淺談電磁流量計與電磁水表的區别-廣州迪川儀器儀表有限公司
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淺談電磁(ci)流量計與(yu)電磁水表(biǎo)的區别
  • 發(fā)布日期:2025-12-15      浏(liú)覽次數:1855
    • 淺談電(diàn)磁流量計(ji)與電磁水(shui)表的區别(bié)

      電磁(cí)流量計 是(shi)一種基于(yu)法拉第電(dian)磁感應原(yuan)理設計制(zhì)造的計🚩量(liang)導電介🔴質(zhì)體積流量(liang)的速度式(shì)儀表。通常(cháng)電磁流量(liang)計與介質(zhì)接觸的内(nei)腔部位爲(wei)一個圓筒(tong)形直管 , 一對測(cè)量電極鑲(xiang)嵌在中部(bù) , 呈對(duì)稱分布 , 電極與(yu)介質間的(de)部位爲一(yi)對直徑爲(wèi) 6~10 mm的圓(yuan)餅狀薄金(jīn)屬 , 其(qí)伸出部分(fèn)厚度僅 2~4 mm, 幾乎不(bu)影響流态(tài)的變化。這(zhe)種簡單的(de)無可動部(bù)件的内腔(qiang)結☁️構 , 猶如一根(gen)普通的圓(yuan)筒形流體(tǐ)管道 , 因而不産(chan)生任何壓(yā)損 , 也(yě)不會被某(mou)些介質中(zhong)的懸浮物(wu)及固态雜(zá)質所阻塞(sāi)🎯。電磁流量(liàng)計産生的(de)電極信号(hào)幅度與流(liú)體的流速(sù)成🔞正比 , 因而電(dian)信号經放(fang)大處理後(hou)得到的流(liú)量數據 , 線性度(dù)非常理想(xiang)。

      電(dian)磁流量計(jì)廣泛應用(yong)于各類導(dǎo)電介質的(de)計量 , 如清水、污(wu)水、液态酸(suan)、堿、鹽、液态(tài)有機化工(gōng)産品、食品(pǐn)工業中的(de)💰醬油、醋及(ji)酒類等。混(hun)有塊狀果(guo)肉的蘋果(guǒ)醬、混有沙(shā)石的混凝(níng)土 , 這(zhe)些漿狀混(hun)合物也可(ke)以計量 , 隻是各(ge)種腐蝕性(xìng)強的介質(zhì)需配置耐(nài)腐蝕的工(gong)程材料🚶 , 如橡膠(jiao)、聚四氟乙(yi)烯、尼龍等(děng)做流量計(jì)的内襯。混(hùn)有氣泡和(hé)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼固态物質(zhì)的醬料需(xū)采用特殊(shū)的計算方(fāng)法來減少(shao)計量的誤(wu)差。

      一(yi)般的電磁(ci)流量計由(yóu)于電路複(fú)雜、勵磁功(gong)率較大 , 整機功(gōng)耗需 15~25 V· A, 因而(er)需市電 (AC220 V) 或的安(an)全電源 (DC24 V) 供電。随(suí)着電子技(jì)術突飛猛(meng)進的發展(zhǎn) , 電磁(cí)流量電信(xin)号的處理(li)已由 2~3 m V精密到 0.1 m V, 動态分(fèn)辨率可以(yi)低至± 0.000 03 m V, 這種新技(ji)術功耗極(ji)低 , *可(kě)以電池供(gong)電。由此産(chǎn)生了電磁(ci)水表的概(gai)念———一種僅(jin)㊙️計量🔅清水(shuǐ)、内部采用(yong)锂電池供(gong)電的長壽(shou)命智能✨型(xíng)電磁流量(liàng)計 , 由(yóu)于市場定(ding)位和使用(yong)要求不同(tong) , 兩者(zhě)存在較大(dà)的區别 , 本文做(zuo)以下評述(shù)。

      1 應用(yong)領域

      (1) 電磁流量(liang)計使用廣(guǎng)泛 , 适(shì)用于工業(ye)生産中各(gè)種導電介(jie)質的流量(liang)連續計⛱️量(liàng)和生産♋工(gong)藝控制領(ling)域、科學研(yan)究的計量(liang)測控領域(yu)。

      (2) 電磁(cí)水表以計(jì)量清水、原(yuán)水爲主。在(zai)市政領域(yù)得到廣泛(fan)使用 , 主要解決(jue)水源和城(cheng)鄉供水的(de)計量、統計(ji)、分析、結算(suàn)功能。

      2 精度

      (1) 電磁流量(liang)計的精度(dù)通常爲± 0.5%, 高精度(du)的可達到(dào)± 0.2%、± 0.3%

      (2) 電磁(cí)水表的精(jīng)度一般爲(wei)Ⅱ級 (Q2 ~Q4 ± 2%, Q1 ~Q2 ± 5%) , 高(gao)精度的可(kě)達到 I (Q2 ~Q4 ± 1%, Q1 ~Q2 ± 3%)

      3 口徑

      (1) 電磁流(liu)量計生産(chǎn)廠商大都(dōu)可以提供(gong) DN20~DN500的産(chǎn)品 , 規(guī)模較大的(de)專業廠商(shang)可以提供(gong) DN10~DN3000的電(diàn)磁流量計(ji) , DN25~DN600規格(gé)的應用數(shù)量多。

      (2) 市場應用(yong)多的電磁(cí)水表口徑(jing)在 DN50~DN300, 少(shao)數先進的(de)跨國專業(ye)廠商能生(shēng)産 DN25~DN800口(kǒu)徑的全系(xì)列電磁水(shuǐ)表。

      4 量(liàng)程範圍 (計量流(liu)速範圍 ) 及量程(cheng)遷移

      (1) 電磁流量(liàng)計的介質(zhi)流速測量(liàng)範圍通常(chang)爲 0.4~12m/s, 通(tong)常用 Qmax Qmin 來(lái)定義計量(liàng)範圍 , Qmax /Qmin  (量程比 ) 一般在(zài) 20~25範圍(wéi) , Qmin ~Qmax 應保(bǎo)證精度。如(ru) DN1000.5級表 , 在量程(chéng)比 20的(de)情況下 , 10 m3 /h (Qmin ) 200 m3 /h (Qmax ) 流(liú)量範圍内(nèi) , 均應(yīng)保證± 0.5%的精度。作(zuò)爲電磁流(liu)量計 , 考慮使用(yòng)的經濟性(xing) , 常将(jiāng) Qmax 選在(zai) 6.5~8.5 m/s流速(sù)範圍内 , 如上述(shù) Qmax 200 m3 /hDN100電磁流量(liàng)計 , 其(qi) Qmax 流速(sù)爲 7.07 m/s。廠(chǎng)商可以自(zi)行規定各(gè)種口徑的(de) Qmax 流速(sù) , 例如(ru)某型 DN100電磁流量(liàng)計 , 其(qí) 0.5級産(chǎn)品的 Qmax 200 m3 /h, Qmax /Qmin 25;Qmax 的流速(su)爲 7.07 m/s, 在(zài) 8~200 m3 /h量程(chéng)範圍内的(de)誤差小于(yu)± 0.3%

      所謂“量程(chéng)遷移” , 是指該台(tái)電磁流量(liàng)計在某種(zhǒng)工藝現場(chǎng) , 其流(liú)量計量範(fan)圍要調整(zhěng)到 4~80 m3 /h, 且(qie)其電流輸(shū)出的 4 m A對應流量(liàng)是 4 m3 /h, 20 m A輸(shu)出時對應(yīng)的測量值(zhi)爲 80 m3 /h。即(ji)将這台電(dian)磁流量計(jì)的計量範(fàn)圍由标稱(cheng)的 10~200 m3 /h, 通(tōng)過菜單改(gǎi)變參數 , “遷移”至(zhi) 4~80 m3 /h。當然(ran) , 經過(guò)這樣的量(liàng)程遷移 4~10 m3 /h流量段(duàn)的測量精(jīng)度将超出(chu)± 0.5%的精(jīng)度要求。通(tōng)常 , 電(diàn)磁流量計(jì)的計量上(shang)限流量點(dian) , 可“遷(qiān)移”的流速(sù)範圍爲 1~10 m/s。選用電(dian)磁流量計(ji)的口徑 , 要兼顧(gù)經濟流速(sù) 2.5~4.5 m3 /h和工(gōng)藝要求。

      (2) 電磁水(shuǐ)表的高測(ce)量流速可(ke)達 15 m/s, 通(tong)常電磁水(shuǐ)表的流量(liàng)點 Q3 選(xuan)在 12.5~13.5 m/s流(liu)速上。電磁(cí)水表的量(liang)程範圍參(cān)照冷水水(shuǐ)表标準 , 是一種(zhǒng)強制執行(háng)的标準。* , 冷水水(shuǐ)表的流量(liàng)範圍可由(yóu) Q1  (小流(liu)量 ) Q2  (分界流(liú)量 ) Q3  (常用流(liú)量 ) Q4  (大流量(liàng) ) 來表(biao)述 , 一(yī)般情況下(xià) , 其流(liú)量計量特(tè)性可由量(liàng)程比 Q3 /Q1  (R) , Q4 /Q3 =1.25, Q2 /Q1 =1.6來(lai)反映。目前(qián)跨國先進(jìn)專業廠商(shang)的電磁水(shui)表 , 其(qí) Q3 /Q1 可達(da) 400。如西(xī)門子Ⅱ級 DN100電磁水(shui)表 , Q3 =250 m3 /h (流(liu)速爲 13.48 m/s) , Q4 =312.5 m3 /h (流速爲 16.85 m/s) , Q3 /Q1 =400, R2 /Q1 =1.6, Q2 =1.0 m3 /h, Q1 =0.63 m3 /h

      電(dian)磁水表沒(mei)有“量程遷(qian)移”的概念(nian) , 它的(de)計量範圍(wei)在始動流(liu)量 QS 至(zhì)大流量 Q4 之間 , 選用電(diàn)磁水表的(de)口徑 , 主要應考(kǎo)慮滿足經(jing)濟流速。

      5 重複性(xing)

      (1) 對于(yú)電磁流量(liàng)計 , 重(zhòng)複性是重(zhong)要的技術(shu)指标之一(yī) , 其重(zhong)複性指标(biāo)通常爲精(jīng)度的 1/3, 例如 0.5級精度的(de)電磁流量(liàng)計 , 其(qí)重複性應(ying)優于± 0.16%;0.2級表的重(zhong)複性應優(yōu)于± 0.06%

      (2) 電磁水(shui)表并不把(bǎ)重複性作(zuo)爲一項考(kǎo)核的質量(liang)指标 , 它僅是一(yī)項設計和(he)實驗指标(biao)。電磁水表(biao)重要的技(ji)術指标爲(wèi)精度 , 低的始動(dong)流量 , Q1 流量點和(hé)量程比 (Q3 /Q1 ) 。當然 , 對于流(liu)量計來講(jiǎng) , 兩者(zhe)均能保證(zhèng)長期連續(xù)的穩定運(yun)行是十分(fen)重要的。

      6 供電方(fang)式 (功(gong)耗 )

      (1) 通(tōng)常電磁流(liu)量計的處(chù)理速率快(kuài)、處理精度(dù)高 , 控(kong)制要求快(kuài)速、穩定、準(zhǔn)确。因電磁(cí)流量計和(he)外界信息(xi)交💃🏻流方式(shi)複雜 (輸出 4~20 m A電流信号(hao)、 0~10KC頻率(lǜ)信号、 RS-485通信、開關(guān)量控制等(deng) ) , 隔離(lí)程度高 , 因而電(diàn)子線路多(duo)用大量的(de)高速電子(zi)元件 , 功耗可達(dá) 15~25 V· A, 這必須由(you)市電 (AC220 V) 和外電源(yuan) (DC24 V) 供電(dian)。因而抗幹(gàn)擾、光電隔(gé)離、電磁隔(gé)離等防止(zhi)電源的強(qiang)電磁沖🔱擊(ji)等技術措(cuò)施十分必(bi)要。

      (2) 電(diàn)磁水表的(de)采樣速率(lǜ)比較慢 , 電子線(xiàn)路由先進(jin)的低功耗(hào)、超低功耗(hào)的集成電(diàn)路🐕爲主 , 計算方(fang)法爲特殊(shū)的省電方(fang)式 , 因(yīn)而功耗極(jí)低 , 可(kě)以由内部(bù)電池來連(lián)續長期供(gong)電。這要求(qiú)電磁水表(biao)的電池工(gōng)作壽命至(zhi)少爲 5~6, 現(xiàn)在也有 8~10年的産(chǎn)品。對于電(diàn)磁水表而(er)言 , 降(jiàng)低功耗、提(ti)高電池工(gōng)作壽命是(shi)一項難度(dù)很大的挑(tiao)戰。

      7 采(cǎi)樣速率

      (2) 電磁(ci)水表的采(cǎi)樣速率在(zai) 1~30 s/次範(fan)圍 , 就(jiù)可以得到(dào)計量的流(liu)量數據 , 況且采(cai)樣速率低(di) , 功耗(hao)也越低 ;通常采(cai)樣速率在(zai) 15 s/次時(shí) , 内部(bù)配備的電(diàn)池可保證(zheng)連續計量(liàng) 6年。

      8 管道結(jié)構與測量(liang)直管段

      (1) 電磁流(liú)量計可以(yi)由市電供(gòng)電 , 因(yin)而電子元(yuan)器件和電(dian)子線路的(de)選擇受功(gōng)耗的影響(xiǎng)小 , 選(xuǎn)擇範圍廣(guǎng) ;數百(bǎi)毫安的勵(li)磁電流使(shǐ)傳感器的(de)信号輸出(chū)幅度也較(jiao)大 , 因(yin)而不必對(duì)流體額外(wài)加速以增(zēng)強信号幅(fú)值。

      電(diàn)磁流量計(ji)的測量腔(qiāng)爲直管 , 工藝簡(jiǎn)單 , 加(jiā)工成本低(di) , 是電(dian)磁流量計(jì)測量腔體(tǐ)的普遍設(she)計方式。直(zhí)管結構幾(ji)乎不會引(yǐn)起被測流(liú)場的紊亂(luàn) , 測量(liang)的流速基(jī)本爲經濟(ji)流速 (高流速低(di)于 8 m/s左(zuǒ)右 ) , 高(gao)速采樣率(lǜ)又可及時(shí)修正各種(zhǒng)流場變化(huà)帶來的誤(wù)差 , 所(suo)以電磁流(liu)量計的直(zhi)管段爲前(qián) 5D和後(hòu) 3D就可(kě)以滿足計(ji)量的精度(dù)要求。

      (2) 電磁水表(biao)使用内裝(zhuāng)的锂電池(chí)供電 , 降低功耗(hào)、延長工作(zuò)壽命是其(qi)設計任務(wu)的關鍵 , 因而隻(zhi)能采用較(jiao)低的勵磁(ci)電流 (通常它的(de)勵磁電流(liú)僅爲電磁(ci)流量計的(de) 1/10, 甚至(zhì)更低 ) , 這樣傳感(gǎn)器的有效(xiào)輸出信号(hào)幅值就很(hen)微弱。電磁(cí)水💛表🍓研🛀發(fa)人員通常(chang)用兩種方(fāng)法來增強(qiáng)信号 :一是提高(gāo)信号的放(fang)大倍數 ;二是将(jiang)測量段縮(suō)徑 , 人(ren)爲提高介(jie)質流速 , 這将大(da)幅提升流(liú)量信号。因(yin)此 , 電(dian)磁水表的(de)測量腔體(tǐ)幾乎都采(cai)用縮徑工(gong)藝 , 一(yi)般縮徑爲(wei)原标稱口(kou)徑的 70%~80%, 縮徑率以(yǐ)不顯著影(yǐng)響儀表的(de)壓損并且(qie)不顯著改(gai)變流場的(de)😘穩定爲原(yuán)則。

      電(diàn)磁水表的(de)縮徑工藝(yi)加大了制(zhì)造難度 , 增大了(le)壓力損失(shī) , 太大(da)的縮徑也(yě)會擾亂流(liú)場的穩定(ding) , 因此(ci)制造商要(yao)綜合考慮(lü)縮徑和流(liú)場穩定對(dui)計量的影(ying)響🌐。

      電(dian)磁水表的(de)采樣速率(lǜ)比較慢 , 信号又(you)很微弱 , 這樣計(ji)算處理需(xu)要的穩定(ding)時間比較(jiao)長 , 這(zhè)也需要遠(yuǎn)比電磁流(liú)量計更穩(wěn)定的流速(su) , 考慮(lǜ)到縮徑的(de)因素 , 一般電磁(ci)水表的前(qián)後直管段(duan)選擇要比(bi)電磁流量(liàng)計嚴格。爲(wèi)🙇🏻保證計量(liàng)精度 , 電磁水表(biǎo)通常需要(yào)前 10D和(hé)後 5D的(de)直管段。

      9 儀表通(tong)信

      (1) 電(dian)磁流量計(ji)使用廣泛(fan) , 計量(liang)方式和流(liú)量控制方(fang)式種類繁(fán)雜 , 因(yīn)而通信方(fang)式比較豐(feng)富 , 一(yī)般生産廠(chang)商都有下(xia)述配置 : (1) 定量脈(mo)沖輸出 , 如輸出(chū)一個脈沖(chòng)代表 1 m3 /h流量 (可選 0.1 m3 /h, 甚至 0.01 m3 /h) (2) 頻率(lü)輸出 , 表示輸出(chu) 0~10 k Hz頻率(lǜ)範圍代表(biao) 0~Qmax 流量(liang)。 (3) 輸出(chū) 4~20 m A電流(liú) , 通常(chang)表示瞬時(shi)量爲 Qmin ~Qmax 。近幾年設(she)計的 4~20 m A電流模拟(nǐ)信号 , 可以同時(shí)進行數字(zì)通信 , 即可以進(jìn)行 HART (協(xié)議 ) 通(tong)信。 (4) RS-485通(tong)信 , 通(tong)常執行 Modbus RTU通信标(biāo)準。 (5) 開(kāi)關量輸出(chu) , 一般(bān)有 1~2路(lù)輸出控制(zhi) , 以執(zhí)行超流量(liang)上限關閘(zhá) , 超流(liu)量下限開(kāi)閘等工藝(yì)控制。

      (2) 電(dian)磁水表主(zhu)要使用在(zai)原水和居(jū)民自來水(shui)的計量、統(tǒng)計‼️、分析和(he)結算上 , 幾乎沒(mei)有工藝控(kong)制要求 , 内部電(dian)池供應又(yòu)限制它不(bú)能過多的(de)耗電 , 因此通信(xin)方式比較(jiào)簡潔 , 一般生産(chan)廠商都選(xuan)下述配置(zhì)中的若幹(gan)方式進行(háng)通♌信 : (1) 和傳統冷(leng)水水表一(yi)樣 , 可(ke)以人工抄(chāo)表 , 因(yīn)而都有液(ye)晶屏進行(hang)流量數據(ju)顯示。 (2) 開關量輸(shū)出。 (3) 與(yu)無線通信(xìn)裝置的接(jie)口 , 可(ke)通過無線(xian)通信設備(bei)進行聯網(wǎng)通信。 (4) RS-485通信和電(diàn)磁流量計(jì)一樣 , 通常執行(háng) Modbus RTU通信(xìn)協議 , 并且需要(yao)外部供電(diàn) (DC24 V) , 這往(wǎng)往需要 4根電纜(lǎn)。東海集團(tuán)生産的電(diàn)磁水表可(ke)以采用微(wei)功耗技術(shu)來進行 RS-485通信 , 這種方(fāng)式可以使(shi)用内部锂(li)電池進行(hang)供電 , 省掉外供(gòng)電的 2根電纜 , 通信隻(zhī)需 2根(gen)電纜連接(jiē)。 (5) 紅外(wài)通信 , 這是一種(zhong)功耗較低(di)的無線雙(shuang)向通信方(fāng)式 , 容(róng)易滿足安(ān)裝在井下(xia)和水中的(de)電磁水表(biǎo)的苛刻🔱的(de)防護要🈚求(qiu)。

      1 0 使用(yong)環境

      1 0.1 溫度要求(qiu)

      (2) 電磁水(shuǐ)表一般隻(zhī)能在 0.1~55℃的溫度環(huán)境中連續(xu)工作 , 設計和性(xing)能試驗時(shi) , 需考(kao)慮夏日高(gāo)溫直射的(de)炙烤影響(xiang)。

      1 0.2 維護(hù)要求

      (1) 電磁流量(liang)計通常由(you)專業人員(yuan)維護和保(bǎo)養 , 且(qie)往往有周(zhōu)期性 (1年左右 ) 的測試(shì)和維護。

      (2) 電磁水(shui)表檢測周(zhou)期較長 (2年左右(you) ) , 平時(shi)幾乎處于(yu)無監管狀(zhuàng)态 , 大(da)口徑表數(shù)據值對計(jì)量結算影(yǐng)響巨大 , 因而對(dui)其設計、測(cè)試和生産(chǎn)制造的質(zhi)量要求更(gèng)高。

      1 0.3 防(fáng)護要求

      (1) 電磁流(liu)量計使用(yong)廣泛 , 運行環境(jing)複雜 , 因而生産(chan)廠商針對(dui)不同的使(shi)用環境設(she)計了不同(tóng)的保㊙️護🈚方(fang)法供用戶(hù)選擇 , 如采用 IP66标準的(de)通用型電(dian)磁流量計(ji) , 僅能(neng)防護雨水(shui)的淋落 ;高溫高(gao)濕環境使(shǐ)用要采用(yong)特殊的密(mì)封耐高溫(wen)設計 ;潛水型電(diàn)磁流量計(ji)要按 IP68标準設計(jì)防護外殼(ké) , 某些(xie)危險場合(he) (如紡(fang)織廠、面粉(fen)加工廠、化(hua)工廠、煤礦(kuàng)、易燃易爆(bào)場所 ) 使用的電(dian)磁流量計(ji) , 必須(xu)按照隔爆(bao)标準來設(she)計外殼防(fang)護。所以電(diàn)磁流量計(jì)生産廠商(shāng)通常會按(an)照用戶的(de)使用環境(jìng)條件 , 提供相适(shì)應的防護(hù)方式産品(pǐn)。

      (2) 電磁(ci)水表測量(liàng)介質比較(jiao)單一 , 主要是潔(jié)淨的原水(shuǐ) (如輸(shū)送的江、河(hé)、湖泊之水(shuǐ) , 井水(shuǐ)及地下水(shui) ) 和市(shi)政供應的(de)清潔自來(lai)水 , 所(suǒ)用場合幾(ji)乎無危險(xian)性或爆炸(zhà)性粉塵 , 使用環(huán)境溫度差(chà)不是太大(dà) , 看似(si)其防護要(yao)求比較容(rong)易解決 , 而實際(ji)上電磁水(shuǐ)表往往安(ān)裝在井下(xià)潮濕場所(suo) , 管道(dào)滲漏及雨(yǔ)雪天氣又(you)可将電磁(cí)水表泡在(zai)水中📧 , 要防止電(diàn)磁水表機(ji)殼密封處(chù)和通信電(dian)纜進線處(chù)📞的水滲漏(lòu)十分重要(yào) , 所以(yi)電磁水表(biǎo)均按潛水(shuǐ)型設計外(wai)殼保護 , 爲提高(gāo)防護質量(liàng) , 至少(shǎo)需要達到(dào) 1 m水深(shēn) 7天的(de)試驗要求(qiú) , 其防(fáng)護應執行(hang) IP68标準(zhun) 2 m水深(shēn) 10天以(yi)上的要求(qiu)。東海集團(tuán)的電磁水(shuǐ)表外殼防(fáng)護目前按(àn) 2 m水深(shen) 30天的(de) IP68标準(zhǔn)制造 , 并且正在(zai)考慮将防(fáng)護試驗要(yào)求提高到(dào) 10 m水深(shēn) 30, 以達到(dao) 6年以(yi)上防護壽(shou)命。

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