序言
水表作为常见的测量水流量的仪表，被很多人所熟知，我们所知的水表常被分为两大类，即机械水表和智能水表。
所谓的机械水表，顾名思意，就是指其主要结构原理为机械结构，其测量是通过水的作用力来推动水表转动，从而达到测量流量的目的，常见的机械水表有速度式水表和容积式水表，速度式水表主要代表是旋翼式水表，而容积式水表常用的为旋转活塞式水表。我们常见家用入户的水表箱中的水表，基本上都是旋翼式水表。传统的机械水表由于其结构简单，价格便宜，且无需外供电，在目前市场中广泛被应用，但由于科技的发展和自动化系统的升级改造，传统的机械水表的缺点也逐步被暴露出来。由此市场便涌现出一大批的智能水表及，其中最有代表性的就是电磁式水表和超声波水表。
今天我们在此详细说明一下电磁式水表，以及它与其它产品一些区别及优势。
一、电磁水表的原理
电磁式水表的测量原理是基于法拉第电磁感应定律。其传感器部分由线圈、电极和绝缘内衬组成，在测量时传感器中的励磁线圈通电产生磁场，当导电流体通过磁场时，由于切割磁力线的作用力，产生微小的感应电动势，由电极将这些微小的感应电动势采集，并输送至仪表的转换器部分，对信号进行放大、修正等操作，再通过公式将其换算成相应的流量数据，最终显示到仪表或输出到上位机系统。
二、为什么要选择电磁式水表
在说电磁水表的优势前，我们先谈谈普通机械水表的缺点：
首先，我们从序言中的测量原理了解到，机械水表是一种机械动能来进行计量流量的仪表，由于其结构特点，对于微小流量的测量非常困难，
其次，由于水表的旋翼部分长时间工作磨损，产生的旋翼磨损严重，随之带来的渗漏及计量准确度等问题也非常的严重，且由于长期浸水，内部非常容易结垢，从而导致仪表停转，大大的提高了供水单位的维护成本。
最后，还有一个致命的缺陷，那就是与自动化系统的连接问题。随着科技的发展，自动化系统被广泛的应用，如今自来水公司基本都已经建成了自已的自动化系统，而由于机械水表的限制，很难将其纳入到该系统中，从而为自来水公司在数据采集、数据分析上造成了很大的困扰，同时繁琐的抄表工作，也为企业带来了高昂的人力成本。目前，部分地区及厂家在原有机械水表的基本上，为配合自动化系统，在仪表上方加置了智通通讯模块，可以实现仪表数据的拍照上传等功能（也就是我们俗称的半智能水表），但由于其并没有根本解决上述的机械水表的问题，仅仅只能算是折衷的方案，而最终的测量方案则是全智能的电子水表。
说了这么多传统机械水表的缺点后，我们再来了解了一下今天的主角——电磁式水表。
同样我们先从原理上来说，根据前面的结构图，我们可以了解到，电磁流量计的测量管内没有任何阻流件及机械结构，因此无压力损失，且避免了长期工作的磨损、渗漏等问题。
下面再说说其性能，由于其电子测量的原理，高精密度的电子元件，可以轻松测量微小的电动势变化，所对对于微小流量的测量，相较传统的机械水表要优秀的多。而电磁水表作为智能水表的代表产品，在自动化系统方面，更是机械水表所无法比拟的。
电磁式水表具有显示、输出、远传等众多功能 ，强大的输出功能，可以将数据及时的传输给远端的自动化控制系统中，再由系统对数据进行分析、核算等，所有操作由系统自动完成，避免了以往繁琐的人工抄表、数据清算等工作，目前主流电磁式水表拥有4-20mA、RS485(Modbus)、HART、Profibus-DP等输出协议，支持有线、蓝牙、GPRS/NB-IoT等输出方式，应用非常方便。
我们再了解一下使用寿命和操作维护，对于电子类的仪表，有些人质疑其寿命及可靠性，但根据实验及综合使用后的结论，大大的出乎了众人意外，由于其电子元器件的老化相较机械老化的时间要长的多，在同等条件下，电子水表的寿命远大于传统的机械水表。操作方面，为了仪表的稳定性，电磁式水表多采用IP68防护，故一般除远程下发参数外，现场操作时，无需开盖，可通过磁控笔、蓝牙等多种方式对仪表进行调整。而维护方面，电磁式水表由于其无阻流件，所以不会出现机械故障，而维护的主要工作往往仅是供电部分及外围通讯设施。
最后我们说一下数据保障，对于数据来言，其价值或远大于仪表本身，好的电磁水表拥有多重数据保护，目前较好的电磁式水表，拥着本地、远程服务器备份等功能，像上海天石的TSDS型电磁式水表，其内部除CPU寄存器中存储了计量数据外，仪表内部还存有一块SD卡，保留数据备份，同时在远程服务器及云端同样保存有备份，如些多重备份可以充分的保障数据安全，同时其内置SD卡还有一个特别贴心的功能，那就是当该仪表出现故障后，更换同型号仪表后，只需要将原SD卡插入到新的仪表中，其数据及配置可以直接镜像到新仪表中，免除了繁琐的数据设置工作。
综上所述，拥如此多的产品优势，我们当然首选电磁式水表。
三、电磁水表的主要技术参数
前面说了这么多，那如何选择电磁式水表呢？电磁水表又有哪些关键的技术数据呢？在此我给大家介绍下：
1、准确度等级
电磁式水表是一种计量仪表，只要是仪表我们首先考虑到的就是精度。
水表的精度，我们一般用准确度等级表示，其规定了水表的示值误差限额，“2级”表示水表的最大示值误差不能超过±2%，而1级水表，则要求更为严格，最大示值误差不能超过±1%，根据国际标准规定，民用水表准确度等级为2级，铭牌在不标示准确度等级的情况下默认为2级表，如果为1级表，需要在铭牌上特别注明。
我们在选择水表的时候，精度是1级表＞2级表，常见的为2级表，高精度的为1级表。
2、流量值
另一个需要主要关注的是几个流量值（Q值）：Q3（常用流量）、Q4（过载流量）、Q2（分界流量）、Q1（最小流量）。
一般在仪表的铭牌上会标明Q3、Q3/Q1、Q2/Q1三个值。
Q3为常用流量，一般为1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10、16、25、40、63、100、160、250、400、630、1000、1600、2500、4000、6300……
Q3/Q1的比值越大水表的精度就越高。Q3/Q1的比值（我们一般可用R表示，如R160）一般分为40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400等；
Q2/Q1的比值越小越好。Q2/Q1的比值一般分为1.6。
在选择水表的时候，选择Q3/Q1较大的仪表，目前主流的电磁式水表的Q3/Q1（R值）一般为160、200，部分厂家做到了250或400。
而Q2/Q1的数值，目前标准规定2级表的数值为1.6。如果数据过大则表示精度相对较差。
3、测量介质
一般电磁式水表常用于测量自来水，但实际来言这并不是唯一用途，在很多行业中电磁式水表均可以被使用，在测量其它液体的时候，我们需要了解测量介质的特性，从而正确的选择不同的种类的电磁式水表，我们需要了解介质的温度、导电率、腐蚀性等。
电磁式水表由于采用了电磁感应原理，所以首先对于介质的导电率有所要求，要求导电率至少需大于20μs/cm。
其次考虑介质对衬里材质和测量电极的腐蚀，需要根据介质类型选择合适的电极和衬里。下附常用电磁水表衬里材质的性能，以供参考：
| 衬里材料 |
主要功能 |
最高介质温度 |
适用范围 |
| 一体型 |
分离型 |
| 聚四氟乙烯（F4） |
1.是化学性能最称定的一种塑料，能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐浓碱和各种有机溶剂。不耐三氟化氯，高温三氟化氯、高速液氟、液氧、臭氧的腐蚀。
2.耐磨性能不如聚氨脂橡胶。
3.抗负压能力不如聚氯丁橡胶 |
70℃ |
100℃
150℃（需特殊注明） |
1.浓酸、碱等强腐蚀性介质。
2.卫生类介质 |
| 聚氯丁橡胶 |
1. 有较好的弹性和F4类似，抗负压能力优于F4，价格较高。 |
80℃ |
水、污水、弱磨损性的泥浆矿浆。 |
| 硬橡胶 |
1.硬度较高，耐磨性能优于氯丁橡胶，材质爆晒后易开裂。 |
65℃ |
水、污水、泥浆矿浆。 |
常见衬里材料性能表
4、通讯协议及通讯方式
作为智能水表，通讯协议和通讯方式是必需要考虑到的，因为它直接影响仪表与上位机系统的数据通讯。
目前仪表的通讯接口基本为RS232和RS485，而软件层面协议最常用的是MODBUS，此外还有如HART、DP等。
而通讯方式根据仪表安装点的布线施工难易程度，可选择有线传输或无线传输。在一些偏远或布线不便的地方，可以选择带有GPRS或NB-LoT模块的电磁式水表，如果供电也不方便的，还可以选择带电池供电的产品，总之电磁式水表是这个成熟产品，目前常见的工况环境下，大部分都具有相应的配置解决方案。
在选择电磁式水表的通讯方式这块，我们首先要了解单位的自动化系统的通讯协议标准 ，再根据现场工况条件，选择合适的通讯协议及方式。
如果是企业中单机或小型化应用（即无自动化系统的情况下），也可以直接购买仪表附加的数据服务功能，该功能可以直接采用无线GPRS或NB-LoT传输方式，将数据传输至企业自建服务器，或由厂家接供的服务器平台，可以获取实时的仪表数据及流量分析等功能。如上海天石的智慧水务系统，其将软件和硬件结合在一起，提供了一体化的解决方案，可集中管理仪表、并对仪表数据进行分析等。
5、介质流速与流量范围
电磁式水表是一种速度式仪表，因为对于介质流速也有一定的要求，一般情况下要求是始动流速为5mm/s，同时根据项目设计流量范围选择合适口径的水表，以免超量程而无法正确计量。
6、防护等级
在仪表防护方面，由于很多水表是户外或窨井安装，经常会遭遇浸泡，这对于仪表的防护要求相对较高，所以在选择水表的时候要充分考虑到此项因素，尽量选择IP68防护等级的水表。
7、环境温度
温度方面，一般电磁水表的温度范围为-25℃~55℃左右，基本可以满足大部分用户需求，而针对特殊的低温客户，则需要考虑伴热了，因为大多电子元器件无法耐过低的温度，特别是液晶屏、电池等。而过高的温度同样也会对仪表造成过大的损伤。
在选择的时候，如果是特殊的高低温环境，需要与厂家充分沟通，以免造成不必要的问题，引起工期延误。
8、供电
供电方面，目前最常用的为内部电池供电，部分场合下选用外部AC 220V、DC 24V，或内外组合供电。供电方式相对自由，用户根据自身工况条件，选择合适的供电方式。
但要注意，如果你选择的是电池供电的产品，对于电池的效率及寿命需要有所了解。常见的普通电池在过低温度时，其供电效果并不现想，如果在北方使用， 为应对过低的温度，需采用特殊的电池来供电，这点在选择电池供电的电磁水表的时候需要留意。目前对于水表电池的要求为5-6年，但实际根据工况，可能实际寿命会低于标称数值，由于线圈励磁和信号传输均需要用电，如若计量的采样频率和发射频率设置过高，则功耗增加，直接影响最终电池寿命，同样高低温环境对于电池的影响也相对较大，标称寿命仅在有限条件下才能达到。
9、数据保障
仪表仅是一个测量工具，其最终测量数据才是至关重要的财富，如何保证数据的安全及可靠性，这点需要重点关注，目前大多电磁水表多为数据直传，即仪表将测量的数据直接传输给上位机或自动化系统，本机仅在CPU的寄存器中保留测量数据，这种做法是对数据及不负责的表现，虽然成本上有所节省，但却给数据带来了及大的风险，当仪表出问题时，CPU寄存器中的数据是无法通过正常手段来追回的。虽然有人说仪表在与上位机通讯时将测量数据传输给了服务器，但由于传输的不可靠性，偶尔会发生数据未能及时传输的可能，而这时的仪表损坏对于数据将是致命的。在这点上，个人认为天石的TSDS水表做的比较不错，其采用了SD卡数据冗余设计，仅仅多了一点成本，但为用户保留下来的确是无价的数据。
10、维护与操作
对于仪表的好坏，不仅需要考虑到产品的性能，同样也要考虑到仪表的使用成本，传统机械水表虽然采购成本低，但由于其故障率较高，带来的维护成本也相对较高，那电磁水表的维护成本如何呢？
电磁水表由于其内部无阻流件，无压损，在日常使用中，故障率相对较低，故维护及维修相对较少，维护成本相对较低。
虽然电磁式水表的维护成本较低，但在选购电磁式水表的时候，我们仍要注意一些细节，那就是仪表操作及维护的便捷性，对于大多仪表一旦安装好，再维护或调试，则很麻烦，很多水表为井下安装，窨井内环境复杂，当需要设置或调试时，如果选择的仪表需现场开盖才能操作的，当仪表故障或参数更新时，现场的工作量将是重大的。这里最好选择可以远程下发参数，或带近端无线通讯调试功能（如蓝牙、Zigbee）的水表。这里推荐TSDS电磁式水表，其同时具有磁触控和蓝牙功能，无需开盖即可对仪表进行操作，同时自带手机APP，可以直接通过APP快速设置水表的参数及功能。而且其还有一个很贴心的功能，在仪表更换和维修时尤为好用，那就是该水表内部存了一张SD卡，换表的时候，直接将原表的SD卡插到新换的表中，所以原表的数据及设置就会部镜像到了新表中，免去重复繁琐的设置工作，原有的数据也能全部保留。
四、电磁水表与其它智能水表的对比优势
目前，在水务行业中超声波和电磁的水表相对应用较为广泛，两者在测量管内均无阻流件， 应用上各有千秋，在此我们重点说一下两者的优缺点。
超声波水表，采用的是超声原理，采用了一对或多对超声波发生和接收装置来测量水流信息，优势在于其无需与介质接触，小口径和大品径产品的价格浮动小，其整体功耗较低，但其也有着非常严重的缺陷，那就是受介质影响较大，在杂质较多的杂质测量上，准确度较低，同时当管道内部结垢后，超声波水表测显示无流量，还有在高温介质的测量上，受限于耦合材质等的耐温条件，测量数据无法保证。
而电磁式水表，其测量精度优于超声波水表，但其也有缺点，那就是功耗相对较高，同时在大口径的应用时，与单声道超声波水表相比，价格相对较高，当然在大口径情况下，单声道超声无法保证其精度，如需保证精度，则需要多声道产品，而多声多的产品的价格相比电磁式水表的价格更高。
五、如何才能选购到优质的电磁式水表
在了解了电磁式水表的优缺点后，我们如何才能选择到品质优良的产品呢？
电磁式水表，由于其测量精度高、量程范围宽，对于技术方面的要求相对较高，目前一线产品基本为进口产品，而国产厂家中，目前仅有少数厂家拥有自主技术和生产能力，很多小厂家均为鱼目混珠，其测量精度无法保证，稳定性能也较差。
在选购电磁式水表时，我们首先需要了解生产厂家的资质及研发能力，流量仪表行业的生产厂家规模基本都不会太大，所以通过企业规模也可以变相了解企业综合能力。
这里可以推荐大家几个简单的方法来鉴别厂家规模，这些方法中的内容都可以通过相关网站查询到。
1、企业规模
可以去“全国企业信用信息公示系统”（www.gsxt.gov.cn）查询企业注册资金、注册时间及经营范围，还有一些生产许可，也可以在这里查到。经营范围没有自动化仪器仪表的，或者刚注册的新厂，建议不要选择，不可控因素太多。
（1）注册资金，目前生产流量仪表的厂家，1000万以下，基本没有太多研发，多是外购核心部件，回来组装，或代理产品销售，1000-3000万之前一般拥有一定的生产及研发能力，3000万以上，这样的企业相对较少，基本都拥有良好的产品研发、生产及销售规模。
（2）经营范围，正规的仪表生产厂家，营业执照的经营范围中必定有自动化、机电、仪表等关键词汇，所以需留意。没有这些内容的多为代理商或贴牌厂家。
（3）许可证书，电磁式水表属于仪器仪表行业，属于计量器具的一种，所以由质监局和计量院所监管，所以生产的产品需要取得许可后，方可生产销售，所以如果没有相应的许可证书，那么该企业产品也是不可靠的。电磁式水表目前的许可证书为“计量器具型式批准证书（CPA）”，以前还有一个“制造计量器具许可证”不过去年的时候已经取消了。CPA证书上标明了产品的名称、型号、量程比等关键信息，可以通过这些信息了解到产品的主要性能。
公众可以通过企业所在城市或地区的质量技术监督局，查询企业的取证情况。
参考下图为“上海质量技术监督局”的查询页面：
（3）企业纳税情况，虽然我们无法了解该企业具体的纳税额，但税务部门每年都会公布企业的纳税评级，通过这个评级，也可以间接证明企业的综合实力。我们可以去企业所在地的税务局网站查询纳税等级，A级证明企业纳税情况较好，企业可信度高。
2、企业的信用
目前国内的企业信用制度越来越完善，企业的很多不良信息都可以在网上查询到，我们可能通过这些信息，来评估企业的实际能力及商业信誉。
（1）信用中国网站（https://www.creditchina.gov.cn/），国家权威的信息发布平台，可以查询该企业的信用报告，以及查询企业是否有失信案件。
（2）中国执行裁判文书网（http://wenshu.court.gov.cn/），可以查询涉及该企业的所有法律纠纷，通过这些案件，可以间接了解该企业的经营情况。
3、企业的研发能力
（1）产品专利，可以到以国家知识产权局网站（http://cpquery.sipo.gov.cn/）查询，实用新型及发明专利相对有价值，数量越多，研发能力越强，至于外观专利则没有太多价值
（2）软件著作权，这个可以通过国家版权局网站公众号查询。
综上所述，电磁式水表在水务行业中拥有良好的产品性能和强有力的竟争力，在选择电磁式水表时，需充分了解产品性能及工程设计要求，选择正确的电磁式水表，选择质量可靠的企业品牌，避免误选造成工程延误及损失，让电磁水表为您带来良好的经济收益。
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