電磁流量計（jì）在水務行業該怎麽選型？

    電磁流量計 是利用法拉第電磁感應定律製成的一種測量導電液體體積流量的儀表，現在（zài）廣泛的（de）應用在水務行業中。本文詳細地介紹（shào）了流量計的選型、安裝、使用和（hé）案例。合理的選型，能保（bǎo）證電磁流量（liàng）計測量的精確度、穩定（dìng）性、長壽命。

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

    選型要素：

   （1）滿足被測量介質的電導率要求

    介質（zhì）電導率限製（zhì）條件為б≥ 1-5us/cm（б水>20us/cm），不能測量非導電（diàn）介質,如氣體、油（yóu）類。

    這個條件在（zài）水務行業一般都能滿（mǎn）足，但隨（suí）著水處理工（gōng）藝的改進，有些水廠采用膜處理工藝，出（chū）水電導率較低，需要在選型的時候考慮低（dī）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）磁流量計實質是測（cè）量介質的流速，它是速度式流量計。一般電磁流量計推薦流速在0.3m/s-5m/s，在（zài）這個範圍內，流量計測（cè）量精度高、線性（xìng）好、水（shuǐ）力損耗小、介質對（duì）流量計傳感器襯裏和電極的磨（mó）損也較小。

    轉換器選型：


    轉換器接收傳感器微弱的電壓（yā）信號，通過模數轉換將被測介質的瞬（shùn）時流量、累積流量等信（xìn）息顯示，並具（jù）有通訊接口輸出流量計各種數據。

   （1）精度等級選（xuǎn）擇

    一般（bān）流量計廠家都（dōu）會有不同精度的轉換器可（kě）供選擇（zé），精度越高價格越貴，常規（guī）轉換器精度±0.2%～±0.5%可供選擇。一般在貿易（yì）結算場合會選配高精度（dù）轉換器，在水處（chù）理藥劑投加等場（chǎng）合會選配相對精度低（dī）、性價比合（hé）適的轉換（huàn）器。

   （2）供電方式選擇

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

   （3）輸（shū）出、通訊方式選擇

    一般情況下，轉換器帶有4-20mA電流、脈衝輸出等，用來輸出瞬時流量、累計流量等狀態（tài）。還可根據需（xū）要選擇Modbus、PROFIBUS-DP、Profibus-PA通訊方式，數字（zì）通訊相比（bǐ）於開（kāi）關量（liàng）或模擬（nǐ）量輸出，在抗幹擾、傳輸距離、數據準確性上（shàng）更好，但價格也相應的更貴。

    電纜線選型:

    電纜線一般有兩根，一根信號電纜：將傳感器電極信號傳（chuán）輸到轉換器輸入（rù）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，選擇合適（shì）的（de）電纜線長度就顯得尤為（wéi）重要。電纜線太短，需要加長（zhǎng）電纜線以及相應的接線盒、密（mì）封膠水；電纜（lǎn）線太長，增加成本、穿（chuān）線施工難度、受信號幹擾的可能性等。多少長度的電纜線和介質的電導率有關，當介質電導率很低的時候，電容效應會使電路電壓發生改變。

    傳感器選型:

    傳（chuán）感器由導（dǎo）管、襯裏、電極、線圈、外殼、法蘭和接線盒組成。其中襯裏（lǐ）、電極直接和介質（zhì）接觸，需要根據被測介質的物理化（huà）學特性選型。

    電極選型:

   （1）材質選型（xíng）

    電極對被測量介質的耐（nài）腐、抗磨蝕、無電化學反應是選擇材質（zhì）考（kǎo）慮的因素。常用金屬材（cái）料有含鉬耐酸鋼、哈氏（shì）合金B、哈氏合金C、鈦、鉭、鉑銥合金等。由於介（jiè）質種類繁多,其腐蝕（shí）性（xìng）又受溫度、濃度、流速等複雜因素影響而變化,生產廠僅能給出很粗略的各種電極的適用（yòng）範（fàn）圍（wéi）。電極材質的選（xuǎn）擇可從使用者（zhě）借鑒該介質在其他設備的應用實例（lì）和以往的經驗來確定（dìng）。浙江某自來水廠用於計量5-10%次氯酸鈉投加，電極材質選擇了哈氏（shì）合（hé）金，在運行使用（yòng）1年多的時間後，出現傳感器故障，返廠檢測發現電（diàn）極腐蝕（shí），後我司選擇鈦電極材質，現運行情況良好。水行業常規選型詳見表2。

   （2）形式選型

    不同廠家會（huì）有不同形（xíng）式的電極可（kě）供選擇，如刮（guā）刀電極、可更換電極（jí）、彈型電極等。刮刀電極（jí）可手動清除電極（jí）表麵（miàn）汙垢；可更換電極可在線拆下清洗（xǐ）電極（jí）；彈型電（diàn）極可通過水流自清洗。在容（róng）易積垢的場合，如自來（lái）水廠原水管道可考慮選用以上三種形式電極，但是帶刮刀電極的傳感器對口徑有要求，一般需要口徑大於DN350。對於刮刀電極、可更換電極在操作拆卸中存在漏水可能，需要特別注意。在現在（zài）有的流量（liàng）計廠家轉換器有電極清洗電路(ECC)，轉換器可定期釋放電壓脈衝（chōng），避免磁性物質在電極上的積存。在浙江省的汙（wū）水廠，拆卸整個傳感器後清洗電極，效果更好。

    襯裏選型:

    常用（yòng）襯裏材料有氯丁（dīng）橡膠、聚氨酯橡膠、氟塑料、陶（táo）瓷等（děng）。

    氯丁（dīng）橡膠用（yòng）於非腐蝕性或弱腐蝕性液體，如自來水、汙（wū）廢水。

    聚（jù）氨酯橡膠有極（jí）好的耐磨耗（hào）性，但耐酸堿的腐蝕性較差。它的耐磨性相當於天然橡膠的10倍，適用於（yú）水處理石灰、活性炭等溶液。

    氟塑料主要有聚四氟（fú）乙烯、聚全氟已（yǐ）丙烯、聚氟合乙烯等（děng），具有優良的耐化學腐蝕性，但耐磨性，抗負壓性差。後開（kāi）發各種改性（xìng）材質，如在襯裏中加金屬網，加強（qiáng）了（le）與測量管（guǎn）之間的結合力，改善（shàn）了抗負壓性能，可用於水處理次（cì）氯酸鈉、PAC等溶液。

    水行業常規的襯裏選（xuǎn）擇（zé）基本（běn）上就以上（shàng）三種。另襯裏的耐溫性能有時也需（xū）要考慮，如（rú）處理印染廢水，水溫會比較高。

    法蘭（lán）:

    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（biāo）準、美標（biāo）等，因流量計很多（duō）為進口（kǒu）品牌，法（fǎ）蘭標準一定要選（xuǎn）正（zhèng）確。

    法蘭的壓力等級也一定要選擇正（zhèng）確，1）如（rú）果是舊款更換為新款、不同品牌之間（jiān）流量計的更換，則法（fǎ）蘭壓力等（děng）級（jí）一定要（yào）和初始流量計一致；2）如果是（shì）新裝流量計，則根據設計規範要求，流量計、管道和伸縮節（jiē）選（xuǎn）擇匹配壓力等級。口徑大於DN1200的流（liú）量計標配壓（yā）力等級通常為PN6，會與現場管道（dào）常（cháng）規的PN10不一致，需要注意。另如水庫出（chū）水流量計，選型時需要根據現場水位落差，提高法蘭壓（yā）力等級。

    法蘭材質有碳鋼、不鏽鋼等可（kě）供選擇（zé）。

    另（lìng）現在有流量計（jì）廠家還有鬆套法蘭安裝方式可供選擇，方便拆裝。

    密封墊片在法（fǎ）蘭連接的安裝時必定會用到，同（tóng）樣（yàng）需要根（gēn）據介質（zhì）進行合適選擇，不然會發生腐蝕（shí）導致法蘭連（lián）接處漏（lòu）液。如水廠消毒需要加次氯酸鈉的流量計（jì）密封墊片需要采用氟橡膠。

    接地（dì）環:

    當工藝管道為塑料（liào）或絕緣襯裏金（jīn）屬管時，需安裝接地環，以便電磁流（liú）量計取得參考（kǎo）電位（wèi）。原則上接地環（huán）材質需要和電極材質一致。對於小（xiǎo）口徑電磁流量計，接地環的價格基本是能夠接受的，即（jí）使是貴金屬材質。但是對於較大口徑的產品，如果涉及（jí）到必須使用貴金屬（shǔ）材質的接地環，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，不過這種形式的接地（dì）環因接觸麵積變小，接（jiē）地效果（guǒ）一般。另外如果需要使用哈氏合金（jīn）電極的工況，可以配活性比哈氏合金更高的316L接地環，讓介質先腐蝕316L接地環，從而保護電極（jí），但（dàn）這（zhè）種方式的問題在（zài）於需要（yào）定期更換接地環。現在有流量計廠家傳感器帶有接地電（diàn）極，或者轉換器帶有虛擬接地功能，可以不需要裝接地環，具（jù）體采（cǎi）用哪種方式（shì），算（suàn）上價格因素綜合考慮。

    選型總結:

    根據使用經驗，對水（shuǐ）務行業（yè）常規會用到的傳感器電極和襯裏材質做一些總結。腐蝕問題非常複雜, 工程上沒有100%確（què）保（bǎo），方法是經（jīng）驗法，經驗來自於使用。耐腐蝕的能力與材料的成本是成（chéng）正（zhèng）比例的（de），達到壽命與成（chéng）本的平衡（héng）點是較（jiào）理想的。