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针对电磁流量计与传统水表改进的研究与分析

来源:常州市金坛区计量测试技术研究所 作者:发表时间:2017-11-23 09:48:29

摘要:水表检测是自来水企业工作的一项重点,对于传统检测装置及方法所存在的不足,在本文中,将就电磁流量计与智能水表的发展、传统水表检测装置及检测方法的改进进行一定的研究与分析。
 
1 引言
        水表是对水流量进行测量的仪器,同时也是进行用水结算的依据。根据其原理的不同,可以将其分为速度以及容积这两种类型。对于传统水表来说,其一般为容积类型,当有水流从中流出之后指针转动,对用户的实际用水量进行显示。对于该方式来说,将受到水质的影响,且水表检测也具有误差大的缺点,需要对检测方式进行积极的改进。
 
2 检测装置改进
        对于传统水表,其由套筒、外壳以及内芯这几部分组成。在内芯中,“叶轮”可以说是水表中的关键部件。以字轮式水表为例,通过“叶轮”轴上的齿轮与“十进制数齿轮”的相互啮合,则能够对水表的累计计数进行实现。同时,其在应用中对于水质具有较高的要求,即只有水质保持在较高的水平,才能够保证其在工作中不会因此出现堵塞现象。为了能够避免堵塞问题的发生,则需要在传统水表的基础上做好检测装置的适当改造,以此实现其性能的改善。
针对电磁流量计与传统水表改进的研究与分析
2.1 电磁流量计
2.1.1 工作原理
        电磁流量计是一种专门进行流量测量的仪器设备,由测量导管、磁路系统以及电极等部分组成,其以电磁感应为原理进行工作,即首先对一个外加磁场进行施加,在施加后,具有导电性的流体在路过时则会对电动势进行产生,且该电动势大小同流体体积具有正比关系,通过对电动势大小的测量,则能够帮助我们获得体积流量。
 
2.1.2 工作特点
        对于电磁流量计来说,其测量目标则是具有导电性的流体。对于自来水来说,其中含有Cl- 、Na + 以及 Mg 2+ 等离子,对该设备的应用条件进行满足。同时,其在测量管中不存在对液体流动产生阻碍的部件,并因此不会产生压损情况,此外,通过对具有高品质电极材料的选择也能够使其避免受到腐蚀或者磨损,对于使用时间来说是一种较大的延长。最后,该设备并不会因水温度以及密度情况对其测量精度产生影响,且具有着较大的测量范围,适合应用在不同口径的水表当中。而除了其所具有的优点之外,其也存在着一定的不足,即在实际应用中容易受到周围磁场的影响,如果流体速度过低、环境潮湿将使测量结果不准确,在实际应用中需要定期维护、且对空间具有一定的要求等,在对该设备进行应用时,需要能够对其存在的不足之处进行合理的规避,以此保证检测准确性。
 
2.2 输出电信号衡器
        还有一种对检测装置进行优化的方式即通过能够输出电信号的电子衡器对原有的工作量器进行替代。对于工作量器来说,其在实际工作开展中必须在经过一定时间后才能够进入到下一流程当中,而通过电子衡器的应用,则能够对该问题进行了较好的规避。对于该设备来说,其在工作中能够直接进行“去皮”或者“归零”操作,以此能够以更为便捷、方便的方式进行检测。以传统的指针式水表为例,需要按照从高到低的顺序进行读数,其原则就是当指针指向某个数字时读数,而当指针在两个数字之间时,对其中相对较小的数进行读取。对于该种方式来说,很可能出现读数误差,对于抄表人员的工作量来说也是一种增加。而对于电子衡器来说,根据其数据输出功能的存在,通过同计算机设备联合应用的方式则能够将相关数据以实时的方式进行传递,在对读数偶然误差降低的同时对工作人员的工作负担进行了减少。
 
2.3 光电传感器
        对于水表表盘来说,其读数一般为字轮式或者指针式,在实际工作中,工作人员可以通过一定该方式的应用将字轮信息实现到电信号的转换,在将电信号对远处计算机进行传递后对自动化进行实现。而通过光电传感器对该信号进行读取,则可以说是较好的一类技术,通过光电传感器在表盘上的安装,则能够使水表设备在具有更高分辨率的同时获得较高的自动化程度,有效获得检测精确度的提升。
 
3 检测方法改进
3.1 传统静态法
        对于传统水表来说,其一般通过基于同步时钟的静态法对误差进行检测,其工作流程为:在相同的测定条件下,单位时间内水流分别将流入水表以及标准器,在对阀门进行关闭后,则对水表以及标准器的体积读数进行读取,并通过一定的计算对两者间存在误差进行计算。在以该方式对水表误差情况进行检测时,要保证不同最小标度分格能够对相关规定要求进行满足,如在对最小管径 15mm 水表进行检测时,要保证在该最小流量情况下其不确定度能够在 0.5%以内。对此,该种方式需要较长的检测时,且在测定的结束以及开始阶段如果水流量具有较大的速度变化,则将对检测结果产生一定的影响。
 
3.2 动态法检测
        在现今测量工作中,动态法已经得到了更多的应用。通过该种方式的应用,则能够在对水表检测精确度进行提升的同时对检测用时进行缩短。其工作流程为:在测试条件相同的情况下,分别流入水表、标准器相同体积的水量,并对两者所需的时间进行记录,将其记录为T 0 以及 T s ,并对两者间的相对误差进行计算。在该技术中,其通过对光电传感器技术的联合应用,则能够在连续测量的同时对两数据进行异步记录,以此对检测结果的精确度进行了提升。同时,该方式也能够对检测时间缩短所带来的不确定度进行了避免,在对检测时间进行减少的同时有效减少了检测用水量。
 
4 结束语
        水表是用户对水费进行缴纳的重要依据,不仅关系到用户的利益,同时也关到自来水企业的利益获得。通过对传统水表检测装置以及检测方法的改进,则能够在保障检测精确、稳定的基础上实现水表行业的健康发展,具有十分重要的意义。在上文中,我们对传统水表检测装置及检测方法的改进措施进行了一定的研究与分析,在未来自来水企业工作开展中则需要在对传统水表优势进行应用的基础上对无线远传水表以及智能 IC 卡水表等智能产品进行积极的发展以及应用,通过设备创新方式的应用对我国水表行业的健康、快速发展进行实现。
 
小编寄语:在上述(常州市金坛区计量测试技术研究所:钟小军、段元芳)提供内容中,无线远传水表以及智能 IC 卡水表不断在发展,不过电磁流量计也是水、液体流量检测应用广泛的一类流量仪表,既可以现场监测,也可以远传到控制室连接DCS或PLC系统,而且现在也早有了无线远传电磁流量计,也在不断的发展,即便电磁流量计应用存在限制条件:具备一定的导电率和要求抗干扰。但是要求精度、功能和广泛性并存,那么电磁流量计还是首选,起码在自来水企业计量中也是首要选择的一类仪表。而且,电磁流量计和智能IC卡水表一类的应用场合大部分都不相同。