流量計的發展歷程與安裝條件

2008-03-17行銷部蘇政賢經理

流量計的發展歷程與安裝條件

弓銓企業股份有限公司 行銷部蘇政賢經理

　　水量計俗稱水表。水量計的產生和近代物理學的發展息息相關。早在1630年著名物理學家伽利略做了以水流量來精確測量時間的實驗。1644年，義大利物理學家研究水流的理論速度，與噴孔水頭相等高度的物體在真空中落下的速度相同。1738年，由瑞士科學家伯努利確定的「伯努利方程式」把能量轉化和守恆定律應用到水的流量分析中來。到18世紀末，有學者確立了水的壓力和流速關係的公式:不計摩擦損失時，管末端的理論速度，完全以其靜水壓力的大小而變化。以上研究為水量計技術的發展奠定了基礎。

　　流量計量是計量技術的一個重要組成部分，而水流量計量又是其中最重要的內容之一，在交易公平、能源計量、流程控制、環境保護等方面具有重要的作用。近年來，隨著能源和水資源的全球性匱乏，各界對水計量的要求越來越高。因此，研究和探索滿足新時勢下適合各種使用條件的水量計或流量計，並擴大其流量測量範圍、延長水量計的使用壽命、提高智慧化與具通訊及資訊管理的應用程度等已成為水量計行業研究人員的研究主軸。

　　水量計在各種流量計中屬於結構簡單、應用最廣泛的流量儀表，也是最重要的法制計量儀表。最新的國際標準建議，水量計是以其使用的用途來定義和劃分，即任何用於測量封閉管道中自來水，並具有累積流量顯示的流量儀表都稱為水量計，這當中既包括了當前常用的的螺旋式水量計、螺紋葉輪式水量計、活塞式水量計等基於機械原理工作的流量計，也有基於電子或電磁原理工作的流量計，如電子式流量計、電磁流量計、超音波流量計等。另外電子式水量計與機械式水量計的差異，乃為增加了各種智慧與傳訊等附加功能的水量計，以滿足管理和控制的需要。在實際工作中，隨著電子技術的發展和成熟，電子式水量計正發揮越來越大的作用。

　（一）國內大口徑水量計的情況

　　大口徑50mm至300mm水量計中，傳統的螺旋槳式水量計及連結式水量計，因大口徑管線水量較大，機械齒輪傳動機構，時常不堪負荷，故障率偏高，已漸被市場淘汰。豎軸葉輪電子式水量計(VERTICAL WOLTMANN WATERMETER)因體積與重量較連結式輕巧、起動流量小、不易受直管斷距離與安裝環境限制、計量精確，全面取而代之，但其流通能力小、壓力損失大以及龐大的重量體積都成為了缺點。渦流電子式(VORTEX FLOWMETER)具有結構簡單、體積與重量較豎軸葉輪式輕巧、壓力損失小、流量大、可不停水檢修等特點受到歡迎，但其流量過小或直管段與安裝條件不符合時，導致無法精確計量較為詬病。2006年業者即推出螺旋電子式水量計(WOLTMANN WATERMETER)（又稱奧多曼式水量計），重量體積輕巧、壓力損失小、量程比大，為集合豎軸葉輪電子式與渦流式是電子式水量計之優點特色，為用戶提供了新的選擇。

　　大管線300mm至1000mm流量計量以電磁流量計(MAGNETIC FLOWMETER)為主，1000mm以上流量計量則以超音波流量計為主要。這兩種流量計以其無傳動機構、無壓損、流量計自我診斷和警報技術的成熟，使得流量計的使用具有更好的可靠性，得到越來越多的應用。這些感應式水量計在智慧化方面相對於傳統機械水量計有著無可比擬的優勢，且幾乎無壓力損失。但也有受到限制，如量程較小、易受管振、電磁環境干擾，還有就是大口徑流量計的定期校驗和現場測試始終是個難題，尚未得到有效解決。另外，在以前這類水量計大多以小型貿易商或代理商辦理進口，缺乏專業維護技術，又無強制性的維修履約能力的限制，保固維修管理還有待加強。而在台灣的弓銓企業也因應本土化的需求，發展了全中文顯示的電磁流量計，讓使用人員操作更為便利，目前正廣受市場的愛戴。

　（二）水量計的安裝使用條件

　　水量計測量的物件是水，水在各種流體介質中是變化相對穩定的介質，其粘度、密度、清潔程度、壓力、溫度等在工作條件範圍內是比較理想的和穩定的。但因為流量計量的動態特性、供水過程中水壓脈動和含氣量變化以及各種安裝條件，仍會對水量計的工作產生很大的影響。選用的水量計除要適應所使用的條件並符合法制計量要求之外，還要考慮很多其他因素，如流量範圍、靈敏度、器差要求、壓力損失、安裝環境、防護要求、價格等，電子水量計還要考慮抗干擾因素。因此，為了適應不同的介質條件、不同的環境條件，不同的使用要求，各種水量計因應而生。

　　每一種水量計都會有其最適用的場所，但由於這些水量計在性能上的差別，需要認真地分析其特點，實際上在很多情況下都沒有將它們使用到它們最適合的場所或調整最佳的使用狀態，導致計量不準確、容易損壞等等。因此，客觀公正地描述各種水量計（或相同用途的流量計）的特點，正確地選用水量計是水量計製造商、自來水事業單位和用戶所要關注的。