電磁流量計在水務（wù）行業（yè）該怎麽選型？

    電磁流量計 是利用（yòng）法拉第電磁感應定律（lǜ）製成（chéng）的一種測量導電液體體積流量的儀表，現（xiàn）在廣泛的應用在水務行業中。本（běn）文詳細地介紹了流量計的選（xuǎn）型、安裝、使用和案例。合理的選型，能保（bǎo）證電磁流（liú）量計測量的（de）精（jīng）確度、穩定性（xìng）、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，而電磁流量（liàng）計是常見的計量設備之（zhī）一。自來水廠（chǎng）的進水、出水管道上會安裝電磁流量計用作貿易結（jié）算，投加（jiā）水處理藥（yào）劑的管道上也會安裝電磁流量計來實（shí）現精確加藥。供水、排水管網上同樣會安裝（zhuāng）電磁流量計監測流量。電磁流（liú）量計合理的選（xuǎn）型就（jiù）顯的非常重要，它能保證其測量（liàng）的精確度、穩定性、長（zhǎng）壽命。

    選型要素：

   （1）滿足被測量介質的電導率要求

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

    這個條件在（zài）水務行（háng）業一般都能滿足，但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（lǜ）較低，需要在選型的時候考慮低電導（dǎo）率使用專用電磁流量（liàng）計。

   （2）選擇合適口徑的傳感器

    電（diàn）磁流量計（jì）實質是測量介質的流速（sù），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，在這個範圍內，流量計測量精度高、線性好（hǎo）、水力損（sǔn）耗小、介質對流量計傳感器襯（chèn）裏和電極的磨（mó）損也較小（xiǎo）。

    轉（zhuǎn）換器選型：


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

   （1）精度等級選擇

    一般流量計廠家都會有（yǒu）不同精度的轉換器可供選擇，精度越高價格越貴，常規轉換器精度±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，在水處理藥劑投加等場合會選配（pèi）相對精度低、性價比合（hé）適（shì）的轉換器。

   （2）供電方式選擇

    根據流（liú）量計不同安裝場合，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（zì）適應電源，不論AC 230V還是DC 24V輸入都能正常工作。

   （3）輸出、通訊方式選擇

    一般情況下，轉換（huàn）器帶有（yǒu）4-20mA電流、脈（mò）衝輸出等，用來輸出瞬時流量、累計流量等狀態。還可根據（jù）需要選擇Modbus、PROFIBUS-DP、Profibus-PA通訊方式，數字通訊相（xiàng）比於開關量或模擬量輸出，在抗（kàng）幹擾（rǎo）、傳輸距離、數（shù）據準確性上更好，但價格也相應的（de）更貴。

    電纜線選型（xíng）:

    電纜線一般有（yǒu）兩根，一根信號電纜：將傳感器電極信號傳輸到轉換器輸入（rù）端；另一（yī）根勵磁電纜：給傳（chuán）感（gǎn）器勵磁線圈供電（diàn）。針（zhēn）對IP68的（de）傳感器，選擇合適的（de）電纜線長度就顯得尤為重要（yào）。電纜線太短，需要（yào）加長電纜線以（yǐ）及相應的接（jiē）線盒、密（mì）封膠水；電纜線太長（zhǎng），增加成本（běn）、穿線施工難度、受（shòu）信號幹擾的可能性等。多少長（zhǎng）度的電纜線和介質的電導率有（yǒu）關，當介質電導率很低的時候，電容效應會使電路電壓發（fā）生改變。

    傳感器選型:

    傳（chuán）感（gǎn）器由導管、襯裏（lǐ）、電極、線圈（quān）、外殼、法蘭（lán）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（tè）性選型。

    電極選型:

   （1）材（cái）質（zhì）選（xuǎn）型

    電極對被測量介（jiè）質的耐腐、抗磨蝕、無（wú）電化學反（fǎn）應是選擇（zé）材質考慮的因素。常用金屬材料有含鉬耐酸鋼、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、濃度、流速等複雜因素（sù）影響而變化,生產廠僅能（néng）給出很（hěn）粗（cū）略的各種電極的（de）適用範圍。電極材質的選擇可從使用者借鑒該介質在其他設備的應用實例和以往的經驗來確定。浙江某自來水廠用於計量（liàng）5-10%次氯酸鈉投加，電極材質選擇了哈（hā）氏合金（jīn），在運行使用1年多的時間後（hòu），出現（xiàn）傳感器故障，返廠檢測發現（xiàn）電極腐蝕，後我（wǒ）司選擇鈦電極材質（zhì），現（xiàn）運行情（qíng）況良好。水（shuǐ）行業常規（guī）選型詳見表（biǎo）2。

   （2）形（xíng）式選型（xíng）

    不同廠家會有不同形式的電極可供選擇（zé），如刮刀電極、可更（gèng）換電（diàn）極、彈型電極等。刮刀電極可手動清除電極表麵汙垢；可更（gèng）換電極可（kě）在線拆下清（qīng）洗電極；彈型電（diàn）極可通過水流自清洗。在容易（yì）積垢的場合，如自來水廠原水管道（dào）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（jí）、可更換（huàn）電極在操作拆卸中存在漏水可能，需要特別（bié）注意。在現在有的流量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，避（bì）免磁性物質在電極上的積存。在浙江省的汙水廠，拆卸整個傳感器後清洗電極，效果更好。

    襯裏選型:

    常（cháng）用襯裏材料有氯丁（dīng）橡膠、聚氨酯橡膠、氟塑料、陶瓷等。

    氯丁橡膠（jiāo）用於非腐蝕性或弱腐蝕性液體，如自來水、汙廢水。

    聚氨酯（zhǐ）橡膠有極（jí）好（hǎo）的耐磨耗性，但耐酸（suān）堿（jiǎn）的腐蝕性較差。它的耐磨性相當於天然橡膠的10倍，適用於水（shuǐ）處理石灰（huī）、活性炭等溶液。

    氟塑料主要有聚四氟乙（yǐ）烯、聚全氟已丙烯、聚氟合乙（yǐ）烯等，具有優良的耐化學腐（fǔ）蝕性，但耐磨性，抗負壓性（xìng）差。後開發各種（zhǒng）改性（xìng）材質，如（rú）在襯裏中加金屬（shǔ）網，加強了（le）與測量管之間的結合力，改善了抗負壓性能，可（kě）用於水處理（lǐ）次（cì）氯酸鈉、PAC等溶液。

    水行（háng）業常規（guī）的襯裏選擇基本上就以上三種。另襯裏的耐溫性能（néng）有時（shí）也需要考慮，如（rú）處理印染（rǎn）廢水，水溫（wēn）會比較高。

    法蘭:

    水行業中（zhōng）電磁流量計傳感器（qì）和管道的連接基（jī）本采用法（fǎ）蘭連接（jiē）。

    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（pái），法（fǎ）蘭標準一定要選正確。

    法蘭（lán）的壓力等級也一定要（yào）選擇正確，1）如（rú）果是（shì）舊款更換為新款、不同品牌之（zhī）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（rú）果是（shì）新裝流量計，則根據設計規範要求，流量計、管道和伸縮節選擇（zé）匹配壓力等級。口徑大於DN1200的流量計標配壓力等級通常為PN6，會（huì）與現場管道常規（guī）的PN10不一致，需要注（zhù）意。另如水庫出水流量計，選型時（shí）需要根據現場水位落差，提高法蘭壓力等級。

    法蘭材質有碳（tàn）鋼、不鏽鋼等可供選擇。

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

    密封墊片在法蘭連接的（de）安裝時必定會用到，同樣需要根據（jù）介質（zhì）進行（háng）合適選擇，不然會發生腐蝕（shí）導致法蘭連接處漏液。如（rú）水廠消毒需要加次氯（lǜ）酸鈉的流量計密封墊片需要采用（yòng）氟橡膠。

    接地環（huán）:

    當工（gōng）藝管道為塑料（liào）或絕緣（yuán）襯裏金屬管（guǎn）時，需安裝接地環，以便電磁流量計取得參考電位。原則上（shàng）接地環材質需要和電極材質一致。對於小口徑電（diàn）磁流量計，接地環的價格基本是能夠接受的，即使是貴金屬材質。但是對於較大口徑的產品（pǐn），如果涉及到必須使用貴金屬材質的接地環，如鉭、鉑等，則價格非（fēi）常（cháng）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（jī）變小，接地效果一般。另外如（rú）果需要使用哈氏合金電極的工況，可（kě）以（yǐ）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（hù）電極，但（dàn）這種方式的問題在於需要定期更換接（jiē）地環。現在有流量（liàng）計廠家傳感器帶（dài）有接地電極，或者轉換器帶有虛擬接地功能，可（kě）以不需要裝接地環，具體采用（yòng）哪種方式，算上價格（gé）因素（sù）綜合考慮。

    選型總結:

    根據（jù）使用經驗，對水務行業常規（guī）會用到（dào）的傳感器電極和襯裏材質做一些（xiē）總結。腐蝕問題非常複（fù）雜, 工程（chéng）上沒有100%確保，方法是經驗法，經驗來自於使用。耐腐蝕（shí）的能力與（yǔ）材料的成本是（shì）成（chéng）正比例的，達到壽命與成本的（de）平衡點是較理想的。