電磁流量計(jì)在供水計(jì)量中的依法管理
0 引言
南海發(fā)展股份有限公司是佛山市惟一一家以供水為主業(yè)的上市企業(yè)。除南海桂城由公司直接供水外,其他地區(qū)均采用轉(zhuǎn)供水的模式。公司與各地區(qū)供水部門進(jìn)行售水貿(mào)易結(jié)算的計(jì)量儀表主要采用電磁流量計(jì)。目前,公司在用的各種口徑用于售水貿(mào)易結(jié)算的電磁流量計(jì)有98臺。
然而,盡管電磁流量計(jì)被公認(rèn)擁有穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確度高、能雙向計(jì)量和維修量小的優(yōu)點(diǎn),但由于電磁流量計(jì)的操作有一定的隱蔽性,如測量系數(shù)的設(shè)置更改等,以及其測量的非直觀性,如沒有指針和機(jī)械設(shè)備等,常常使用戶對使用電磁流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量的水量產(chǎn)生種種懷疑,對所測量的水量不是非常認(rèn)同,使得供用水雙方常常因此產(chǎn)生各種各樣的糾紛。自1997年開始使用電磁流量計(jì)進(jìn)行水量計(jì)量以來,每年都有類似的投訴和糾紛,雙方為解決此類糾紛常常要通過高層管理人員花費(fèi)大量人力物力才能解決。因此,對電磁流量計(jì)的計(jì)量進(jìn)行監(jiān)管,改變原有的事后處理的管理方式,保障計(jì)量的公平、公正和公開,是供用水雙方迫切需要解決的問題。而依法管理才是電磁流量計(jì)管理的最好方法。
1 電磁流量計(jì)管理的法律依據(jù)
《中華人民共和國計(jì)量法》第九條規(guī)定,縣級以上人民政府計(jì)量行政部門對社會公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具,部門和企業(yè)、事業(yè)單位使用的最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具,以及用于貿(mào)易結(jié)算、安全保護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測方面的列入強(qiáng)制檢定目錄的工作計(jì)量器具,實(shí)行強(qiáng)制檢定。未按照規(guī)定申請檢定或者檢定不合格的,不得使用。實(shí)行強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具的目錄和管理辦法,由國務(wù)院制定。對前款規(guī)定以外的其他計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具和工作計(jì)量器具,使用單位應(yīng)當(dāng)自行定期檢定或者送其他計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定,縣級以上人民政府計(jì)量行政部門應(yīng)當(dāng)進(jìn)行監(jiān)督檢查。根據(jù)此項(xiàng)規(guī)定,南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局下發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)我區(qū)自來水水量結(jié)算用電磁流量計(jì)計(jì)量監(jiān)督管理的通知》,對電磁流量計(jì)的安裝、使用和檢查做了較為詳細(xì)的規(guī)定和說明,使電磁流量計(jì)的管理有了直接的法律依據(jù)。根據(jù)通知的精神,本公司對電磁流量計(jì)的管理進(jìn)行了調(diào)整,使之能夠適應(yīng)法律和實(shí)際的要求。
2 按照實(shí)際要求依法對電磁流量計(jì)進(jìn)行管理
首先,我們加強(qiáng)了電磁流量計(jì)安裝前的管理。在轉(zhuǎn)供水用戶前,都與轉(zhuǎn)供水用戶簽訂《使用電磁流量計(jì)作為貿(mào)易結(jié)算計(jì)量儀表協(xié)議書》。協(xié)議書除對使用的電磁流量計(jì)廠家型號和口徑一些基本技術(shù)參數(shù)進(jìn)行規(guī)定外,還特別強(qiáng)調(diào)所使用的電磁流量計(jì)須有制造計(jì)量許可證(CMC)標(biāo)志及編號,有完整的安裝使用說明書、出廠校驗(yàn)證書、產(chǎn)品合格證,并經(jīng)國家大流量計(jì)量檢測中心檢定合格,出具合格證書,即四證一書。協(xié)議簽訂后,我們才著手設(shè)備的購買。確保采購的廠家生產(chǎn)的電磁流量計(jì)都擁有四證一書。流量計(jì)購買回來后,要將其各種技術(shù)數(shù)據(jù)錄入電磁流量計(jì)數(shù)據(jù)庫,建檔保存,以備查閱。
對于電磁流量計(jì)的安裝我們也有一套嚴(yán)格的程序。安裝前,公司計(jì)量部門將需要安裝的電磁流量計(jì)的四證一書和與轉(zhuǎn)供水用戶簽訂的《使用電磁流量計(jì)作為貿(mào)易結(jié)算計(jì)量儀表協(xié)議書》送南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科送審備案。通過審察后,南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科通知公司可以安裝。公司計(jì)量部門則著手聯(lián)系生產(chǎn)廠家和轉(zhuǎn)供水用戶,確定安裝日期并通報(bào)南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科。安裝當(dāng)天,現(xiàn)場必須有公司計(jì)量部門、轉(zhuǎn)供水用戶、生產(chǎn)廠家和南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科人員在場。電磁流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器安裝在一個專用的安裝箱內(nèi),并加裝雙鎖。鎖頭由南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局統(tǒng)一購買,公司和轉(zhuǎn)供水用戶各管理其中的一把鎖,在安裝現(xiàn)場由南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局人員分發(fā)并登記。電磁流量計(jì)安裝完成后,由生產(chǎn)廠家人員進(jìn)行各個參數(shù)的設(shè)置,并對電磁流量計(jì)再做一次現(xiàn)場測試。電磁流量計(jì)各設(shè)置參數(shù)和測試數(shù)據(jù)要填寫在專用的表格,由公司、轉(zhuǎn)供水用戶、生產(chǎn)廠家和南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局簽字認(rèn)可后交南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局備案,以備今后的審查。由于電磁流量計(jì)需要電源運(yùn)行,公司的電磁流量計(jì)分布在南海的各個地區(qū),各計(jì)量站相隔甚遠(yuǎn),且公司安裝的電磁流量計(jì)數(shù)量眾多。因此我們在現(xiàn)場還加裝了UPS不間斷電源和遠(yuǎn)程遙測裝置。以UPS不間斷電源供電,將電磁流量計(jì)的累計(jì)脈沖和瞬時流量電流接入遠(yuǎn)程遙測裝置,發(fā)布到公司調(diào)度室進(jìn)行不問斷監(jiān)控。如電磁流量計(jì)發(fā)生故障時能夠立即發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理。
在電磁流量計(jì)的故障和維護(hù)方面也有嚴(yán)格的程序。當(dāng)公司調(diào)度室發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)運(yùn)行異常時,立即通知公司計(jì)量部有關(guān)人員。如果發(fā)現(xiàn)是電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器或傳感器故障或損壞,公司計(jì)量部需要將此情況向南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科匯報(bào),口頭申請進(jìn)行轉(zhuǎn)換器或傳感器的處理或更換。經(jīng)南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科口頭批準(zhǔn)后,由公司聯(lián)系轉(zhuǎn)供水用戶到達(dá)現(xiàn)場,雙方共同開啟轉(zhuǎn)換器安裝箱,在轉(zhuǎn)供水用戶在場的情況下由公司計(jì)量人員對故障進(jìn)行處理或修復(fù)。如需更換轉(zhuǎn)換器,則先由公司計(jì)量人員先進(jìn)行更換,自行對其各個參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,完畢后填表并將上報(bào)南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科。在完成故障處理或修復(fù)后,公司還需要給南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科補(bǔ)交書面修理申請,同時需聯(lián)系生產(chǎn)廠家。按照南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科確定的時間在公司計(jì)量部門、轉(zhuǎn)供水用戶、生產(chǎn)廠家和南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量科人員在場的情況下,對電磁流量計(jì)做一次現(xiàn)場測試。電磁流量計(jì)各設(shè)置參數(shù)和測試數(shù)據(jù)要填寫在專用的表格,由公司、轉(zhuǎn)供水用戶、生產(chǎn)廠家和南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局簽字認(rèn)可后交南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局備案。
3 依法管理電磁流量計(jì)的技術(shù)依據(jù)
在我們依法確定的電磁流量計(jì)管理程序中,為確保電磁流量計(jì)的正常準(zhǔn)確運(yùn)行,我們主要采取了安裝前的國家級測試和安裝后的廠家現(xiàn)場測試,而廠家現(xiàn)場測試則著重于轉(zhuǎn)換器的測試。通過這兩個技術(shù)措施,能否保障電磁流量計(jì)準(zhǔn)確計(jì)量?電磁流量計(jì)安裝一段時間后能否保證仍然計(jì)量準(zhǔn)確?實(shí)際上,采取了這兩個措施以后,電磁流量計(jì)正常準(zhǔn)確計(jì)量是有技術(shù)上的保障的。
我們知道,電磁流量計(jì)的誤差主要有傳感器誤差和轉(zhuǎn)換器誤差。電磁流量計(jì)的測量原理可用式(1)表示:
E=kBvD (1)
式中:E 為電磁流量計(jì)傳感器產(chǎn)生的感應(yīng)電壓(V);
B 為電磁流量計(jì)傳感器的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T);
v 為流過電磁流量計(jì)傳感器測量導(dǎo)管的流體平均流速(m/s);
D 為測量導(dǎo)管的兩電極間距離,也就是測量導(dǎo)管的直徑(m)。
設(shè)液體的體積流量為qv(m3/s),而qv=πD2v/4。如果磁感應(yīng)強(qiáng)度B和兩電極間距離D恒定不變,則式(1)變?yōu)椋?/P>
(2)
如式(2)所示,感應(yīng)電動勢E(流量信號)與液體的體積流量成正比,這也是電磁流量計(jì)測量流量的理論依據(jù)。由此看出,如果電磁流量計(jì)生產(chǎn)和使用過程中滿足磁感應(yīng)強(qiáng)度B和兩電極間距離D恒定不變這兩個條件,就能夠確保電磁流量計(jì)流量測量的準(zhǔn)確。對于傳感器的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,按比沙定律有:
B=(μWI)/L (3)
式中:μ為空氣的導(dǎo)磁率;W為勵磁線圈的匝數(shù);I為勵磁電流;L為空氣隙長度,大約為測量導(dǎo)管內(nèi)直徑。對一臺現(xiàn)場應(yīng)用的傳感器,空氣的導(dǎo)磁率、勵磁線圈匝數(shù)和空氣隙長度不會發(fā)生變化,有可能變動的只有勵磁電流I。而電磁流量傳感器的勵磁電流來自于轉(zhuǎn)換器,它是一個恒流源。只要轉(zhuǎn)換器不發(fā)生故障,所輸出的勵磁電流必定不會改變,因而傳感器產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B也不會改變。對于兩電極間距離D,由于傳感器的襯里和電極被流體介質(zhì)所腐蝕、磨損、管內(nèi)壁附著、沉淀和結(jié)疤而引起管徑變化很小,尤其對自來水的測量特別是大口徑流量計(jì),管徑的變化率相對影響更小。所以,使用過程中可以認(rèn)為傳感器兩電極間距離D是不變的。根據(jù)以上分析,我們認(rèn)為,傳感器長期使用不會產(chǎn)生很大的誤差,如無故障,一般不必對其重新檢定。
在南海區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局監(jiān)督下,2004年8月,公司拆下一安裝于2002年8月13日的Dn200電磁流量計(jì)送國家水大流量計(jì)量站檢定。檢定結(jié)果表明,電磁流量計(jì)運(yùn)行兩年以來,精度幾乎沒有什么變化。
制造廠在電磁流量轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中已經(jīng)考慮到基準(zhǔn)電壓和采樣電阻的精度和影響因素,比方說已經(jīng)選擇了20×10-6/℃以上高精度、高溫度穩(wěn)定性的元器件,理論上恒流源的精度和穩(wěn)定性也達(dá)到了相當(dāng)高的技術(shù)指標(biāo)。轉(zhuǎn)換器對來自傳感器的流量信號進(jìn)行線性放大時,雖然存在如反饋電阻的精度、溫度系數(shù)選擇和電位器等可調(diào)器件的檢查問題,可能造成輸出信號的零點(diǎn)漂移和量程偏移,但這些因素所引起的誤差與供水計(jì)量所允許的誤差相比非常小。雖然有些廠家的產(chǎn)品(如上海光華•愛而美特儀表有限公司)提供了零點(diǎn)校正和轉(zhuǎn)換器校正的功能,但許多廠家產(chǎn)品沒有此項(xiàng)功能。公司自2000年到2002年間,曾經(jīng)建立了轉(zhuǎn)換器周期校正的措施,主要使用上海光華•愛而美特儀表有限公司的GS8模擬器檢查和校正轉(zhuǎn)換器。在校正過程中發(fā)現(xiàn),許多轉(zhuǎn)換器長期使用后零點(diǎn)漂移不明顯,轉(zhuǎn)換器的線性曲線在使用過程中變化也是非常小,一般都小于或在電磁流量計(jì)允許誤差范圍左右,大大小于水表的測量誤差,在供水計(jì)量中更是可以不予考慮。因此,轉(zhuǎn)換器如果使用正常,無需進(jìn)行周期檢定。
4 結(jié)論
電磁流量計(jì)在給排水的應(yīng)用才剛剛開始,對其的管理還有許多值得探討和摸索的地方。公司通過對電磁流量計(jì)實(shí)施依法管理,用戶對此種方法相當(dāng)認(rèn)同,再未發(fā)生因使用電磁流量計(jì)計(jì)量而引起的糾紛,為企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展提供了良好的保障。