一、供水系统中的仪表总体分类
在供水系统中,仪表的作用主要是测量、显示、记录和控制水流、水压、水位、水质等参数。常见分类如下:
| 分类方向 | 常见仪表 | 测量对象 |
|---|---|---|
| 流量类 | 电磁流量计、超声波流量计、涡轮流量计 | 管道内水流量 |
| 压力类 | 压力表、压力变送器、差压变送器 | 管道或泵出口压力 |
| 液位类 | 静压液位计、超声波液位计、雷达液位计 | 水池、水箱水位 |
| 水质类 | 浊度仪、余氯分析仪、pH计、电导率仪、温度传感器 | 水质参数 |
| 电气类 | 电流表、电压表、功率表、功率因数表 | 电动机运行状态 |
| 控制与信号类 | PLC、RTU、远传模块、信号隔离器 | 自动化控制与远程监控 |
二、重点术语讲解
1. 流量计(Flow Meter)
定义: 测量单位时间内通过管道的水量。
常用单位: m³/h 或 L/s。
主要类型:
- 电磁流量计(Electromagnetic Flowmeter)
- 利用法拉第电磁感应定律:导电流体在磁场中流动时会产生感应电动势。
- 优点: 无机械部件、精度高、压力损失小。
- 限制: 只能测导电液体(如自来水),不能测油或空气。
- 超声波流量计(Ultrasonic Flowmeter)
- 通过超声波传播时间差来计算流速。
- 优点: 可外夹安装、不破管。
- 应用: 临时测量或大口径管道。
2. 压力表 / 压力变送器(Pressure Gauge / Pressure Transmitter)
定义: 用于测量管道或泵出口处的水压。
单位: MPa 或 bar(1 MPa ≈ 10 bar ≈ 10⁶ Pa)。
常见类型:
- 机械式压力表
- 通过弹簧管形变驱动指针。
- 用于现场直读,成本低。
- 压力变送器
- 将压力信号转为4-20 mA电流信号或数字信号输出。
- 可远传至PLC或监控系统。
术语说明:
- 表压(Gauge Pressure):相对大气压的压力(一般压力表测的就是表压)。
- 绝压(Absolute Pressure):相对真空的压力。
- 差压(Differential Pressure):两点压力差,用于过滤器前后压差监测。
3. 液位计(Level Transmitter / Level Gauge)
定义: 测量储水池或水箱内水面的高度。
常见类型:
| 类型 | 测量原理 | 优点 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 静压液位计 | 通过水柱静压换算液位 | 价格低、可靠 | 需考虑密度与温度补偿 |
| 超声波液位计 | 超声波往返时间计算 | 非接触、安全 | 受蒸汽、泡沫影响 |
| 雷达液位计 | 微波反射原理 | 精度高、抗干扰 | 成本较高,工业级常用 |
4. 水质监测仪表
| 仪表名称 | 测量参数 | 典型原理 | 重要说明 |
|---|---|---|---|
| 浊度仪 | 水体浊度(NTU) | 光散射法 | 用于判断过滤效果 |
| 余氯分析仪 | 游离氯、总氯(mg/L) | 电化学法 | 保障消毒效果 |
| pH计 | 酸碱度 | 玻璃电极法 | 反映水质稳定性 |
| 电导率仪 | 电导率(μS/cm) | 测量离子浓度 | 反映水中溶解盐量 |
| 溶解氧仪 | DO(mg/L) | 电化学或光学法 | 与水中生物活性相关 |
5. 信号与控制术语
| 术语 | 含义 | 示例 |
|---|---|---|
| 4-20 mA 信号 | 模拟量标准信号,4mA代表零点,20mA代表满量程 | 液位4-20mA输出至PLC |
| RS485 / Modbus | 数字通信协议,常用于多点传感器联网 | 多台流量计并联通信 |
| PLC(可编程逻辑控制器) | 控制系统核心,采集信号并执行控制逻辑 | 控制泵启停 |
| RTU(远程终端单元) | 数据采集与通信设备,用于远程监控 | 将泵房数据上传中心平台 |
| DI/DO/AI/AO | 数字输入/输出、模拟输入/输出 | DI检测泵运行状态,AI采集压力信号 |
三、实际应用场景举例
🔹例1:二次供水泵房
| 部位 | 仪表 | 功能 |
|---|---|---|
| 泵出口 | 压力变送器 | 控制泵启停、恒压供水 |
| 管道 | 电磁流量计 | 统计供水量 |
| 水箱 | 超声波液位计 | 控制补水阀 |
| 消毒系统 | 余氯分析仪 | 实时监测消毒剂浓度 |
🔹例2:自来水厂监控系统(SCADA)
数据从各类仪表→PLC→RTU→监控中心,通过图形化界面实时显示流量、压力、水位、水质等。
四、几个常见术语辨析
| 术语 | 含义 | 容易混淆的点 |
|---|---|---|
| 量程(Range) | 仪表可测的最小~最大范围 | 超出量程数据会失真 |
| 精度等级(Accuracy Class) | 测量误差占满量程的百分比 | 如0.5级代表误差≤±0.5%FS |
| 输出信号(Output Signal) | 仪表向外输出的电信号形式 | 模拟量(4-20mA) vs 数字量(RS485) |
| 防护等级(IP等级) | 防尘防水能力 | 户外设备建议≥IP65 |
五、总结
| 仪表类型 | 测量参数 | 常见形式 | 输出信号 |
|---|---|---|---|
| 流量计 | 流量 | 电磁、超声波 | 4-20mA / RS485 |
| 压力计 | 压力 | 机械式、变送器 | 4-20mA / 数字信号 |
| 液位计 | 水位 | 超声波、雷达、静压 | 4-20mA / RS485 |
| 水质仪表 | pH、余氯、电导率等 | 电化学式 | 模拟 / 数字 |
| 电气仪表 | 电流、电压、功率 | 数显表 | RS485 / 现场显示 |
原创文章,作者:梦南圆,如若转载,请注明出处:https://mnyuan.cn/archives/18572

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