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电磁式水表的技术特点与应用

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行业新闻
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发布时间:
2016/06/12 14:25
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1.概述  长期以来,漏损率是铁路供水考核营销管理水平的一个重要指标,如何降低漏损率一直困扰着很多铁路供水企业。引发水损率高的原因很多,其中一个重要原因是由于目前计量用的DN50以上机械螺翼式水表存在着始动流量较高的缺陷。虽然这种水表总量较少,但是其所计量的水量却占总水量的70%以上。以合肥给水公司为例,公司辖区内的计费水表总数为2804块,其中DN50及以上规格的计费水表为287块,仅占水表总数
  1.概述
  长期以来,漏损率是铁路供水考核营销管理水平的一个重要指标,如何降低漏损率一直困扰着很多铁路供水企业。引发水损率高的原因很多,其中一个重要原因是由于目前计量用的DN50以上机械螺翼式水表存在着始动流量较高的缺陷。虽然这种水表总量较少,但是其所计量的水量却占总水量的70%以上。以合肥给水公司为例,公司辖区内的计费水表总数为2804块,其中DN50及以上规格的计费水表为287块,仅占水表总数的10%,但其月计费水量却占公司计费水总量的75%以上。目前,水表一般是按管径大小配置安装,大口径水表用户往往用水量变化较大,集中用水时段其水量能达到常用流量,而其他时段用水量则较小,因此,水表经常处在临界或低于始动流量状态下工作,水表计量偏慢甚至不计量,导致水损率提高。
  扬水电耗是铁路供水企业的主要成本支出,也是影响企业收支平衡的一个重要指标,减少扬水电耗对降低成本具有现实意义。然而,机械式水表是利用水的流速带动叶轮旋转计量,水的流速必须克服叶轮的惯性才能转动,其压力损失大从而造成扬水耗电量增加。
 
  2.电磁式水表的工作原理
  电磁式水表的工作原理是应用法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中作切割磁力运动在其两端产生感应电动势。当导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动时,与其流动相垂直的方向上会产生一个与流量成比例的感应电势,而感应电动势的方向则按“弗来明右手规则”来确定,其数值大小如下式所示
  E=kBdv,(1)
  式(1)中,E为电极间的信号电压,V;B为磁通密度,T;d为测量管内径,m;v为平均流速,m/s;k和d为常数。由于励磁电流是恒流,故B也是个恒定值,由式(1)可知,体积流量Q与信号电压E成正比,即流速感应的信号电压E与体积Q为线性关系。因此,只要测量出E就可确定流量Q的大小,这就是电磁水表计量的基本工作原理。
 
  3.电磁式水表的技术特点
  电磁式水表是一种采用先进的微功耗处理器设计、利用3.6V锂电池供电和测量满管水的智能型计量器具,其用水量和瞬时水量通过大尺寸液晶屏显示,没有机械传动和转动机构。因此,彻底解决了机械式水表始动流量高、扬水电耗大、准确度低和使用寿命短等问题,达到降损节能的效果。下面就电磁式水表与机械式水表性能对比及实际应用效果进行分析。
  3.1采用无可动机械部件结构,具有不卡表、无磨损、防堵塞和防水锤破坏的特点在实际供用水管理和计量工作中,不难发现因施工、抢修管道清理不干净,机械式水表叶轮被石子、木块、塑料袋等杂物卡住,严重影响正常计量。另外,随着长期使用,机械式水表部件会逐渐磨损、结垢,导致误差增大,阀门开启、关闭等瞬时流量变化会产生较大水锤,对水表叶轮损伤较大,造成水表损坏或失准。然而,电磁式水表由于无传动和转动机械部件,不存在卡堵、磨损等问题。
  3.2具有灵敏度高和计量范围宽的特点
  以DN200水表为例,在水表校验装置上实测结果表明,电磁式水表始动流量为0.6m3/h,而机械式水表(B级)始动流量为2.0m3/h,差值高达1.4m3/h。假设每天4h低于2.0m3/h运行,每年供水企业就要漏计2044m3水量。电磁式水表不仅始动流量低,而且计量范围宽。
  由此可见,电磁式水表计量不仅灵敏度远优于B级机械式水表,而且能在更大范围内保证水表在额定流量下工作,同一规格型号的电磁式水表能适合多种用水量模型,大大降低了设计、选表要求,避免了因选表不当或不能掌握用户用水量变化而造成的计量失准,甚至损坏水表的情况。
  3.3具有读数直观、方便的特点
  电磁式水表采用大尺寸液晶屏,可显示累计用水量和瞬时水量,数据显示直观清晰,有效避免了机械式水表表面起雾、污染、指针偏移引起的人为抄表误差。
  3.4具有电池长效供电和计量精度稳定的特点
  电磁式水表工作电源采用3.6V锂电池供电,内部电路采用微功耗设计,其供电时间可长达6年,掉电后数据记录可保存10年以上,可防止因停电或人为断电影响计量准确所带来的纠纷。同时,电子元器件在微功耗环境下可长期运行、故障率很低,确保水表计量精度稳定不变。
  3.5具有远程传输和监控的特点
  目前,GSM网络几乎已覆盖到全国范围,因此,电磁式水表借助GSM网络技术可实现水流量远程监控功能,为供水企业提高管理水平和经济效益发挥明显作用。电磁式水表利用移动网络,如同手机一般可以不受距离地点限制接收和发送信息。电磁水表可以保存每天24h的流量数据,每天只需一二次短信息就能获得1个测量点24h计量数据,它也可根据用户需求的时间间隔设定定时采集和定时发送。此外,它还可组建网络对流量、压力进行监控、异常报警,以便及时发现抄表周期内水表损坏、停走和检定周期内失准等异常情况,挽回水量损失,避免因表计故障产生纠纷。
 
  4.电磁式水表应用实例
  2007年2月,合肥给水公司在芜湖北给水所串联安装DN200电磁式和机械式水表各1块,通过81d的比对分析,电磁式水表比机械式水表多计量5.1%。然后,将这块电磁式水表拿到合肥东机务段替代原有DN200机械式水表,通过6个月的运行发现,原月平均抄水量16500m3左右,现月抄水量18000m3,比原来多计量9%。
  2007年3月,在淮南机务车间串联安装DN150电磁式水表和机械式水表进行比对。通过长期观察,白天正常用水时段2种水表计量相差不大,而在21∶30~0∶00流量为2m3/h时段,电磁式水表计量正常,机械式水表则发生间断性计量;在0∶00~6∶00流量为2m3/h以下时段,电磁式水表在0.3m3/h以上流量时计量正常,经过89d运行电磁式水表比机械式水表多计量7.7%。
  2007年9月,蚌埠水厂2种DN250水表经20天运行对比,电磁式水表示值为75080m3,机械式水表示值为68060m3,两者相差7020m3,电磁式水表比机械式水表计量多10%。合肥车辆段串连安装DN250电磁式水表后,在2009年4月8日至2010年3月8日期间内,机械式水表计量水量为526238m3,电磁式水表计量水量为581105m3,电磁式水表比机械式水表多计量10%。近年来,上述电磁式水表全部安装了移动SIM卡进行远程传输和监控,公司能及时接收所设定的与现场完全一致的数据,为公司避免漏计、降低水损发挥了积极作用。
 
  5.结语
  电磁式水表是新一代的计量水表,其具有良好的计量灵敏度和量程范围,可降低水表选型难度和漏计少计的概率,具有显着的节能效应,其故障率低、易远传监控等特点完全符合当前低碳经济社会节能降耗的要求,具有广泛的推广应用前景。
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