污(wu)水流量監測(cè)中流量計該(gai)如何選擇

摘(zhāi) 要：由于污水(shuǐ)具有流量變(bian)化大、含有雜(za)質、具有導電(diàn)性和腐✨蝕性(xing)的特點，導緻(zhì)其流量計的(de)選擇比較複(fu)雜。從被測對(dui)象、流🧡量計性(xing)能、安裝條件(jiàn)、使用環境、經(jīng)濟成♻️本等方(fāng)面，對電🐉磁流(liu)量計、超聲波(bō)流量計、V錐流(liú)量計進🐇行了(le)對比分析，爲(wèi)污水流量監(jian)測過程中❤️流(liu)量計的合⛱️理(li)選用提供參(can)考。關鍵字🏃🏻：污(wu)水 流量監測(ce) 電磁流量♻️計(jì) 超聲波流量(liang)計🌈 V錐流量計(ji)
        流量計是少(shao)數幾種使用(yong)比制造困難(nan)的儀器儀表(biao)之一，主要是(shì)❗因爲流量計(jì)種類繁多，各(ge)有特點，加上(shang)被測㊙️對象又(you)是污水，特别(bié)是未經處理(lǐ)的污水，不但(dan)具有強腐蝕(shi)性，而且還含(han)有大⛹🏻‍♀️量的雜(zá)質，具有一定(ding)的導電性，同(tong)時選型又涉(she)及許多技術(shu)問題和經濟(ji)✍️因素。因此，要(yao)做到技術上(shang)可行，經濟上(shang)合理，必須對(duì)❓各流量計的(de)性能特點和(he)工作♊原理有(yǒu)所了解，才能(neng)保證流量計(ji)的選🛀🏻型更加(jia)合理。本文通(tōng)過幾種常用(yòng)流量計的介(jiè)紹，根據♌實際(jì)的應用情況(kuàng)☔，說🐆明污水流(liú)量監測過程(chéng)中如何合理(li)選用不同的(de)流量計。

  1 流量(liàng)監測中幾種(zhong)常用的流量(liang)計
   1.1 電磁流量(liang)計        電磁流量(liang)計是根據法(fǎ)拉第電磁感(gǎn)應定律制成(cheng)🤟的一種測量(liàng)導電液體體(tǐ)積流量的儀(yí)表。由于其*的(de)優點，目前✨被(bei)廣泛地應用(yòng)于酸、堿、鹽等(deng)腐蝕性介質(zhi)，易燃易爆介(jie)質，污水處理(lǐ)以⚽及化工、醫(yī)藥、食品等工(gong)業中的漿液(ye)流量的♋測量(liang)，并形成了*的(de)應用領域。
  1.2 超(chao)聲波流量計(ji)        超聲波流量(liàng)計是通過檢(jiǎn)測流體流動(dong)對超聲束（或(huo)超聲脈沖）的(de)作用以測量(liàng)流量的儀表(biao)。超🏃🏻聲波流量(liang)💚計的♋測量方(fāng)法很多，有時(shí)間差法、頻率(lǜ)差法、相位差(cha)法、多普勒法(fǎ)。時間差法、多(duō)普勒法是應(ying)用zui多的測量(liang)原理。
        超聲波(bō)流量計和電(dian)磁流量計一(yi)樣，因儀表流(liú)通通道未設(she)置任何阻礙(ai)件，均屬*流量(liàng)計，适用于解(jie)決流量測量(liang)困‼️難的問題(tí)，特别在大口(kou)徑流量測量(liàng)方面有較突(tū)出的優點，近(jin)年來它是發(fā)展迅🚶速的流(liú)量計類型之(zhi)一。
        超聲波流(liú)量計的特點(diǎn)是可做非接(jiē)觸式測量，爲(wèi)無流動阻撓(náo)測量，無壓力(li)損失，可測量(liàng)非導電性液(ye)體，對無阻撓(nao)測量的電磁(cí)流量計是一(yī)種補充。時差(chà)法超聲波💋流(liú)量計是目前(qián)應用zui廣泛的(de)。随着CPU、信号處(chu)理技術的發(fa)展，測量的準(zhǔn)确度和可靠(kào)性有了很大(dà)的提高。尤其(qí)是時間測量(liang)技術的發展(zhan)，時差分辨力(li)提高了，解決(jue)了小口徑、低(dī)流速測量難(nán)的問題。應用(yong)領域也從淨(jìng)💁水擴展到循(xún)環水、污水、重(zhong)⛷️油、原油、成品(pǐn)油🏒以👉及空氣(qi)、天然氣等🔞多(duō)種介質。但有(you)較多氣泡或(huo)懸🤞浮物的液(yè)體會阻礙聲(sheng)脈沖的正常(cháng)傳播，導緻不(bu)能♋正常測量(liàng)，所以超聲波(bo)流☎️量計更适(shi)于測量純淨(jing)液🈲體。
        多普勒(le)法超聲波流(liu)量計一般要(yao)求流體内有(yǒu)足夠✊大的散(sàn)❓射體存在，而(er)且還得是連(lian)續的。通常情(qing)況下，散射體(ti)的速度與流(liu)體的速度有(yǒu)明顯的滑差(chà)，要求流體流(liú)動的速度必(bi)須比粒子産(chan)生沉澱的臨(lin)界速度大很(hěn)多，另外測得(de)🔆的速度隻是(shì)散射體相遇(yu)點的☀️速度值(zhí)，因此，測量的(de)速度值對流(liú)速分布和流(liú)态有🏒很大的(de)依賴性，也就(jiu)是說直管段(duan)的長度要求(qiú)很長，需在20倍(bei)管徑以上。所(suǒ)以，多普勒法(fǎ)超聲波流量(liang)計的🚩應🆚用有(you)一定的局限(xian)性，較多應用(yong)于生活污水(shuǐ)、工業廢水、啤(pi)酒飲料等介(jie)質的測量，通(tong)常不适用于(yú)非常☔清潔的(de)流體測量。
  1.3 V錐(zhui)流量計        V錐流(liu)量計是一種(zhǒng)新穎的差壓(yā)式流量計，利(li)👅用一個💋V形✊錐(zhui)體在流場中(zhōng)産生的節流(liu)效應來測量(liang)流量，如🈲果流(liú)體通過一個(ge)節流元件時(shí)，流速會加快(kuài)，從而會使動(dong)能增加🔞，而被(bei)加速處流體(tǐ)的靜壓力💃🏻反(fan)而會被降低(dī)。壓降🆚的大小(xiǎo)與流體的流(liu)速具有一定(ding)的函數關系(xì)，在其它條件(jian)不變的情況(kuang)下，壓降會随(suí)流速的增加(jia)而增加，随流(liu)速✨的減小而(ér)減小。
        V錐體流(liu)量計和其它(tā)節流式流量(liang)計不同，它改(gǎi)變了🌈節☁️流的(de)布局，使它從(cóng)中心孔節流(liu)變成環狀節(jiē)流，V錐🙇🏻流量計(jì)是集差壓式(shi)☀️流量計之精(jing)華的結晶，它(ta)的節流緣是(shì)鈍角，流動時(shi)形成邊界💔層(céng)，使流體離開(kai)了節流緣。邊(biān)界層效應使(shǐ)肮髒流體⭐不(bú)能磨損節流(liu)緣，其β值（等效(xiào)直徑比）長期(qī)不變，是一種(zhong)接近理想狀(zhuang)态的節流裝(zhuāng)置，具👣有長期(qī)的穩定性。适(shì)用于各種氣(qi)體和液體、煤(mei)氣🌂、各種髒污(wū)氣體🔴介質、直(zhí)管段不足的(de)場所☎️和對精(jīng)度要求高的(de)地方。由于經(jīng)濟成本和該(gai)儀表還沒有(yǒu)标準或國家(jiā)标準，因此，還(hái)沒有得到大(da)力的推廣和(he)應用。
2 流量計(jì)的選型設計(jì)        在進行流量(liang)計的選型設(she)計之前，我們(men)應該首先明(ming)确被測對象(xiang)，然後再綜合(hé)考慮儀表性(xing)能、安裝☎️條件(jiàn)、環境條件和(he)經濟因素這(zhè)幾方面因素(su)。
 2.1 明确被測對(duì)象        被測對象(xiang)就是工業廢(fèi)水，工業廢水(shui)含有大量🐉的(de)雜質，有一定(ding)的導電性和(he)腐蝕性。那麽(me)哪一種更适(shi)合這類水質(zhì)🛀🏻的測量呢？電(dian)磁流量計适(shì)💃🏻合測量導電(diàn)液👄體（電導率(lü)≥5μS/cm）的流🧡量，應根(gen)據被測介質(zhì)🐆物性、管道材(cai)質，合理選擇(ze)電極形式、電(dian)極材質、襯裏(li)🐪材質、接地方(fang)式、防護等級(ji)。
        超聲波流量(liàng)計對被測介(jiè)質要求十分(fèn)苛刻，像多普(pǔ)勒🔞法☔超聲波(bo)流量計隻能(neng)正常測量雜(za)質含量相對(dui)穩定的流♌體(tǐ)，而時間✔️差法(fa)流量計主要(yao)用來測量潔(jié)🎯淨的流體。
        V錐(zhui)流量計适用(yong)于髒污的流(liú)體測量，但前(qian)提條件是雷(léi)諾🤞數應滿足(zú)要求。當雷諾(nuo)數無限制地(di)下降時，V錐👣流(liú)量計的流出(chu)系數随着雷(lei)諾數的減小(xiao)而減小，其不(bú)确定度将增(zēng)😍加。在高壓的(de)場合，V錐流量(liàng)計使用有局(jú)限性，因爲錐(zhui)體負壓管的(de)結構在承受(shou)高壓的情🌐況(kuang)下會發生脫(tuo)落，導緻事故(gù)的發生，選型(xing)應注意。
2.2 流量(liang)計性能方面(miàn)
        在選用某種(zhǒng)流量計時，首(shǒu)先應綜合考(kao)慮該種流量(liang)計的精度、重(zhong)複性、線性度(du)、量程比、壓力(lì)損失、輸出信(xin)号特性、響☁️應(yīng)時間、不🔅可測(ce)💃性等因素。
        電(dian)磁流量計的(de)傳感器結構(gòu)簡單，測量管(guan)内沒有任何(he)✂️阻㊙️礙介質流(liu)動的節流部(bù)件，所以不會(hui)引起任何✍️附(fu)加的壓力損(sun)失，是流量計(ji)中耗能zui低的(de)流量儀表之(zhi)一。電🈲磁流量(liàng)計的量程範(fàn)圍極寬，并且(qie)在測量過程(chéng)中不受被測(ce)介質💋的溫度(dù)、粘度、一定範(fan)💋圍内電導率(lü)的影響，反應(ying)靈敏，可提供(gong)選擇的口徑(jìng)範圍極寬♋，從(cong)幾mm到3m都可❓以(yi)滿足，選擇電(dian)磁口徑時應(ying)保證🚶zui小流量(liang)工況下被測(cè)介質流速不(bú)小于0.5m/s。
        超聲波(bo)流量計是一(yi)種非接觸式(shì)的測量儀表(biao)，沒有機💘械傳(chuán)動✨部件，通道(dao)内也沒有阻(zu)礙件，無壓力(li)損失，能量損(sun)失小，測量精(jing)度不♌高。V錐流(liú)量計是一種(zhong)具有*性能的(de)新型流🧡量計(jì)，具有高精度(du)、高穩定性，量(liang)程比較寬，而(ér)且重複性好(hǎo)（≤0.1%），準确度高（≤0.5%）。因(yin)爲它是靠節(jiē)流效應來測(cè)量壓差的，所(suo)以有一定壓(yā)損。
  2.3 安裝條件(jian)方面      許多流(liú)量計在運行(háng)過程中存在(zai)問⁉️題，大部🐉分(fen)是由于安裝(zhuang)出現了問題(tí)。
        電磁流量計(jì)水平、垂直（下(xià)進上出）、傾斜(xié)（底進頂出）安(an)裝都可以，但(dan)📧要求前、後需(xu)有直管段，一(yī)般的要求是(shì)❄️前直管段大(da)于等于5D，後直(zhi)🙇‍♀️管段大于等(deng)于3D。電磁流量(liàng)計安裝時應(ying)保🥵證滿管流(liu)，不能安裝在(zài)管道zui高點。儀(yi)表井内安裝(zhuang)的電磁流量(liàng)計傳✔️感器防(fang)護等級應爲(wèi)㊙️IP68。
        超聲波流量(liang)計的安裝對(dui)前、後直管段(duan)的要求比較(jiào)高，安裝位❗置(zhì)至少要有15D的(de)直管段長度(du)，不能受振動(dong)的影響，否則(ze)測量不。
        V錐流(liu)量計的安裝(zhuāng)使用非常方(fang)便，安裝方式(shi)靈活，可選管(guan)⛹🏻‍♀️道法蘭式、直(zhi)接焊接式、方(fāng)管式，所需的(de)直管段🚶很短(duǎn)，前直管段小(xiǎo)于或等🔴于3D，後(hòu)直管段小于(yu)或等于1D就可(ke)以滿足要求(qiú)。當測🚶‍♀️量髒污(wu)介質時，應合(hé)理選擇V錐流(liú)量計取壓方(fāng)式，避免測量(liàng)管線堵塞。
2.4 環(huán)境方面
        環境(jìng)方面主要是(shì)考慮周圍溫(wen)度、濕度、安全(quan)因素、信号㊙️調(diao)節及變送、壓(yā)力、大氣及電(dian)子幹擾等對(duì)流量計性能(néng)穩定方面的(de)影響。安裝時(shí)都應盡量避(bi)開大電❓機、大(da)變壓器等，以(yǐ)防引入電磁(ci)幹擾。
        電磁流(liu)量計的環境(jìng)溫度一般在(zài)－30～80 ℃ ，對相對(duì)濕度的要求(qiu)在5%～95%之間，大氣(qi)壓力爲86～106kPa；超聲(shēng)波流量計✉️對(dui)環境溫度的(de)要求爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳(chuan)感器是－30～60 ℃ （常溫型）和－30～160 ℃ （高溫型）；而(er)V錐流量計環(huán)境溫度在－25~60 ℃ 範圍内，一(yī)體型結構溫(wen)度還受制于(yú)電子元器件(jiàn)，範圍要窄些(xie)，環境相對濕(shī)度在10%～90%範圍内(nèi)。
2.5 經濟成本方(fang)面
        流量計的(de)選擇要在初(chu)期投資和長(zhǎng)期可靠運行(hang)之間綜合考(kǎo)慮，例如購買(mǎi)費用、安裝費(fèi)用、操作費用(yòng)、維護費用、校(xiao)驗費用、流量(liang)計🧑🏽‍🤝‍🧑🏻壽命、備件(jian)及消費品、可(kě)靠性方面等(deng)各種因素都(dōu)要在有效滿(mǎn)足工業生産(chǎn)可靠運行的(de)前提下，進行(hang)*的經濟選型(xing)。
        電磁流量計(ji)目前常用的(de)德國E＋H、科隆、日(ri)本橫河等公(gong)🙇🏻司産品均價(jia)格不菲，以DN200mm管(guan)徑爲例，價格(gé)一般在2萬元(yuán)左右，但随着(zhe)被測管徑的(de)增大和抗腐(fǔ)蝕性的要求(qiú)🏃‍♀️，價格也會相(xiang)應增加。而👨‍❤️‍👨像(xiàng)國内比較的(de)🔞北京中瑞能(néng)、上海光華、四(sì)川川儀等生(shēng)産的電磁流(liú)量計産品，精(jīng)😍度上也有了(le)很大的提高(gāo)，并且價格方(fāng)🔞面也有很大(dà)的優勢。
       超聲(sheng)波流量計目(mu)前常用的進(jìn)口品牌有美(měi)國麗聲POLYSONLCSDCT7088系列(liè)、迪💃納聲🌂DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫河、英(ying)國MICRONES，固定式價(jia)格一般在3～5萬(wàn)元之🔴間。在國(guó)内，像廣州怡(yí)文、開封儀表(biao)、上海肯特等(deng)所✂️生産的産(chan)品在工程應(yīng)用上也很廣(guǎng)泛，與國外的(de)産品在成本(běn)方🐇面有很大(dà)🔴的競争優勢(shi)。
       V錐流量計中(zhong)的V錐由于用(yong)料多、加工工(gong)藝複雜、标定(dìng)費用高、基📱本(ben)上依賴，使得(dé)其售價較高(gao)，在國内使用(yòng)還不廣泛，因(yin)成本關系還(hai)不能取代其(qi)它流量計。
3 結(jie)論       由于污水(shuǐ)具有流量變(biàn)化大、含有雜(za)質、具有一💃定(dìng)的💃🏻導電🔞能力(lì)和腐蝕性的(de)特點，對可靠(kào)、測量造成了(le)很🌈大的困難(nán)。通過🔆對以上(shàng)幾種流量計(ji)的分析、比較(jiao)，在污💞水流量(liàng)💔測量過♍程中(zhōng)，電磁流量計(ji)的綜合性⭐能(neng)較好。要想使(shi)污水流量的(de)測量和控制(zhì)達到精度㊙️和(hé)可靠的要求(qiu)，必須深入✊了(le)解、分析各流(liu)量計的性能(néng)和特點以☂️及(ji)被測污水水(shui)質條件，才能(neng)選擇合适型(xíng)号的流量計(ji)。