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                  自來(lái)水流量計(jì)量時(shí)誤差原因以及處理方法

存在問(wèn)題
    用電磁流量計(jì)測(cè)量自來(lái)水流量，一年里大多數(shù)時(shí)間很準(zhǔn)，但高溫時(shí)間段，分表比總表走得快。
    上海某大廈裙房五樓和三樓各裝自來(lái)水流量計(jì)一套，四樓未裝表，用差值法計(jì)算耗水量:
         Q4= Q5-Q3
式中Q4—四樓用戶耗水總量，m3;
    Q5—五樓總表水總量，m3;
    Q3—三樓用戶耗水總量，m3。
   系統(tǒng)圖如圖所示。
    從計(jì)算機(jī)計(jì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算，以前幾年，耗水總量統(tǒng)計(jì)結(jié)果屬正常，但在2010年夏季上海zui熱的數(shù)天，Q4出現(xiàn)負(fù)值，原因是Q3>Q5，這個(gè)結(jié)論是錯(cuò)誤的。

分析與診斷
    (1)三樓電磁流量計(jì)示值為什么會(huì)偏高
    有關(guān)人員察看了現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)設(shè)在五樓的水箱無(wú)太陽(yáng)的直接照射，由自來(lái)水管網(wǎng)補(bǔ)水，水溫較低。由于水箱是開(kāi)口容器，所以水中溶解的空氣應(yīng)已達(dá)飽和程度。沿途自來(lái)水管從大氣中吸收熱量，水溫有所升高，尤其是在三樓處，有一段約20m長(zhǎng)敷設(shè)在室外，溫度升得更高，自來(lái)水流過(guò)此處進(jìn)人三樓流量計(jì)處有氣體從水中析出，聚集在水平管道的上部。這段管道到了三樓就再也沒(méi)有上行的機(jī)會(huì)，所以水平管內(nèi)積的氣體排不出去。
    安裝在三樓水平管上的自來(lái)水流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)也難免有氣體，占據(jù)一定的流通截面積，從而使流量示值偏高。
      (2)整改建議
    在三樓水平管的合適位置增設(shè)氣體收集器和排氣閥，定期排放掉管內(nèi)積氣.秋、冬、春三個(gè)季節(jié)管內(nèi)不會(huì)積氣，一般不需排氣。
    (1) Q4出現(xiàn)負(fù)值的原因

  Q4出現(xiàn)負(fù)值的原因有兩個(gè)，一是三樓水平管內(nèi)積氣，而且不能自行排出，也未設(shè)排氣口，以致三樓自來(lái)水流量計(jì)示值偏高;二是在式(4.22)中，Q4是個(gè)很小的數(shù)值，即四樓是個(gè)
很小的用戶，按月統(tǒng)計(jì)的報(bào)表顯示，其耗水量不及三樓用戶的2%，所以Q5和Q3的誤差zui終均由Q4來(lái)消化，會(huì)對(duì)四樓計(jì)量數(shù)據(jù)帶來(lái)較大的誤差。
    如果將表計(jì)改裝在四樓，三樓耗水量改由做減法的方法得到，則不會(huì)有用戶出現(xiàn)負(fù)值的情況。這一教訓(xùn)可得出“測(cè)量小的”“推算大的”是一條有用的經(jīng)驗(yàn)。
    (2)在必要的地方裝個(gè)排氣閥
    在可能積氣而且無(wú)法自行排出這些氣體的地方裝個(gè)排氣閥，也是一條重要的經(jīng)驗(yàn)。
      (3)另一類非滿管流里測(cè)A對(duì)象
    市政排水、廢水處理等流量測(cè)量對(duì)象，雖然管道也不充滿，但與上述的情況截然不同，
  處理的方法也*不同。
    對(duì)于經(jīng)常會(huì)處于部分充滿狀態(tài)而且無(wú)法使其變成滿管的測(cè)量對(duì)象，應(yīng)選用非滿管流量計(jì)。下面是非滿管流量計(jì)的一種。
    非滿管電磁流且計(jì)的工作原理
  管道式自來(lái)水流量計(jì)通常應(yīng)用于封閉管道的液體滿管流。對(duì)于流量變化很大，有時(shí)充滿管道、有時(shí)充不滿管道的情形，管道式自來(lái)水流量計(jì)不能適用。這時(shí)就需要非滿管自來(lái)水流量計(jì)。
    非滿管電磁流量傳感器可以與安裝管徑一致，在很大的范圍內(nèi)工作，能夠用于封閉管道的滿管流和非封閉管道或敞開(kāi)管道自由表面流測(cè)量，且不產(chǎn)生水頭損失，如市政排水、廢水處理、農(nóng)用灌溉，流體靠自然流下的流量測(cè)量。
    自來(lái)水流量計(jì)是以傳感器截面面積恒定，測(cè)量平均流速得到流量。非滿管內(nèi)的流體截面面積是變化的，流量測(cè)量不僅要鍘量流過(guò)傳感器的平均流速，而且還要測(cè)量流過(guò)傳感器的流體截面積，這就是說(shuō)，非滿管自來(lái)水流量計(jì)的流量測(cè)量所要求的至少是流速和液位兩個(gè)變量。
    圖4. 24所示是一種型號(hào)為T(mén)IDALFLUX4000的非滿管流量傳感器的結(jié)構(gòu)原理.它是一個(gè)帶有集成電容液位測(cè)量系統(tǒng)的電磁流量傳感器，是為導(dǎo)電液體而設(shè)計(jì)的。流過(guò)管道的流量q(t)為:
q(t)=v(t)A(t)

式中v(t)—流速;
    A(t)—流體截面積。
    流速是基于已知的電磁流量測(cè)量原理確定的。為了可靠地測(cè)量10%的液位，兩個(gè)測(cè)量電極被布置在測(cè)量管的下部約10%的高度。在測(cè)量管上下方有一對(duì)勵(lì)磁線圈，當(dāng)勵(lì)磁電流流過(guò)線圈時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)。導(dǎo)電流體經(jīng)絕緣管道流過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E:
                                              E=vKBD
式中  v—平均流速;
      K—幾何校正系數(shù);
      B—磁感應(yīng)強(qiáng)度;
      D測(cè)量管內(nèi)徑。
    感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E由電極采集，它正比于平均流速v，也就正比于流量q，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E非常小(典型參數(shù)是1W線圈功率，在v=3m/s時(shí)得到1m號(hào))，然后經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換器放大、濾波，并轉(zhuǎn)換成累計(jì)、記錄和輸出信號(hào)。
    在圖4.24中，流體截面積A由已知的測(cè)量管內(nèi)徑和液位測(cè)量系統(tǒng)計(jì)算得到，液位檢測(cè)電極被設(shè)置在測(cè)量管襯里內(nèi)。