作為一種清潔能源，自來(lái)水越來(lái)越受到使用單位的重視，在節(jié)能減排的大趨勢(shì)下，全國(guó)都在進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，自來(lái)水在能源使用中的占比也在逐年增加。隨著我國(guó)自來(lái)水資源探明儲(chǔ)量的擴(kuò)大，尤其是西氣東輸工程的建設(shè)進(jìn)行，自來(lái)水覆蓋使用的區(qū)域愈來(lái)愈廣泛，由此自來(lái)水流量的測(cè)量與結(jié)算也成為一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)也成為電磁流量計(jì)的生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的契機(jī)。

 自來(lái)水的流量測(cè)量目前主要應(yīng)用于貿(mào)易結(jié)算較為常見(jiàn)，我國(guó)自來(lái)水貿(mào)易計(jì)量是在法定要求的質(zhì)量指標(biāo)下以體積或能量的方法進(jìn)行交接計(jì)量，現(xiàn)階段基本上以體積計(jì)量為主。

 目前，我國(guó)用于電磁流量計(jì)產(chǎn)品大致有：渦輪流量計(jì)，渦街流量計(jì)、超聲波流量計(jì)和孔板流量計(jì)等。下面我們就這些流量計(jì)的使用做個(gè)簡(jiǎn)單的比較。

 一、氣體腰輪流量計(jì)

 氣體腰輪流量計(jì)又稱之為羅茨流量計(jì)，不僅可用來(lái)計(jì)量干氣，也可以來(lái)計(jì)量濕氣（即伴生氣）。由于孔板流量計(jì)和渦輪流量計(jì)不適應(yīng)測(cè)量含有液滴的伴生氣，氣體腰輪流量計(jì)因沒(méi)有嚴(yán)格要求，所以相對(duì)具有一定的*性。此外，其另一優(yōu)點(diǎn)是對(duì)流動(dòng)脈動(dòng)不敏感。

 但在測(cè)量自來(lái)水時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：

 1、一般在流量計(jì)的上游應(yīng)加裝一定目數(shù)的過(guò)濾器，以防止流量計(jì)被卡、堵，并要定期排污以及檢查和清洗過(guò)濾網(wǎng)。

 2、為了防止流量計(jì)計(jì)量腔積液，流量計(jì)盡量垂直安裝，或高出工藝管線，并要定期排出積液。

 3、流量計(jì)投用前必須保證管道內(nèi)沒(méi)有焊渣等雜質(zhì)，并開(kāi)旁路，防止流量計(jì)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)行，損壞流量計(jì)。

 4、必須經(jīng)常性觀察留意流量計(jì)前后的壓力，及時(shí)判斷故障。

 此外，氣體腰輪流量計(jì)還有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是腰輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)噪聲較大。

 二、氣體渦輪流量計(jì)

 氣體渦輪流量計(jì)是目前使用較為頻繁的自來(lái)水流量測(cè)量?jī)x表，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便；外形尺寸相對(duì)較小；度高；重復(fù)性好；范圍度寬可達(dá)到15∶1～25∶1，在高壓輸氣的情況下，范圍度還可進(jìn)一步增大；其輸出為脈沖頻率信號(hào)，因此在同可編程流量顯示表配用時(shí)，容易得到較低的系統(tǒng)不確定度。

 其不足之處是渦輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承與軸之間機(jī)械摩擦，壽命不很長(zhǎng)，因此應(yīng)注意潤(rùn)滑，可利用制造廠所提供的潤(rùn)滑手段，定期補(bǔ)給潤(rùn)滑油。另外，高速流動(dòng)的氣體中如果含有較大的固體顆粒，很容易將渦輪葉片打壞，因此，渦輪流量計(jì)前的管道上應(yīng)加裝過(guò)濾器。

 三、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)

 旋進(jìn)旋渦流量計(jì)是目前國(guó)內(nèi)一些小型自來(lái)水配氣站的流量計(jì)產(chǎn)品，其具有工作溫度范圍寬；范圍度大；雷諾數(shù)在一定范圍內(nèi)，不受流體溫度、壓力、密度和黏度影響；適用性強(qiáng)，除含有較大顆粒或較長(zhǎng)纖維雜質(zhì)外，一般不需裝過(guò)濾器；對(duì)上下游直管段要求較低，取上游4D和下游2D直管段即可；輸出頻率同體積流量成線性關(guān)系。

 其不足之處是壓損較大，其次，旋進(jìn)旋渦流量計(jì)屬流體振動(dòng)式流量計(jì)，對(duì)于管道振動(dòng)和電磁干擾較敏感，所以只能在振動(dòng)較小、無(wú)電磁干擾的環(huán)境中使用。

 四、渦街流量計(jì)

 渦街流量計(jì)目前一般在工礦企業(yè)的自來(lái)水內(nèi)部考核和能源消耗的計(jì)量應(yīng)用較多，其有著整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍寬，壓力損失小；儀表主體可采用不銹鋼材質(zhì)制造，適用于腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量；儀表無(wú)可動(dòng)部件，安裝維護(hù)簡(jiǎn)單；現(xiàn)場(chǎng)液晶顯示，脈沖、4～20mA輸出或485串行通訊接口，可與工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)連接等諸多優(yōu)點(diǎn)。

 其大的缺點(diǎn)就是特點(diǎn)怕振動(dòng)，怕電磁干擾。

 五、超聲波流量計(jì)

 氣體超聲波流量計(jì)是目前新技術(shù)的流量計(jì)產(chǎn)品，在我國(guó)的應(yīng)用才剛剛開(kāi)始，國(guó)內(nèi)尚未有生產(chǎn)氣體超聲波流量計(jì)的廠家。由于其具有測(cè)量范圍寬、測(cè)量準(zhǔn)確度高、無(wú)壓損及可動(dòng)部件、安裝使用費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)，它以被歐美等國(guó)幾百家用戶用于自來(lái)水貿(mào)易計(jì)量。至今已有美國(guó)、荷蘭、英國(guó)、德國(guó)等12個(gè)國(guó)家的政府批準(zhǔn)氣體超聲流量計(jì)作為自來(lái)水法定計(jì)量器具。

 氣體超聲流量計(jì)的準(zhǔn)確度不僅同流速有關(guān)，而且同儀表口徑有關(guān)。對(duì)于小口徑儀表，由于聲道長(zhǎng)度較短，在紊流氣體中測(cè)量聲波傳播時(shí)間比較困難，因此小口徑氣體超聲流量計(jì)的準(zhǔn)確度較難提高。

 六、孔板流量計(jì)

 孔板流量計(jì)是目前使用量大的用于測(cè)量自來(lái)水流量的流量?jī)x表。幾十年來(lái)人們已經(jīng)總結(jié)了幾十項(xiàng)針對(duì)自來(lái)水計(jì)量的專項(xiàng)研究和實(shí)踐應(yīng)用，在量的基礎(chǔ)上發(fā)生了質(zhì)的飛躍，其標(biāo)志就是標(biāo)準(zhǔn)化，即使用標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)，其可以無(wú)須進(jìn)行實(shí)流校準(zhǔn)而確定信號(hào)（差壓）與流量的關(guān)系，并估算其測(cè)量誤差，是目前在全部流量計(jì)中是惟一達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)的。為了消除自身存在的輸出信號(hào)為模擬信號(hào)、重復(fù)性不高、范圍度窄、壓損大等重大缺點(diǎn)，采用了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、定值節(jié)流件和標(biāo)準(zhǔn)噴嘴等技術(shù)裝置，使其技術(shù)水平有了進(jìn)一步提高。

 總之，這幾種流量計(jì)在自來(lái)水流量的測(cè)量中，各有各的優(yōu)勢(shì)，也各有各的短板，用戶在選擇時(shí)可考慮自身的實(shí)際情況，具體問(wèn)題具體分析，選擇合適的流量計(jì)產(chǎn)品，以確保計(jì)量的正確。

電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于流程工業(yè)和公用事業(yè)，按要求測(cè)量?jī)x表須在受控狀態(tài)下運(yùn)行和定期檢定，流量?jī)x表流量值的檢查方法通常有離線和現(xiàn)場(chǎng)在線檢查兩種，因這兩種方法都有缺陷，實(shí)踐中廣大用戶探索出若干在現(xiàn)場(chǎng)間接檢查方法，驗(yàn)證或評(píng)估電磁流量計(jì)流量測(cè)量值是否已超過(guò)原始校準(zhǔn)度等級(jí)范圍，為繼續(xù)使用或需進(jìn)一步檢查提供依據(jù)

二 在線檢查的現(xiàn)狀

現(xiàn)在尚缺乏對(duì)電磁流量計(jì)在線檢查的全面了解，僅見(jiàn)到幾家日本企業(yè)近年發(fā)表的實(shí)施非實(shí)流在線檢查的報(bào)導(dǎo)；另外，上海地區(qū)幾年前已開(kāi)始探索和制訂“在線檢驗(yàn)方法”等。

1. 化學(xué)工業(yè)

電磁流量計(jì)在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用以流量控制為主，所測(cè)流體以酸、堿性液和漿液居多，多具有腐蝕性和磨耗性。 電磁流量計(jì) 實(shí)際應(yīng)用中發(fā)生故障和失效，多是由于腐蝕泄漏、絕緣下降、電極沾污或附著異物等引起的。

電磁流量計(jì)傳統(tǒng)的定期維護(hù)檢查是將流量傳感器卸下管線清掃和檢查，然后實(shí)施流量校準(zhǔn)，為減少流量傳感器從管道上卸裝損傷襯里，先在管線上測(cè)量絕緣電阻等推斷有無(wú)異常現(xiàn)象，再?zèng)Q定下一步是否卸下管線檢查或?qū)嵙髁髁啃?zhǔn)。三菱化學(xué)(株)3種檢查方式所占比重是：(1)只作在線檢查占35%；(2)卸下管線作接液部位清掃后檢查占22%；(3)離線作實(shí)流校準(zhǔn)占43%。

2. 水務(wù)業(yè)

(1)(日)東京都水道局

 東京都水道局對(duì) 電磁流量計(jì)每年做一次全面檢查，檢查內(nèi)容為：外觀檢查，轉(zhuǎn)換器特性試驗(yàn)，測(cè)量值校準(zhǔn)，測(cè)量各部電壓，測(cè)量絕緣電阻，確認(rèn)電路。儀表檢查調(diào)整時(shí)因零點(diǎn)漂移，調(diào)整零點(diǎn)顯得十分重要，而“在線調(diào)零”必須使被測(cè)介質(zhì)停止流動(dòng)，卻不易辦到。因此在現(xiàn)場(chǎng)只能省略包含有傳感器運(yùn)作的檢查，僅實(shí)施轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn)。將本次檢查結(jié)果和歷史數(shù)據(jù)比較確定儀表是繼續(xù)使用、修補(bǔ)還是更新。傳感器按所測(cè)勵(lì)磁線圈絕緣電阻劣化程度決定更新與否　

(2)上海自來(lái)水公司和原水公司

 上世紀(jì)90年代以來(lái)，上海自來(lái)水公司和原水公司開(kāi)始摸索在線檢查和驗(yàn)證有無(wú)異常現(xiàn)象的方法。無(wú)停役可能的管線分別檢查流量傳感器和轉(zhuǎn)換器，用模擬信號(hào)器和其他通用儀表測(cè)試轉(zhuǎn)換器，具有較高的校準(zhǔn)度(取決于模擬信號(hào)器度)，其方法與離線檢查相同。傳感器檢查則以測(cè)試電極接液電阻，檢查勵(lì)磁線圈包括勵(lì)磁連接電纜的絕緣電阻和銅電阻，以及檢查轉(zhuǎn)換器輸出的勵(lì)磁電流，核對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度等間接方法。有停役條件的管線，還可從預(yù)設(shè)在傳感器附近入孔進(jìn)入，檢查電級(jí)和襯里污穢/沉積狀況并清洗。　

三 現(xiàn)場(chǎng)檢查內(nèi)容

現(xiàn)場(chǎng)在線檢查電磁流量計(jì)內(nèi)容如表1所示。除零點(diǎn)檢查外，均是將流量傳感器、轉(zhuǎn)換器和連接電纜3部分分開(kāi)進(jìn)行　

1. 整機(jī)的零點(diǎn)檢查(序號(hào)1)

本檢查要求流量傳感器測(cè)量管充滿液體且無(wú)流動(dòng)，但這在許多現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法辦到。不具備條件時(shí)只能放棄整機(jī)的零點(diǎn)檢查和調(diào)整，轉(zhuǎn)而只對(duì)轉(zhuǎn)換器作單獨(dú)的零點(diǎn)檢查和調(diào)整。必須在傳感器檢查完畢后，且保證傳感器勵(lì)磁回路和信號(hào)回路的絕緣電阻正常(均包含電纜)的前提下才有意義，否則整機(jī)就不能正常運(yùn)行。通常轉(zhuǎn)換器單獨(dú)零點(diǎn)為負(fù)值，數(shù)值也很小，如果值大于滿量程的5%，就需要先做檢查，待確認(rèn)原因后再作調(diào)整。通常情況下 電磁流量計(jì) 整機(jī)的零點(diǎn)和轉(zhuǎn)換器單獨(dú)的零點(diǎn)差異值小于1%。大于5%的零點(diǎn)有許多情況是用戶在管道閥門關(guān)閉不良情況下不正確調(diào)零所致。

2. 連接電纜檢查(序號(hào)2)

本檢查方法與離線檢查相同，檢查信號(hào)線與勵(lì)磁線各芯導(dǎo)通和絕緣電阻，檢查各屏蔽層接地是否完好。

3. 轉(zhuǎn)換器檢查(序號(hào)3、4)

本檢查方法與離線檢查亦相同。在現(xiàn)場(chǎng)或儀表室用通用儀表以及流量計(jì)型號(hào)相匹配的模擬信號(hào)器代替?zhèn)鞲衅魈峁┝髁啃盘?hào)進(jìn)行調(diào)零和校準(zhǔn)。校準(zhǔn)包括零點(diǎn)檢查和調(diào)整、設(shè)定值檢查、勵(lì)磁電流測(cè)量、電流/頻率輸出檢查等。有些檢查項(xiàng)目要與記錄在案的上一次檢查值(或出廠值)進(jìn)行比較，看是否有變化或變化是否超過(guò)了容許范圍　

4. 流量傳感器檢查(序號(hào)5～11)

通過(guò)對(duì)勵(lì)磁線圈的檢查和檢查轉(zhuǎn)換器所測(cè)得的勵(lì)磁電流，間接評(píng)價(jià)磁場(chǎng)強(qiáng)度是否變化；測(cè)量電極接液電阻，評(píng)估電極表面受污穢和襯里附著層狀況；檢查各部位絕緣電阻以判斷零件劣化程度，估計(jì)是否會(huì)由此引入。若能停役，則可觀察和測(cè)量電極和襯里附著層厚度，估算清洗附著層前后因流動(dòng)面積變化引入的流量值變化。

(1)測(cè)量勵(lì)磁線圈銅電阻

 用高度數(shù)字萬(wàn)用表或惠斯登電橋測(cè)量線圈電阻，必要時(shí)作溫度系數(shù)修正后與儀表檔案值比較。確認(rèn)線圈是否導(dǎo)通良好和無(wú)匝間短路現(xiàn)象。

(2)檢查勵(lì)磁線圈絕緣電阻

 勵(lì)磁線圈及其接線端子受潮后勵(lì)磁回路對(duì)地絕緣下降，很可能把勵(lì)磁信號(hào)引入流量信號(hào)傳輸電路，使電極加上一個(gè)較大的絕緣電阻和信號(hào)電阻對(duì)勵(lì)磁電壓的分壓，形成較大的共模信號(hào)。當(dāng)這一信號(hào)超過(guò)轉(zhuǎn)換器前置放大器的抑止能力，就會(huì)使轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)漂移。絕緣電阻下降不十分嚴(yán)重時(shí)，這一現(xiàn)象在儀表運(yùn)行時(shí)還不易察覺(jué)。除IP68無(wú)接線端子盒外，實(shí)踐中由于疏忽，接線端子盒未密封進(jìn)入潮氣，端子絕緣電阻下降到5～6MΩ以下時(shí)易造成故障。吹干端子，通常故障就可消除。

(3)檢查電極接液電阻

 流量傳感器的電極接液電阻應(yīng)在新裝儀表調(diào)試好后立即測(cè)量，并記錄在案。以后每維護(hù)一次測(cè)量一次，分析比較這些數(shù)據(jù)有助于判斷儀表故障原因。

 電極與液體接觸電阻值取決于接觸表面的被測(cè)液體電導(dǎo)率。不同介質(zhì)所測(cè)電阻值有明顯區(qū)別。電極接液電阻可用指針式萬(wàn)用表在測(cè)量管充滿液體時(shí)分別測(cè)量每個(gè)電子與地間的電阻。經(jīng)驗(yàn)表明分別測(cè)量?jī)呻姌O的接觸電阻值之差應(yīng)小于10%～20%，否則表明有故障。

 測(cè)出的電極接液電阻與原測(cè)量值比較，若不一致，可能有以下3種不同趨向：(a)兩電極絕緣性附著層覆蓋不一致，或某一電極信號(hào)回路絕緣電阻下降；(b)電阻值增加，原因是電極表面被絕緣層覆蓋；(c)電阻值減少，原因是電極附近襯里表面附著導(dǎo)電沉積層，或電極裝配(如絕緣套圈)絕緣下降。有時(shí)候雖然呈現(xiàn)以上現(xiàn)象，但未形成故障，則可作為預(yù)測(cè)產(chǎn)生故障的前兆，應(yīng)預(yù)先采取有關(guān)措施。

用指針式萬(wàn)用表測(cè)量電極接液電阻時(shí)應(yīng)注意：

(a)電阻值應(yīng)在測(cè)棒接觸端子的瞬間讀取指針偏轉(zhuǎn)大值，測(cè)量值應(yīng)以初一次為準(zhǔn)。如重新測(cè)量因極化作用所測(cè)各值是不一致的。

(b)測(cè)兩電極阻值時(shí)，接地端測(cè)棒極性必須相同，即固定用電表同一根測(cè)棒接電極，另一測(cè)棒始終接地。

(c)要比較定期檢查前后兩測(cè)量值時(shí)，必須用同一型萬(wàn)用表，并用同一量程，常用1.5V電池工作范圍檔，如“×1kΩ”檔。

用萬(wàn)用表測(cè)量電極接觸電阻只是確定大體的值。準(zhǔn)確測(cè)量必須用數(shù)字電橋或交流電橋(如Kohlraush電橋等)。

(d)測(cè)量電極/液體間極化電壓

測(cè)量此電壓將有助于判斷電極是否被污穢或覆蓋，由此可能形成零點(diǎn)不穩(wěn)或輸出晃動(dòng)的故障。

用數(shù)字式萬(wàn)用表2V直流檔分別測(cè)兩電極與地之間的極化電壓(電磁流量計(jì) 可以不停電測(cè)，也可停電測(cè))。極化電壓大小決定于電極材料的電極電位和液體性質(zhì)，測(cè)量值可能在幾毫伏至幾百毫伏之間。若運(yùn)行中電極附著金屬粉末則會(huì)改變極化電位；金屬粉末交替地附著/脫離電極還會(huì)使輸出不穩(wěn)。表2所示是海水中幾種金屬的自然電位。

(e)檢查信號(hào)電路絕緣和勵(lì)磁電路/信號(hào)電路之間絕緣

檢查的目的也是評(píng)估是否因絕緣下降而引入，檢查信號(hào)電路時(shí)，信號(hào)線要臨時(shí)與電極脫開(kāi)，發(fā)生絕緣下降的原因很多，如接線盒未密封進(jìn)入潮氣以及IP68防護(hù)型傳感器的電纜割斷再接續(xù)時(shí)未做好防潮處理等所致。

(f)檢查電極絕緣電阻和襯里狀況

這種檢查對(duì)于小口徑儀表只能卸下管線，對(duì)于大口徑儀表則放空積液(水)后，可從入孔進(jìn)入管道觀察，擦干襯里內(nèi)表面，用500VDC兆歐表分別測(cè)試兩電極對(duì)地絕緣電阻。若襯里有附著層必須清除，按積層厚度選定今后清洗間隔周期。若附著層電導(dǎo)率與液體相同且不厚，可忽略不計(jì)面積變化附加誤差；若附著電導(dǎo)率小于液體將產(chǎn)生正向附加誤差；反之則產(chǎn)生負(fù)向附加誤差。

一般要求電極絕緣電阻大于100MΩ，大部分絕緣下降原因是電極、襯套等受外界浸水受潮等所致，有時(shí)候用熱吹風(fēng)排除潮氣即可恢復(fù)。若絕緣破壞(如腐蝕液從密封處侵入)，只能調(diào)換傳感器，返制造廠修理。

四 在線檢查的發(fā)展動(dòng)向

1. 制訂在線檢查的規(guī)范文件

上海地區(qū)自來(lái)水公司和原水公司在電磁流量計(jì)制造廠配合下，探索并積累了300余臺(tái)大口徑電磁流量計(jì)檢查經(jīng)驗(yàn)，并于1997～1998年間起草了《大口徑電磁流量?jī)x在線校驗(yàn)方法》，在上海市公用事業(yè)管理局所屬企業(yè)試行。現(xiàn)在上海水務(wù)局正在此文件的基礎(chǔ)上制訂《電磁流量?jī)x在線校驗(yàn)規(guī)范》地方行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)。