供水业流量仪表技术与应用

清水池容积法比对流量是供水业经常采用的传统方法，可利用制水厂现成大容积清水池的有利条件，可获得较高的比对精度。在研讨会提出实施本方法论文有3家企业，其中长沙自来水公司的论文简述了实施过程和比对实测例的数据。仔细丈量水池几何尺寸，指望可获得0.2%的体积不确定度；运行较长时间（几小时以上）使进水池水位差超过1m，以减少各类操作误差的影响。在这样的操作条件下，清水池比对法总不确定度可望在0.5%～1%之间。

利用便携式外夹装换能器超声流量计比对流量在供水业应用十分普遍，提出现场在线比对论文的11家企业中有9家采用过本方法。本方法可获得中等比对精度，但采用本方法时应评估安装于现场比对超声流量计所组成测量系统的不确定度。因为系统不确定度除了超声流量计本身精度（流速的0.5%～1.5%）外，还应包括流通面积、声程距离和声程角的测量偏差形成的附加误差（如管内径测量偏差0.5%，流通面积形成附加误差1%；换能器间距安装偏差1%，附加误差1%；45?声路角偏差1°，附加误差1.7%）。来流受上游挠流件（如阀、弯管）挠动而直管段不足形成速度分布畸变和旋转流所带来的附加误差等。通常所称便携式超声流量计的精度实际上是所测流速的精度，切勿误解或受误导认为是所测流量的精度。便携式超声流量计比对法的总不确定度在2%～5%之间，若丈量几何尺寸粗糙或无法获悉确切流通面积（如内壁有严重锈蚀或积层），系统不确定度甚至超过5%。大部分供水企业已注意到比对便携式超声流量计安装位置和管道/安装尺寸的重要性，例如石家庄市供水总公司新设计流量计井时，在仪表井测量条件较理想位置预留装比对流量计的管段和空间。有些企业在新设置流量计后，随即用便携式超声流量计测量比对，并将数据记录在案，便于今后分析被比对固定安装流量计有无变化。

还可改变便携式超声流量计换能器安装位置或方式，探测现场管段流动状况。例如沿着管圆周移动两换能器，核对所测不同位置的线平均流速，最大流速处可能就是最接近实际的平均流速位置，因为在最不对称位置的流速畸变所形成的平均流速读数最小。这是所有发表实验报告论据所建议的评估方法。比较换能器按Z法和V法安装所测得的流速，如两者相差很大，表明存在严重横向流动，也就是有旋转流的迹象，应给予注意，采取措施。

提出实施串联管段式流量仪表比对法论文有3家。广州市自来水公司DN800和DN1200电磁流量计各一台使用五年，发送和接收双方对仪表测量精度出现争议，于是分别临时串联接入同口径或异口径电磁流量计作较长时间运行比对，相差仅在0.1%～0.2%之间，争议即平息。

长春自来水公司在一台插入管壁固定安装换能器的超声流量计下游，串联接入一台电磁流量计进行比对，发现超声流量计少计量8%。南昌供水公司采取出厂水管线串联接装两台电磁流量计相互比对。若两表测量值间差别出现异常，可分步送检，一旦其中一台仪表发生故障，另一台照常工作，不会因计量中断而发生纠纷。

有两家企业用插入式涡轮流量计与固定安装正在使用中流量计作流量比对。南昌供水公司在DN1000管线更新3台流量计时，在其一侧预留插入孔和阀门以便插入涡轮流量计，作定期流量比对。该公司认为涡轮流量计短时间内使用，其测量值稳定可靠，操作简便，费用省。襄樊供水公司对原插入式涡轮流量计测量点更新成管段式流量计时，保留原插入安装口，俾日后定期再插入涡轮流量计进行比对。虽然插入式流量计组成大管径系统的测量精度低（2.5%～5%），因为即使涡轮流量传感器有较高精度（流速的0.5%～1%），还要包括流通面积测量误差以及流速分布系数/阻塞系数的不确定性等等，但有优异的重复性（0.25%～0.5%）。如果在同一位置定期用涡轮流量计与在用流量计比对，与新装后首次比对数据比较，可以评估该仪表运行是否正常准确。

上海自来水公司/原水公司、广州市自来水公司分别摸索现场在线检查和验证电磁流量计的方法，采用检查流量传感器励磁线圈电阻/绝缘和励磁电流以评价磁场强度是否变化，测量电极接液电阻以评估电极表面状况，检查各部位绝缘以判断零部件劣化程度等等，用模拟信号器及其他通用仪器检查转换器。

通过这些检查验证仪表是否保持原有性能。上海地区几年来已积累了300余台检查验证的经验，正在制订《电磁流量仪在线校验规范》。

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