中央空調水流量計在安裝調試中關(guān)鍵控制點(diǎn)研究
點(diǎn)擊次數：2086 發(fā)布時(shí)間：2021-09-04 02:41:52
中央空調水流量計目前被廣泛應用于自來(lái)水行業(yè)，成為貿易結算和內部業(yè)績(jì)考核的流量計量?jì)x表。中央空調水流量計結構形式基本分為分體式和一體式，一體式一般應用于小型的管道流量測量，在自來(lái)水供水行業(yè)，因為口徑都較大且都需要集中觀(guān)測與記錄，所以基本上都是安裝的分體式中央空調水流量計，分體式電磁流地是由安裝在管道的傳感器、顯示流量并具備通信功能的智能轉換器及傳感器和轉換器之間的勵磁信號電纜、流量信號電纜組成。在公司開(kāi)始使用的早期，存在的主要問(wèn)題有:流量數值波動(dòng)大;數值偏離實(shí)際，最高可達to倍;轉換器損壞。這些問(wèn)題嚴重影響供水計量的可靠性、準確性。
通過(guò)對安裝調試過(guò)程、現場(chǎng)環(huán)境的分析，產(chǎn)生上述問(wèn)題的主要原因有:電磁場(chǎng)干擾、傳感器浸水、管道水流不穩定、水中有氣泡、電氣連接問(wèn)題、雷擊。抓好安裝調試階段幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的質(zhì)量控制，可以極大地減少上述問(wèn)題。文章通過(guò)對自來(lái)水管道上安裝的中央空調水流量計故障原因進(jìn)行分析，提出供水管道上中央空調水流量計安裝調試中的幾個(gè)關(guān)健控制點(diǎn)，極大地減少了中央空調水流量計運行中的故障，確保了計量的準確度。
1、中央空調水流量計安裝中的關(guān)鍵點(diǎn)
1.1安裝場(chǎng)所環(huán)境
安裝場(chǎng)所環(huán)境需要盡可能地避免劇烈震動(dòng)，在必要的時(shí)候需要對管左右兩邊的支撐件進(jìn)行測量;要盡可能地對交直流強磁場(chǎng)區域進(jìn)行規避，例如需要避開(kāi)磁性物體以及有著(zhù)較強電磁場(chǎng)的設備等，特別是變頻調速運行的中低壓電動(dòng)機及其電纜線(xiàn)，以免磁場(chǎng)影響傳感器的工作磁場(chǎng)和流量信號;盡可能地避免受陽(yáng)光直射、腐蝕性氣體;避免傳感器浸水的場(chǎng)所。
1.2在管道中的安裝位置
傳感器可以是垂直、水平或者是傾斜安裝，但是需要注意的是要確保內部水流必須是水平或者是傾斜向上方向的流動(dòng)。為了讓測量電極不受水中的沉積物或者是氣泡影響，傳感器的兩電極軸線(xiàn)的連線(xiàn)需要和水平面保持平行，避免傳感器安裝在管道高位，防止氣泡在傳感器處集聚，確保傳感器工作時(shí)滿(mǎn)管，才能保證正常測量及測量精度。安裝時(shí)應確保傳感器與工藝管道同心，尤其對小口徑流量計，同心度偏差導致測量偏差較大。傳感器與管道間法蘭密封墊圈的孔徑應與管道的襯里內徑相同，安裝時(shí)孔口要對準。突人管道襯里的那一部分墊圈就相當于一個(gè)節流件，嚴重時(shí)還會(huì )破壞流速的對稱(chēng)分布，給測量帶來(lái)不必要的誤差。
1.3安裝直管段的要求
不能將傳感器作為荷重支撐點(diǎn)，也不能將傳感器來(lái)支撐相鄰的工作管道，應由夾持它的管道承重，或使用專(zhuān)門(mén)的傳感器支撐物體。安裝時(shí)必須滿(mǎn)足前置直管段長(cháng)度)SDN(DN為管道直徑)，后置直管段長(cháng)度)3DN。有彎管、三通、閥門(mén)、泵在傳感器上游時(shí)，爭取前置直管段長(cháng)度)15DN，后置直管段長(cháng)度)SDN。有具體安裝要求的應根據中央空調水流量計說(shuō)明書(shū)進(jìn)行安裝，切忌調節閥直接安裝在傳感器進(jìn)水側，泵安裝在傳感器出水側。
1.4大口徑傳感器的安裝井建設
由于自來(lái)水行業(yè)的特點(diǎn)，管網(wǎng)中運行的大口徑傳感器基本安裝在井內，井內容易積水或滲漏水，使傳感器接線(xiàn)盒內受潮，導致計量不準確，即使防護等級為IP68的傳感器，也常出現該問(wèn)題。要拆除原有接線(xiàn)盒內膠封，重新制作膠封，是實(shí)踐中常用的方法之一。所以，在安裝大口徑傳感器之前必須要做好相對應的傳感器井。給排水系統中常見(jiàn)的安裝形式如圖1所示。傳感器井應有足夠的活動(dòng)空間，側壁埋有敷設電纜的鋼管，上有蓋板防止雨淋，下有泄水以免坑內積水而使傳感器浸水。傳感器應放在專(zhuān)用支撐架，在出水側裝有活絡(luò )的伸縮管。電源線(xiàn)， 泵落
1.5傳感器工作接地
流體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生的流量信號，是以流體本身作為零電位，兩個(gè)電極上分別產(chǎn)生交替變化的正負電勢。該流量信號輸人轉換器時(shí)，采用對稱(chēng)的輸人回路。因此轉換器流量信號輸人端中點(diǎn)，即流量信號電纜屏蔽層必須與流體電氣連接且同處于零電位。因為傳感器的輸出流量信號相當小，通常情況下只有幾毫伏，所以為了能夠增強抗干擾的能力，在回路中的零點(diǎn)必須要進(jìn)行接地，即以大地電位為零電位。
因為埋地金屬管道全部都是與大地連通的，所以水流通過(guò)金屬管道和大地電氣相連接，可以有效地滿(mǎn)足回路零電位接地。傳感器特別是小口徑傳感器通常并不會(huì )強制性地要求單獨設置接地裝置，但如果是單獨設置接地裝置則有助于儀表的可靠運行。設置的接地點(diǎn)應是獨立的，不能與其他電氣設備的接地線(xiàn)連接在一起，接地電阻應小于10 52。傳感器安裝在金屬管道上，將傳感器的接地導線(xiàn)按制造廠(chǎng)的要求連接到兩側管道法蘭上，就可形成可靠的接地回路，也可以單獨設置接地裝置。傳感器安裝在塑料管道或內壁有絕緣涂層、襯里、漆層的金屬管道上，傳感器兩端必須安裝金屬短管或接地環(huán)，然后將傳感器接地導線(xiàn)與金屬連接。
安裝過(guò)程的保護:傳感器吊裝時(shí)必須保護好襯里，防止被安裝現場(chǎng)尖銳硬物刺傷，防止焊接或火焰切割等各種熱源使傳感器襯里受熱損壞。在傳感器及連接管路全部安裝完成之前，轉換器不能連接信號線(xiàn)，避免損壞轉換器。
1.6轉換器防雷擊
雷擊會(huì )造成中央空調水流量計內部元器件損壞，一般只能更換轉換器，周期長(cháng)、經(jīng)濟損失大，值得高度重視。
雷擊會(huì )在線(xiàn)路中感應瞬時(shí)高電壓和浪涌電流，進(jìn)人轉換器就會(huì )使其損壞。瞬時(shí)高電壓和浪涌電流有3條引人途徑:電源線(xiàn)、傳感器與轉換器間的流量信號電纜和勵磁電纜。因此中央空調水流量計的電源需安裝電源避雷器，接人轉換器的勵磁線(xiàn)和流量信號線(xiàn)必須分別安裝信號避雷器。
分析雷擊故障中轉換器內部的損壞零件，基本在交流電源變換直流電源部分，說(shuō)明感應高電壓和浪涌電流大部分是從電源線(xiàn)路引人的，其他兩條途徑較少。在發(fā)生雷擊事故現場(chǎng)，不僅中央空調水流量計出現故障，壓力傳感器、數據采集遠傳設備也常常同時(shí)出現雷擊事故。因此，電源線(xiàn)防雷設施是非常重要的。
自來(lái)水管網(wǎng)安裝的部分中央空調水流量計位置比較偏僻，供電電源為220 V單相交流電，電力部門(mén)往往采用長(cháng)距離架空線(xiàn)供電，而架空線(xiàn)特別容易受雷擊，不宜作為流量計供電，應改為埋地電纜供電。流量計交流電源需安裝空氣開(kāi)關(guān)，電源避雷器和空氣開(kāi)關(guān)并聯(lián)。避雷器上的接地線(xiàn)長(cháng)度不能超過(guò)1 m，所采用的導線(xiàn)必須是其截面積大于6 mmZ的多股銅芯絕緣導線(xiàn)。如果在附近沒(méi)有設置接地網(wǎng)，那么就應該在避雷器的附近制作出一個(gè)簡(jiǎn)易接地網(wǎng)。
轉換器和傳感器之間的信號電纜長(cháng)度盡量符合廠(chǎng)家要求，不宜過(guò)長(cháng)，且勵磁電纜、流量信號電纜分別用鍍鋅管套穿。鍍鋅管埋設在大地，使鍍鋅管可靠接地，接地電阻小于10 }。一方面提高計量準確性，另一方面減少從連接電纜引人轉換器的感應高電壓和浪涌電流。
2、中央空調水流量計的調試
在傳感器安裝之前，用500 V兆歐表、數字萬(wàn)用表測量和記錄傳感器的幾個(gè)基本電氣參數:(1)兩電極的絕緣電阻(傳感器空管時(shí)，兩電極對外殼或接地線(xiàn)的絕緣電阻>20 Md2;(2)勵磁線(xiàn)圈的絕緣電阻(勵磁線(xiàn)圈對外殼或接地線(xiàn)的絕緣電阻)>20 Md2;(3)勵磁線(xiàn)圈的冷電阻(即勵磁線(xiàn)圈導線(xiàn)的電阻)在5110，如某品牌XE型號DN300中央空調水流量計阻值為43 SZ
轉換器安裝完畢，管道內充水時(shí)，應打開(kāi)管道排氣閥充分排出管道內空氣，確保轉換器內水流滿(mǎn)管無(wú)氣泡。此時(shí)用數字萬(wàn)用表分別測量傳感器兩電極的接觸電阻(傳感器內充滿(mǎn)液體，電極與接地端之間的電阻值)，如某品牌中央空調水流量計該阻值在500 52一2 MS2，兩電極的接觸電阻值之比不超過(guò)10 };
這些數據有利于分析運行一段時(shí)期后流量計出現計量不準確故障的原因。例如，兩電極的接觸電阻顯著(zhù)增大時(shí)，表明電極很可能被站污;勵磁線(xiàn)圈的絕緣電阻下降表明傳感器受潮。
中央空調水流量計在安裝、接線(xiàn)完畢后，正式投人運行之前，應該檢查安裝、接線(xiàn)是否正確。中央空調水流量計出廠(chǎng)是經(jīng)過(guò)流量校準裝置調整校準的，只要核對傳感器編號和轉換器編號是否配套、儀表系數是否正確，一般不經(jīng)任何調整就可以投人運行。
調試期故障外界源頭主要來(lái)自3個(gè)方面:管路和安裝等方面、使用環(huán)境方面、流體方面。如果在安裝階段抓好前述幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，調試一般沒(méi)有故障。
3、結語(yǔ)
在抓中央空調水流量計安裝調試質(zhì)量控制前，公司管網(wǎng)中運行的中央空調水流量計故障較多，嚴格中央空調水流量計安裝調試質(zhì)量控制后，故障次數明顯下降，供水計量準確性、可靠性顯著(zhù)提升。
通過(guò)對安裝調試過(guò)程、現場(chǎng)環(huán)境的分析，產(chǎn)生上述問(wèn)題的主要原因有:電磁場(chǎng)干擾、傳感器浸水、管道水流不穩定、水中有氣泡、電氣連接問(wèn)題、雷擊。抓好安裝調試階段幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的質(zhì)量控制，可以極大地減少上述問(wèn)題。文章通過(guò)對自來(lái)水管道上安裝的中央空調水流量計故障原因進(jìn)行分析，提出供水管道上中央空調水流量計安裝調試中的幾個(gè)關(guān)健控制點(diǎn)，極大地減少了中央空調水流量計運行中的故障，確保了計量的準確度。
1、中央空調水流量計安裝中的關(guān)鍵點(diǎn)
1.1安裝場(chǎng)所環(huán)境
安裝場(chǎng)所環(huán)境需要盡可能地避免劇烈震動(dòng)，在必要的時(shí)候需要對管左右兩邊的支撐件進(jìn)行測量;要盡可能地對交直流強磁場(chǎng)區域進(jìn)行規避，例如需要避開(kāi)磁性物體以及有著(zhù)較強電磁場(chǎng)的設備等，特別是變頻調速運行的中低壓電動(dòng)機及其電纜線(xiàn)，以免磁場(chǎng)影響傳感器的工作磁場(chǎng)和流量信號;盡可能地避免受陽(yáng)光直射、腐蝕性氣體;避免傳感器浸水的場(chǎng)所。
1.2在管道中的安裝位置
傳感器可以是垂直、水平或者是傾斜安裝，但是需要注意的是要確保內部水流必須是水平或者是傾斜向上方向的流動(dòng)。為了讓測量電極不受水中的沉積物或者是氣泡影響，傳感器的兩電極軸線(xiàn)的連線(xiàn)需要和水平面保持平行，避免傳感器安裝在管道高位，防止氣泡在傳感器處集聚，確保傳感器工作時(shí)滿(mǎn)管，才能保證正常測量及測量精度。安裝時(shí)應確保傳感器與工藝管道同心，尤其對小口徑流量計，同心度偏差導致測量偏差較大。傳感器與管道間法蘭密封墊圈的孔徑應與管道的襯里內徑相同，安裝時(shí)孔口要對準。突人管道襯里的那一部分墊圈就相當于一個(gè)節流件，嚴重時(shí)還會(huì )破壞流速的對稱(chēng)分布，給測量帶來(lái)不必要的誤差。
1.3安裝直管段的要求
不能將傳感器作為荷重支撐點(diǎn)，也不能將傳感器來(lái)支撐相鄰的工作管道，應由夾持它的管道承重，或使用專(zhuān)門(mén)的傳感器支撐物體。安裝時(shí)必須滿(mǎn)足前置直管段長(cháng)度)SDN(DN為管道直徑)，后置直管段長(cháng)度)3DN。有彎管、三通、閥門(mén)、泵在傳感器上游時(shí)，爭取前置直管段長(cháng)度)15DN，后置直管段長(cháng)度)SDN。有具體安裝要求的應根據中央空調水流量計說(shuō)明書(shū)進(jìn)行安裝，切忌調節閥直接安裝在傳感器進(jìn)水側，泵安裝在傳感器出水側。
1.4大口徑傳感器的安裝井建設
由于自來(lái)水行業(yè)的特點(diǎn)，管網(wǎng)中運行的大口徑傳感器基本安裝在井內，井內容易積水或滲漏水，使傳感器接線(xiàn)盒內受潮，導致計量不準確，即使防護等級為IP68的傳感器，也常出現該問(wèn)題。要拆除原有接線(xiàn)盒內膠封，重新制作膠封，是實(shí)踐中常用的方法之一。所以，在安裝大口徑傳感器之前必須要做好相對應的傳感器井。給排水系統中常見(jiàn)的安裝形式如圖1所示。傳感器井應有足夠的活動(dòng)空間，側壁埋有敷設電纜的鋼管，上有蓋板防止雨淋，下有泄水以免坑內積水而使傳感器浸水。傳感器應放在專(zhuān)用支撐架，在出水側裝有活絡(luò )的伸縮管。電源線(xiàn)， 泵落
1.5傳感器工作接地
流體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生的流量信號，是以流體本身作為零電位，兩個(gè)電極上分別產(chǎn)生交替變化的正負電勢。該流量信號輸人轉換器時(shí)，采用對稱(chēng)的輸人回路。因此轉換器流量信號輸人端中點(diǎn)，即流量信號電纜屏蔽層必須與流體電氣連接且同處于零電位。因為傳感器的輸出流量信號相當小，通常情況下只有幾毫伏，所以為了能夠增強抗干擾的能力，在回路中的零點(diǎn)必須要進(jìn)行接地，即以大地電位為零電位。
因為埋地金屬管道全部都是與大地連通的，所以水流通過(guò)金屬管道和大地電氣相連接，可以有效地滿(mǎn)足回路零電位接地。傳感器特別是小口徑傳感器通常并不會(huì )強制性地要求單獨設置接地裝置，但如果是單獨設置接地裝置則有助于儀表的可靠運行。設置的接地點(diǎn)應是獨立的，不能與其他電氣設備的接地線(xiàn)連接在一起，接地電阻應小于10 52。傳感器安裝在金屬管道上，將傳感器的接地導線(xiàn)按制造廠(chǎng)的要求連接到兩側管道法蘭上，就可形成可靠的接地回路，也可以單獨設置接地裝置。傳感器安裝在塑料管道或內壁有絕緣涂層、襯里、漆層的金屬管道上，傳感器兩端必須安裝金屬短管或接地環(huán)，然后將傳感器接地導線(xiàn)與金屬連接。
安裝過(guò)程的保護:傳感器吊裝時(shí)必須保護好襯里，防止被安裝現場(chǎng)尖銳硬物刺傷，防止焊接或火焰切割等各種熱源使傳感器襯里受熱損壞。在傳感器及連接管路全部安裝完成之前，轉換器不能連接信號線(xiàn)，避免損壞轉換器。
1.6轉換器防雷擊
雷擊會(huì )造成中央空調水流量計內部元器件損壞，一般只能更換轉換器，周期長(cháng)、經(jīng)濟損失大，值得高度重視。
雷擊會(huì )在線(xiàn)路中感應瞬時(shí)高電壓和浪涌電流，進(jìn)人轉換器就會(huì )使其損壞。瞬時(shí)高電壓和浪涌電流有3條引人途徑:電源線(xiàn)、傳感器與轉換器間的流量信號電纜和勵磁電纜。因此中央空調水流量計的電源需安裝電源避雷器，接人轉換器的勵磁線(xiàn)和流量信號線(xiàn)必須分別安裝信號避雷器。
分析雷擊故障中轉換器內部的損壞零件，基本在交流電源變換直流電源部分，說(shuō)明感應高電壓和浪涌電流大部分是從電源線(xiàn)路引人的，其他兩條途徑較少。在發(fā)生雷擊事故現場(chǎng)，不僅中央空調水流量計出現故障，壓力傳感器、數據采集遠傳設備也常常同時(shí)出現雷擊事故。因此，電源線(xiàn)防雷設施是非常重要的。
自來(lái)水管網(wǎng)安裝的部分中央空調水流量計位置比較偏僻，供電電源為220 V單相交流電，電力部門(mén)往往采用長(cháng)距離架空線(xiàn)供電，而架空線(xiàn)特別容易受雷擊，不宜作為流量計供電，應改為埋地電纜供電。流量計交流電源需安裝空氣開(kāi)關(guān)，電源避雷器和空氣開(kāi)關(guān)并聯(lián)。避雷器上的接地線(xiàn)長(cháng)度不能超過(guò)1 m，所采用的導線(xiàn)必須是其截面積大于6 mmZ的多股銅芯絕緣導線(xiàn)。如果在附近沒(méi)有設置接地網(wǎng)，那么就應該在避雷器的附近制作出一個(gè)簡(jiǎn)易接地網(wǎng)。
轉換器和傳感器之間的信號電纜長(cháng)度盡量符合廠(chǎng)家要求，不宜過(guò)長(cháng)，且勵磁電纜、流量信號電纜分別用鍍鋅管套穿。鍍鋅管埋設在大地，使鍍鋅管可靠接地，接地電阻小于10 }。一方面提高計量準確性，另一方面減少從連接電纜引人轉換器的感應高電壓和浪涌電流。
2、中央空調水流量計的調試
在傳感器安裝之前，用500 V兆歐表、數字萬(wàn)用表測量和記錄傳感器的幾個(gè)基本電氣參數:(1)兩電極的絕緣電阻(傳感器空管時(shí)，兩電極對外殼或接地線(xiàn)的絕緣電阻>20 Md2;(2)勵磁線(xiàn)圈的絕緣電阻(勵磁線(xiàn)圈對外殼或接地線(xiàn)的絕緣電阻)>20 Md2;(3)勵磁線(xiàn)圈的冷電阻(即勵磁線(xiàn)圈導線(xiàn)的電阻)在5110，如某品牌XE型號DN300中央空調水流量計阻值為43 SZ
轉換器安裝完畢，管道內充水時(shí)，應打開(kāi)管道排氣閥充分排出管道內空氣，確保轉換器內水流滿(mǎn)管無(wú)氣泡。此時(shí)用數字萬(wàn)用表分別測量傳感器兩電極的接觸電阻(傳感器內充滿(mǎn)液體，電極與接地端之間的電阻值)，如某品牌中央空調水流量計該阻值在500 52一2 MS2，兩電極的接觸電阻值之比不超過(guò)10 };
這些數據有利于分析運行一段時(shí)期后流量計出現計量不準確故障的原因。例如，兩電極的接觸電阻顯著(zhù)增大時(shí)，表明電極很可能被站污;勵磁線(xiàn)圈的絕緣電阻下降表明傳感器受潮。
中央空調水流量計在安裝、接線(xiàn)完畢后，正式投人運行之前，應該檢查安裝、接線(xiàn)是否正確。中央空調水流量計出廠(chǎng)是經(jīng)過(guò)流量校準裝置調整校準的，只要核對傳感器編號和轉換器編號是否配套、儀表系數是否正確，一般不經(jīng)任何調整就可以投人運行。
調試期故障外界源頭主要來(lái)自3個(gè)方面:管路和安裝等方面、使用環(huán)境方面、流體方面。如果在安裝階段抓好前述幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，調試一般沒(méi)有故障。
3、結語(yǔ)
在抓中央空調水流量計安裝調試質(zhì)量控制前，公司管網(wǎng)中運行的中央空調水流量計故障較多，嚴格中央空調水流量計安裝調試質(zhì)量控制后，故障次數明顯下降，供水計量準確性、可靠性顯著(zhù)提升。