21世紀(jì)，人們將進(jìn)入以知識(shí)經(jīng)濟(jì)為特征的信息時(shí)代。微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)將繼續(xù)高速發(fā)展，作為工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)工具的自動(dòng)化儀表與裝置也將跨入真正的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代。
 
　　在工業(yè)過程檢測(cè)方面，常規(guī)的溫度、壓力、流量與物位4大熱工變量的檢測(cè)已經(jīng)有較成熟的技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)品。城鎮(zhèn)供水行業(yè)使用的新一代的流量儀表主要特點(diǎn)是數(shù)字化和智能化，它們是以微計(jì)算機(jī)為核心，可以自動(dòng)調(diào)零、線性化、補(bǔ)償環(huán)境因素變化，直觀地表達(dá)測(cè)量結(jié)果。在檢測(cè)技術(shù)方面，超聲、微波、激光等新技術(shù)正被大量采用，從而賦予新型流量計(jì)的性能和可靠性根本性的提高。
 
　 1、 國內(nèi)供水行業(yè)水流量計(jì)量的沿革
 
　　根據(jù)對(duì)有關(guān)城市自來水公司和水庫的流量計(jì)應(yīng)用調(diào)查情況看，各地的水計(jì)量的歷史基本相似，大致分為兩個(gè)階段。

 
　　*階段：80年代以前，各地主要采用文丘里管、均速管、畢托管、孔板流量計(jì)等。有不少城市未安裝出廠水流量儀表，而利用水泵特性曲線，以水泵揚(yáng)程查流量代替出水計(jì)量。

 
　　第二階段：80年代以后至今，流量儀表種類方面出現(xiàn)了多種流量計(jì)并存的局面。一些水頭損失較大的差壓式流量計(jì)和插入式流量計(jì)逐漸被具有壓力損失小，安裝方便、自動(dòng)化程度較高的流量儀表取代（如：電磁流量計(jì)、超聲流量計(jì)等），在重大引水工程及水庫仍有大量的文丘里管流量計(jì)在使用，但已比以往的差壓式流量計(jì)有很大的改進(jìn)。

 
　 2、 城鎮(zhèn)供水行業(yè)使用流量計(jì)的現(xiàn)狀
 
　　通過對(duì)主要城市自來水公司和水庫在用流量計(jì)應(yīng)用調(diào)查，各地自來水公司在少量沿用插入式流量計(jì)（渦輪、電磁等）的基礎(chǔ)上，大量使用了電磁流量計(jì)、超聲流量計(jì)等，并大量更新為智能化、便攜式（超聲）、多功能的流量儀表。少數(shù)自來水公司已實(shí)現(xiàn)用有線 / 總線式（如MODBUS、PROFIBUS、FF等）或無線的通訊方式，將流量數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至公司中心調(diào)度室。在大型引水工程、水庫中，古典式文丘里管流量計(jì)仍得到大量應(yīng)用（采用計(jì)算機(jī)技術(shù)的差壓式流量計(jì)不斷投入使用），輔助以使用大口徑電磁流量計(jì)和超聲流量計(jì)。（詳見下表，表中的數(shù)字為臺(tái)數(shù)） 
 
部分自來水公司和引水工程（水庫）交接口水計(jì)量流量計(jì)狀況　 

　　流量是工業(yè)生產(chǎn)過程中常用的過程控制參數(shù)，是供水行業(yè)的一個(gè)重要的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。流量計(jì)量的準(zhǔn)確與否，將對(duì)企業(yè)的成本核算、能源消耗等重要指標(biāo)的正確計(jì)算及可信程度產(chǎn)生影響。因此，選擇高質(zhì)量、運(yùn)行穩(wěn)定、計(jì)量準(zhǔn)確的流量儀表是至關(guān)重要的。
 
　　隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型的流量儀表在不斷的涌現(xiàn)，品種繁多，性能各異，其使用條件及技術(shù)參數(shù)也各不相同。對(duì)于使用者來說，應(yīng)首先了解流量儀表的性能特點(diǎn)并結(jié)合本單位的具體應(yīng)用場(chǎng)合的工況條件，進(jìn)行正確的選擇。
 
　　我公司多年來在流量計(jì)量中，曾使用過多種不同類型的流量儀表，如渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、插入式和測(cè)量管式電磁流量計(jì)等，其中有國產(chǎn)儀表也有進(jìn)口儀表，其工作性能和使用效果也各不相同。
 
　　為了對(duì)供水量進(jìn)行較為準(zhǔn)確的計(jì)量，我公司在近年來投入了較大的資金對(duì)原有的流量儀表進(jìn)行了更新改造，在前期選型工作中，我們根據(jù)以往所使用的各種流量儀表的實(shí)際應(yīng)用情況、存在的問題、安裝難度、性能價(jià)格比等問題認(rèn)真地進(jìn)行了分析比較和論證，認(rèn)為電磁流量計(jì)具有反應(yīng)靈敏、線性好、度高、在測(cè)量過程中，不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、黏度等因素影響的優(yōu)點(diǎn)，雖然安裝相對(duì)復(fù)雜，但我們對(duì)于安裝在鑄鐵管道上的流量計(jì)，采用了新的安裝工藝，降低了安裝難度，減少了停水時(shí)間。因此，在流量儀表的選型中，主要選用了開封儀表廠生產(chǎn)的電磁流量計(jì)。我們經(jīng)過多年來的實(shí)際應(yīng)用認(rèn)識(shí)到，要使儀表安全穩(wěn)定的運(yùn)行，應(yīng)創(chuàng)造較好的現(xiàn)場(chǎng)條件，并且嚴(yán)格按照其技術(shù)要求進(jìn)行正確的安裝和調(diào)試，實(shí)行集中管理，才能保證流量計(jì)正常工作，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、準(zhǔn)確的計(jì)量。下面是本公司在電磁流量計(jì)應(yīng)用方面的具體做法（以開封儀表廠E－mag電磁流量計(jì)為例），以供探討。
 
　　一、儀表井位置的選擇
儀表井的位置應(yīng)滿足流量計(jì)對(duì)前后直管段的要求，即流量計(jì)上游直管段長度大于5D（D為管道直徑），下游直管段大于2D，以保證流速的軸對(duì)稱分布，消除因此而產(chǎn)生的測(cè)量誤差。
安裝位置應(yīng)避免強(qiáng)烈震動(dòng)，避開強(qiáng)干擾源，并且使管道內(nèi)應(yīng)充滿水。

 
　　二、儀表的正確安裝
1、 傳感器的安裝
電磁流量計(jì)的安裝分為傳感器的安裝和轉(zhuǎn)換器的安裝，尤其是安裝傳感器，需要停水、割管、抽水、焊接或打口等工序，使得安裝工作較為困難，并需要長時(shí)間停水，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這種情況，我們?cè)阼T鐵管道上安裝流量計(jì)時(shí)，采用了新的工藝方法，用兩個(gè)單盤補(bǔ)償器取代了傳統(tǒng)的短管甲、乙，取消了打口工序和對(duì)管口的保養(yǎng)時(shí)間，特別是在閥門關(guān)不太嚴(yán)的情況下，可以帶水操作。在停水后，安裝一臺(tái)傳感器僅需要半天時(shí)間即可恢復(fù)供水，由此縮短了安裝時(shí)間，減小了因停水而造成的經(jīng)濟(jì)損失，并收到了一定的社會(huì)效益。

 　超聲波流量計(jì)一般受流速分布的影響，通過采用新的測(cè)量方法來解決問題.如：采用把超聲波傳播路線挪開管軸等方法來消除偏流和旋轉(zhuǎn)流的影響；再如用計(jì)算機(jī)分層X射線照相（CT）技術(shù)測(cè)量多向上的流速分布,等等。用這些技術(shù)可以縮短必要的直管段長度和減少管道條件的制約.。
 
　　4.3 差壓式流量計(jì)
 
　　差壓式流量計(jì)約占流量計(jì)的1/3，供水行業(yè)主要使用的是文丘里管式流量計(jì)，今后這種趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)。這種流量計(jì)的節(jié)流件差不多沒有改進(jìn)的余地了，已經(jīng)達(dá)到比較完善的程度，并已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。只是在與差壓變送器的組合方式上將加以改進(jìn)，提高流量計(jì)的易維修性和可靠性，或?qū)⒉顗鹤兯推髋c節(jié)流件制作成為一體。
 
　　差壓變送器的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是高準(zhǔn)確度多功能型的，它的目標(biāo)是智能和信息化。信息型差壓變送器帶有微處理機(jī)，可以進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算和各種補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)高精度化。如使用HART通訊傳輸，通過在4～20mA·DC的模擬信號(hào)上疊加數(shù)字通訊信號(hào)，用做信號(hào)的混合傳送，可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離設(shè)定、自診斷等，以提高維護(hù)性。東深供水工程使用了56套開封儀表廠生產(chǎn)的具有雙總線功能的寬量程流量計(jì)算機(jī)，使文丘里管的流量測(cè)量范圍擴(kuò)展到20：1，并且達(dá)到了0.5%的精度。
 
　　4.4 插入式流量計(jì)
 
　　插入式流量計(jì)一般采用插入式渦輪、電磁流量計(jì)，其工作方式以封閉圓管內(nèi)的點(diǎn)流速代替面流速，一般準(zhǔn)確度為2.5%。從實(shí)際使用情況看，其測(cè)量準(zhǔn)確度受直管段、安裝及插入深度的影響很大，一般不可能具有流量試驗(yàn)室的檢定條件，使用測(cè)量誤差會(huì)超出標(biāo)稱準(zhǔn)確度很多，作為貿(mào)易結(jié)算儀表使用不是很合適。插入式渦輪流量計(jì)還存在易磨損、易堵塞的缺點(diǎn)。該種流量計(jì)在實(shí)流標(biāo)定中，合格率不佳。

 
　　5、 供水行業(yè)使用流量計(jì)選型中的問題

 
　　 流量儀表選型中要綜合考慮儀表性能、被測(cè)介質(zhì)特性、安裝要求、工況條件及經(jīng)濟(jì)考慮等，以下僅對(duì)常規(guī)的問題提出看法。
 
　　⑴　按管徑大小選型。自來水公司一般情況下優(yōu)先選用電磁流量計(jì)，引水工程及水庫優(yōu)先選用文丘里管（維修量小，經(jīng)久耐用），特大口徑可選擇超聲流量計(jì)，盡量不使用插入式流量計(jì)。

 
　?、?按直管段及被測(cè)水質(zhì)選型

 
　　一般情況下，電磁流量計(jì)要求前直管段為5D，超聲流量計(jì)和文丘里管流量計(jì)的前直管段為15D。

 
　?、?流量計(jì)應(yīng)具備常期運(yùn)行穩(wěn)定可靠、準(zhǔn)確計(jì)量、數(shù)據(jù)采集方便的性能。
 
　　⑷ 流量計(jì)應(yīng)能適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件，如濕度、溫度、電磁信號(hào)干擾等。

 
　?、?根據(jù)控制系統(tǒng)的要求合理選擇流量計(jì)的功能

 
　　通常，供水行業(yè)僅要求流量計(jì)具有顯示和流量信號(hào)輸出功能（電流、脈沖）。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，控制系統(tǒng)采用了大量的數(shù)據(jù)通訊技術(shù)。依據(jù)不同的通訊技術(shù)，所配備的流量計(jì)通訊協(xié)議也不同，如MODBUS、PROFIBUS、FF、HART等。