(zai) 1~3m/s；如果是對(dui)于可能會(huì)對管道造(zao)成沉積💁物(wù)的流體介(jiè)質💁，使用的(de)範圍最好(hǎo)是在 2~5m/s。
（2）電磁(ci)流量計的(de)特點。由于(yú)電磁流量(liang)計的測量(liang)結果與水(shuǐ)的壓力、溫(wēn)度、電導率(lü)等物理參(cān)數并沒有(you)太大的關(guān)系，因此具(jù)有較強的(de)可靠性和(hé)較高的精(jing)度。測量管(guan)内沒有阻(zǔ)🌏礙流件，所(suǒ)以流量儀(yí)表沒有額(e)外的壓力(li)損失。在測(ce)量過⭕程中(zhōng)，隻有管道(dào)和電極與(yǔ)被測液體(tǐ)進行接觸(chù)，所以隻需(xu)要選擇合(he)适的電極(ji)材料，就可(ke)以起到抗(kang)腐蝕的效(xiào)果。此🐪外，電(dian)磁流量計(ji)還具有較(jiào)長的使用(yòng)壽命，維護(hu)要求不高(gāo)等特點。電(dian)磁流🏃量♻️計(ji)能夠測定(ding)正向水的(de)流量。而且(qie)與其他流(liú)量計相比(bǐ)，其輸出信(xìn)号的方式(shi)較爲靈活(huo)多樣。
（3）電磁(ci)流量計的(de)使用和安(an)裝。在口徑(jìng)的選擇中(zhong)我們提到(dào)💃異徑⭐管上(shàng)段至少應(yīng)當有相當(dāng)于工藝管(guǎn)徑 5 倍的直(zhí)管段，而它(ta)的下段則(zé)至少需要(yào) 3 倍長度的(de)直管段。流(liu)量計的前(qian)置管道長(zhǎng)度至少在(zài) 10 倍管徑以(yǐ)上。在📞對電(diàn)磁流⛷️量計(jì)進行安裝(zhuang)的過🥵程中(zhong)，傳感器接(jie)地環必須(xu)緊緊接地(di)，接地電阻(zǔ)🤟不得大于(yu) 10Ω。同時，在使(shi)用電📧磁流(liu)量計測量(liàng)㊙️的環境中(zhōng)要特别注(zhu)意外部電(diàn)磁的幹擾(rao)，尤其是避(bi)免工頻電(diàn)磁場幹擾(rǎo)。此外，在電(dian)磁流量計(ji)上 5~10 倍管徑(jìng)的直🚶管内(nèi)安裝整流(liú)器是🥰穩定(ding)水流流态(tai)的方式。
（4）電(diàn)磁流量計(jì)在線校驗(yan)的方式。電(diàn)磁流量計(ji)在線校🐇驗(yàn)的方式主(zhǔ)要有電參(can)數法和标(biao)準表法兩(liang)種。電參🤩數(shù)法通過一(yī)定的測量(liàng)原理，檢驗(yan)管道式電(diàn)磁流量計(jì)的有關參(can)數，其中包(bāo)♻️括勵磁線(xiàn)圈電阻、勵(li)磁線圈絕(jue)緣電阻、電(diàn)極對地電(dian)阻等。通過(guò)檢測這♍些(xie)的參數變(bian)化程度，與(yǔ)🐕出廠的原(yuán)始數據進(jin)行比較，如(rú)果在限定(ding)範圍内，其(qi)精♍度不會(huì)受到影🐆響(xiang)，可以放心(xīn)使♌用；标準(zhǔn)表法是利(li)用标準表(biao)原理，在同(tong)一間隔時(shí)間内，在被(bei)校表和标(biāo)準表内讓(rang)水（流體）連(lián)續通過，對(duì)比産生的(de)輸出流量(liàng)值，判定被(bei)校表的精(jing)度。
2 超聲波(bo)流量計在(zài)供水行業(yè)中的應用(yòng)
（1） 超聲波流(liú)量計 的原(yuán)理。時差式(shì)超聲波流(liú)量計通過(guo)先進的數(shu)字信息處(chu)♋理技🌈術和(hé)聲波時差(cha)探測法，測(cè)量水流流(liu)速對雙向(xiàng)⭐聲波信号(hào)☔産生的影(yǐng)響，兩個傳(chuán)感探頭（T1、T2）按(an)照限定的(de)間隔距離(lí)安裝在管(guǎn)道的外側(cè)，相互交替(ti)發射🤩和接(jie)收信号波(bō)。當發出的(de)超聲波在(zai)靜止的水(shuǐ)流中⛹🏻‍♀️傳播(bō)時，處于🏒上(shàng)遊傳感探(tàn)頭 T1将會向(xiang)下遊的傳(chuan)感探頭 T2發(fā)送信号。此(ci)時，下遊 T2探(tàn)頭也向上(shàng)遊 T1探頭發(fa)送信号。由(you)于水流速(sù)度對超聲(shēng)波信号的(de)✍️作用，加劇(jù)了從上到(dao)下的信号(hao)傳遞速度(du)，減緩了從(cóng)下到上的(de)信号傳遞(di)速度，由此(cǐ)兩個信号(hao)之間就産(chǎn)生了時間(jian)差，就可以(yǐ)算出水流(liu)的流速，再(zài)通過相關(guan)的計算公(gōng)式計㊙️算出(chū)對應的流(liú)量。如圖 1 所(suo)示。

（2）超聲波流(liu)量計在供(gong)水行業應(yīng)用的優勢(shì)。①不需要額(e)外👨‍❤️‍👨的技✌️術(shu)加🍓工。超聲(sheng)波流量計(jì)是一種非(fei)接觸式的(de)結構儀器(qì)，通過管道(dào)外部環境(jìng)就可以完(wán)成流量的(de)測量工作(zuò)。此外，測量(liang)部🏃🏻‍♂️件全部(bu)安裝于管(guan)道外，不會(huì)給管道内(nèi)造成任何(he)的壓力損(sun)失，從而也(yě)不會影響(xiang)水流的流(liu)動情況。②測(cè)量方式便(bian)捷。利用超(chao)聲波流量(liang)🌈計進行測(ce)量的結果(guo)并不會受(shòu)到水流的(de)粘度以及(ji)水質的其(qí)他特點🌐的(de)影響，水流(liú)流量的測(cè)量在管道(dao)内部水流(liu)流動的過(guo)🐕程中就可(kě)以完成。
（3）超(chāo)聲波流量(liàng)計的實際(ji)應用。根據(ju)使用場合(he)的不同，超(chao)🌏聲波流👈量(liang)計分爲固(gu)定式超聲(shēng)波流量計(jì)和便攜式(shì)超🥰聲波流(liú)量計。①固💯定(ding)式超聲波(bō)流量計。如(ru)果是在某(mǒu)一個固定(ding)位置進行(hang)安裝，那麽(me)使用固定(ding)式超聲🥵波(bo)流量計。對(dui)特定管道(dao)内水流流(liú)量的長期(qi)持續的計(ji)量時，需要(yào)使用220V 的交(jiao)流電源。同(tóng)時，固定式(shì)超聲波流(liú)量計通常(chang)都⁉️具有信(xin)号輸出功(gong)能，以便遠(yuan)傳顯示時(shí)使用，它的(de)内部隻能(neng)對🌏一條管(guan)道的參數(shu)進行存儲(chǔ)。②便攜式超(chāo)聲波流量(liang)計。與固定(ding)式超聲波(bō)流量計相(xiang)比，便攜式(shì)超聲波流(liú)量計具有(you)更強的機(jī)動性，應♍用(yong)于各種不(bu)同管道的(de)水流流量(liàng)的臨時計(jì)量。使用🥰便(biàn)攜式超聲(sheng)波流量計(ji)時既可以(yi)使用計量(liàng)現場的任(rèn)何交流電(diàn)源，也可以(yǐ)使用其内(nei)設的充電(dian)電源。因爲(wèi)便攜式超(chao)聲波流量(liàng)計主要是(shi)對管道👅水(shuǐ)流進行臨(lín)時的計量(liàng)測量，因此(cǐ)不具有輸(shu)出功能，但(dàn)是它可以(yi)存儲多條(tiao)管道的參(can)數。
（4）超聲波(bo)流量計在(zài)線校驗的(de)方法。根據(ju)管道的實(shi)際情🌂況選(xuǎn)擇🐉合适的(de)超聲波流(liu)量計，将傳(chuan)感器用适(shi)宜的方☀️式(shi)安裝在被(bei)測🔴管道上(shang)，記錄便攜(xie)式超聲波(bo)流量計與(yǔ)固定式超(chāo)聲波流量(liàng)計的初始(shǐ)流量值，經(jīng)過一段時(shí)間後，再對(dui)兩🈲種超聲(shēng)波流量計(ji)的最終值(zhi)，從而得出(chu)累積的流(liu)量值，然💜後(hòu)通過公式(shì)計算出修(xiū)正系數。
P 修(xiū)正系數 =[1-(S 便(biàn)攜 -S 固定 )/S 便(biàn)攜 ]×100%
根據便(biàn)攜式超聲(sheng)波流量計(ji)相較于固(gù)定超聲波(bo)流量計的(de)🔴修正參數(shu)對固定超(chao)聲波流量(liang)計進行參(cān)數修正🏃‍♀️，從(cong)而确保供(gong)水計量中(zhōng)各個數據(jù)的準确性(xìng)。
3 渦街流量(liàng)計在供水(shui)行業中的(de)應用
（1） 渦街(jie)流量計 的(de)原理。渦街(jie)流量計又(yòu)稱之爲卡(kǎ)門渦街流(liú)量計，它♊是(shi)通🚶過水流(liu)的自然振(zhèn)蕩原理進(jìn)行研制的(de)一種分👈離(lí)型🌈流量計(ji)。當水流流(liu)量以足夠(gòu)大的流速(sù)通過垂直(zhi)于水流方(fang)向🏃‍♂️的物體(tǐ)✉️時，就會在(zài)物理的後(hou)面兩條平(píng)行的直線(xian)上産生轉(zhuǎn)向相反❄️但(dan)是排列整(zhěng)齊的渦列(liè)。通過公式(shì)F=S×v/d（其中 S 爲斯(sī)特羅哈數(shù)，v 爲管道内(nèi)水流的平(píng)均流速，d 爲(wèi)❤️柱狀體迎(ying)面的寬度(du)），再根據渦(wō)街的頻率(lǜ)與水流♋流(liú)速成正比(bǐ)的原理，測(cè)量出渦街(jie)的頻率從(cong)而推導出(chū)水流的流(liu)速，進而測(cè)量出水流(liu)的流量。
（2）渦(wō)街流量計(ji)的結構組(zu)成。渦街流(liu)量計一共(gòng)由變送器(qì)💛殼、渦街發(fā)生、信号檢(jian)測、輸出放(fang)大器、脈沖(chòng)整形器、輸(shū)入放大器(qi)六個部分(fen)組成。其中(zhōng)變送器殼(ke)體是水流(liú)管道🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的組(zu)成部分，通(tōng)過選擇合(he)适的渦街(jie)發聲體💃🏻的(de)形狀和尺(chi)寸，水流👉在(zài)變送器殼(ké)内流動過(guo)程中可🈲以(yǐ)在雷諾數(shù)範圍内産(chǎn)生相對穩(wen)定的渦街(jiē)信号。而渦(wo)街發生體(tǐ)讓😘水流在(zai)流動過🧑🏾‍🤝‍🧑🏼程(cheng)中産生渦(wo)列，信号檢(jiǎn)測器就🌏對(dui)渦列進行(háng)轉♈換，将其(qí)轉換成脈(mo)沖信号。輸(shū)出放大器(qì)就将微♍弱(ruò)不易察覺(jiào)的電❌信号(hào)進行放大(da)。而脈沖整(zhěng)形器就将(jiang)并不規則(zé)的電脈沖(chòng)轉🔞換成了(le)幅度與寬(kuan)度成一定(dìng)比例的方(fāng)波信号。輸(shū)出放大🔞器(qì)又對方波(bo)信号進行(hang)放大㊙️轉換(huan)成，同時對(dui)方波脈☎️沖(chong)信号進行(hang)輸出。
（3）渦街(jie)流量計的(de)安裝。爲了(le)确保使用(yòng)渦街流量(liàng)計時的測(ce)量準确性(xìng)，在對渦街(jiē)流量計進(jìn)行安裝時(shi)，必須在安(ān)裝的前後(hòu)🐆加固長度(dù)适宜的直(zhí)管段。渦街(jiē)流量計的(de)上遊側如(ru)果有縮徑(jìng)阻力物的(de)時候，要加(jia)固 15D 長的直(zhi)管段；如果(guo)在同💘一片(pian)面有彎頭(tóu)時，則必須(xu)加固 20D 的直(zhi)管段；而渦(wō)街流量計(ji)的下遊側(cè)應當加固(gu)大于 5D 的直(zhí)管段。渦⭕街(jiē)流量計可(ke)以被安裝(zhuang)在水平、垂(chui)直等⛱️其他(tā)位置，如果(guǒ)對水流進(jin)行垂直測(ce)量時，必須(xu)保證水流(liú)從下往上(shang)流量，以确(què)保管道中(zhong)完全充滿(man)水流。
（4）渦街(jiē)流量計的(de)應用。在供(gong)水系統中(zhong)使用渦街(jiē)流量計，爲(wei)了防止雨(yu)季時儀表(biǎo)進水而造(zao)成儀表損(sǔn)失，必須提(tí)前将儀表(biao)移出儀表(biǎo)井，亦或是(shi)采取分離(lí)型傳感器(qi)對其進行(hang)改造。當💞渦(wo)街流🏃‍♀️量計(jì)的🌈周圍有(you)大功率的(de)發電機時(shí)，要避免工(gōng)頻幹擾影(ying)響其準确(què)性。對‼️此，可(ke)以對傳輸(shu)電纜進行(hang)屏蔽裝置(zhi)，而将信号(hao)的輸👨‍❤️‍👨出方(fāng)式改爲使(shi)用 4~20m A的直流(liú)信号，不再(zài)采取脈沖(chong)信号。
4 結語(yu)
　　輸水管線(xiàn)流量測量(liàng)儀表的選(xuǎn)擇上，電磁(ci)流量計、超(chāo)聲波流量(liàng)計📧、渦街流(liu)量計因爲(wei)工作的原(yuan)理不同，在(zài)不同📧的應(ying)用場合下(xia)，各有優劣(lie)。我們應當(dang)依據其特(tè)性，選用合(he)适的♈儀表(biǎo)，并充分借(jie)鑒其安裝(zhuāng)使用和校(xiao)驗的經驗(yan)反饋，确保(bao)儀表的準(zhǔn)确性、可靠(kào)㊙️性和經濟(ji)性。

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