地下水流量計

電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，在電磁流量計中，測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法 拉第試驗中的導(dǎo)電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時，則會產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個電極測量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，測量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯（橡膠，特氟隆等）實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離。

應(yīng)用行業(yè)：

適用于測量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量，如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液，泥漿、礦漿、紙漿以及食品方面的液體等，廣泛應(yīng)用于冶金、造紙、水處理、化工、輕工、紡織、電力和采礦等行業(yè)。

主要特點：

·*的抗腐蝕能力，幾乎可測任何導(dǎo)電液體
·測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響
·抗干擾力強，幾乎不受外界干擾
·儀表內(nèi)部無任何阻流部件，無壓損，屬于節(jié)能型儀表
·直管段要求低，可在線標(biāo)定
·具有自檢和自診斷功能，方便檢修
·在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程

技術(shù)參數(shù)：

常用流速-流量對照表流速（m/s）； 流量（m3/h） 口徑（mm）

安裝要求：

·流量計的設(shè)計、試驗和供電均有安全規(guī)定，用戶必須嚴(yán)格遵守本說明書的有關(guān)條款確保流量計的安全操作及運行，保證電磁流量計測量精度的必要條件如下：

·被測液體介質(zhì)必須具有導(dǎo)電性。

·被測液體介質(zhì)必須充滿管道。

·被測液體介質(zhì)必須均勻，以避免電導(dǎo)率的不均勻性（會產(chǎn)生嚴(yán)重干擾），如需動態(tài)加入化學(xué)物質(zhì)，應(yīng)在儀表下游處注入。

·電磁流量計系統(tǒng)必須良好接地。

·流量計入口直管段至少5倍DN （測量管道內(nèi)徑），出口直管段至少2倍DN。

·在流量計附近，避免強電磁場干擾，避免安裝在大型電機或變壓器等設(shè)備附近。

幾種流量計對野外地下水資源計量的比較：

能源 (包括水資源) 是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ), 計量器具是能源和資源監(jiān)測與計量工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。灌溉用地下水資源現(xiàn)狀和計量用表的安裝環(huán)境不容樂觀, 本文對幾種地下水資源計量用表的要求及特點進(jìn)行分析和比較, 筆者認(rèn)為V內(nèi)錐形流量計比較合適地下水資源的計量。

能源 (包括水資源) 是經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ), 能源和資源計量是實現(xiàn)粗放管理到精細(xì)管理的具體體現(xiàn), 是節(jié)能數(shù)據(jù)化管理的重要保障。隨著我國能源和資源形勢的嚴(yán)峻和環(huán)保的壓力, 通過加強計量基礎(chǔ)的管理, 充分發(fā)揮計量工作在節(jié)能降耗措施中的效用。計量器具是能源和資源監(jiān)測與計量工作的物質(zhì)基礎(chǔ), 配好配齊各種計量器具是做好能源和資源監(jiān)測與計量的前提和技術(shù)保證。按照GB17167-2006《用能單位能源計量器具配備和管理通則》的要求配備能源和資源計量器具。

1灌溉用地下水資源現(xiàn)狀和計量用表的安裝環(huán)境

這里所說的地下水資源, 指的是在野外打得較深的電機井, 打到地下的蓄水層, 有的幾十米深、上百米深, 甚至達(dá)到二、三百米深。由于干旱和大量抽采地下水用于灌溉, 使地下的蓄水層越來越深, 電機井也越打越深, 較淺的電機井已經(jīng)沒有水了, 電機井也在不斷的更新。機井的現(xiàn)狀不容樂觀:有的是裸井, 只有水泵和電機等, 有的只有簡易的棚子;還有的有很小的泵房, 沒有人值守;計量的現(xiàn)狀更沒有提到日程上來。

一般的電機井都在野外, 很少有在村落中的。由于建設(shè)費用的原因, 井口泵房的建設(shè), 空間都很狹小, 彎頭、三通和閥門等管件較為集中, HLLDG/Y-100流量儀表安裝距離要求緊湊, 一般直管段伸展不開。另外離心泵的泵口壓力和脈動較大, 電網(wǎng)電壓的波動和電機的電磁強度都會對流量儀表有一定的影響。還有由于直接抽采的是地下水, 水中會漂浮極細(xì)的細(xì)沙, 會造成對流量儀表的磨損;同時會有氣體、液體和固體混相流動的情況, 要求流量儀表不受較大的影響。因為是貿(mào)易結(jié)算用表, 準(zhǔn)確度一般要求較高 (見表1) 。

2地下水資源計量用表的要求及特點比較

地下水資源計量用流量儀表的要求, 儀表上游雖然有彎頭、三通和閥門等管件較為集中的現(xiàn)象, 但HLLDG/Y-100流量儀表安裝整流直管段要求要盡量的短;泵口的壓力較大, 所選用的流量儀表要有一定的耐壓強度;同時泵口流體的脈動較大和電網(wǎng)電壓的波動和電機的電磁強度, 所以所選用的華陸品牌流量儀表要有一定的抗泵口脈動和電壓波動還有電磁強度的能力;由于水中漂浮細(xì)沙, 會造成對流量儀表的磨損, 所以所選用的流量儀表要有一定抗磨損能力, 沒有可動的部件和較銳利的部件, 且準(zhǔn)確度可保持較長時間不變。準(zhǔn)確度等級還得達(dá)到表1的要求。

水資源計量常用的流量計有渦輪、渦街、超聲、電磁、孔板流量計、水表和V內(nèi)錐形流量計。相關(guān)流量儀表特點比較見表2。

從表2可以看到, 華陸品牌電磁、超聲、渦街、渦輪、孔板流量計均要求較長的直管段, 一般上游要求10至20D, 下游要求5至10D。渦輪流量計有高速旋轉(zhuǎn)的葉輪, 軸和軸承很容易被水中漂浮的細(xì)沙磨損。渦街流量計由于工作原理的原因, 安裝在泵口抗脈動不好。超聲、電磁流量計造價較貴?？装辶髁坑嬁装迦肟谶吘変J利較易磨損, 且壓力損失較大。HLLDG/Y-100水表雖然不需要直管段, 但有旋轉(zhuǎn)的葉輪, 非金屬的軸和軸承更容易被水中漂浮的細(xì)沙磨損。V內(nèi)錐形流量計直管段要求較短, 一般上游要求0至3D, 下游要求0至1D, 抗脈動、波動和電磁較好, 沒有旋轉(zhuǎn)部件, 耐磨性較好見圖1, 因此可延長使用壽命和檢定時間。從表2的第1、2項安裝方面, 第4、5、6項抗脈動、波動、和電磁方面, 和第3、7項耐磨性方面, 還有第8項壓力損失、第9項延長周期檢定和性價比等方面。地下水資源計量, 筆者認(rèn)為V內(nèi)錐形流量計是較好的選擇。

3 V內(nèi)錐形流量計的流體掃過型設(shè)計能改善流場速度分布

由于被測流體與內(nèi)錐體的相互作用, 測試結(jié)果證明:V形內(nèi)錐有整流作用, 它不但能改善速度分布, 還能在很大程度上消除旋渦二次流 (見圖2) , 并由內(nèi)錐造成了新的速度分布。因此V內(nèi)錐形流量計的上游, 則不需要安裝任何形式的流動調(diào)整器, 并要求很短的直管段, 一般上游要求0至3D (當(dāng)V內(nèi)錐形流量計安裝在閥門的下游時, 要求3D) , 下游要求0至1D。

當(dāng)流體流經(jīng)具有特殊廓形的內(nèi)錐體時, 會在其周邊形成邊界層并疏導(dǎo)流體離開錐體尾部的邊緣, 從而減少它被磨損的可能性。V內(nèi)錐形流量計設(shè)計成流體掃過型結(jié)構(gòu), 沿管內(nèi)壁由被測流體*實現(xiàn)自行清掃見圖3, 不可能截留流體中夾帶的任何氣體和固體顆粒, 將它們帶向下游, 始終確保無污物、泥沙在流量計中沉積, 非常適用于泥沙、臟污流體的流量測量。沒有機械傳動幾乎沒有維修?？鼓湍サ氖且粋€面, 因此準(zhǔn)確度可長期保持不變。

華陸品牌V內(nèi)錐形流量計的設(shè)計和制造, 可以保證決定β值的邊緣不會由于接觸流體而被磨損。當(dāng)流體流入流量計表體內(nèi)時, 高速的核心流動將被迫按照流線的路徑愈靠近管內(nèi)壁的邊界層相互作用;于是一個二次形成的邊界層會沿著錐體周圍的區(qū)域被重新分布。其結(jié)果就是一個接近于管內(nèi)流速的安全混合, 從而可以使HLLDG/Y-100流量計按預(yù)計的方式工作, 正常發(fā)揮其性能。