污水流(liu)量監測中(zhong)流量計該(gāi)如何選擇(zé)

摘 要：由于(yú)污水具有(yǒu)流量變化(huà)大、含有雜(zá)質、具有導(dao)電🛀性和腐(fu)蝕性的特(te)點，導緻其(qí)流量計的(de)選擇比較(jiào)複雜。從被(bèi)測對象、流(liu)🔞量計性能(néng)、安裝條件(jiàn)、使用環境(jing)、經濟成本(ben)等方面，對(duì)電磁流量(liang)計、超聲波(bo)流量計、V錐(zhuī)流量計進(jin)🈲行了對比(bi)👉分析，爲污(wū)水流量監(jian)測過程中(zhong)流量計的(de)合🐉理選用(yòng)提供參考(kao)。關鍵字：污(wū)水 流量監(jiān)測 電磁流(liú)量計✂️ 超聲(sheng)波流量計(jì) V錐流量計(ji)
        流量計是(shi)少數幾種(zhong)使用比制(zhi)造困難的(de)儀器儀表(biǎo)之一，主要(yao)是因爲流(liú)量計種類(lèi)繁多，各有(you)特點，加上(shàng)被測對象(xiang)又是污水(shuǐ)，特别是未(wèi)經處理的(de)污水，不但(dàn)具有強腐(fǔ)蝕性，而且(qiě)還含有大(da)㊙️量的雜質(zhì)，具有一定(ding)的導電性(xìng)🔱，同時選型(xíng)又涉及許(xǔ)多技術問(wen)題和經濟(ji)因素。因此(cǐ)，要做到技(ji)術上✍️可行(háng)，經濟上合(he)理，必須對(dui)📱各流量計(ji)的性📧能特(tè)點和工作(zuò)原理有所(suo)了解，才能(neng)保證流量(liàng)計的選型(xíng)更加合理(li)。本文通過(guò)幾種常用(yòng)流量計的(de)介紹，根據(ju)實際的應(yīng)用情況，說(shuō)明污水流(liú)量監測過(guò)程中如何(he)合理選用(yong)不同的流(liu)量計。

  1 流量(liàng)監測中幾(jǐ)種常用的(de)流量計
   1.1 電(diàn)磁流量計(jì)        電磁流量(liàng)計是根據(jù)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律制成的(de)一種測量(liàng)導電液體(ti)體積流量(liang)的儀表☂️。由(you)于其*的優(you)點，目前被(bèi)廣泛地應(yīng)用于酸、堿(jiǎn)、鹽等腐🏒蝕(shí)性介質，易(yi)燃易爆介(jie)質，污水處(chu)理以及化(hua)工、醫藥、食(shi)品等工業(yè)中的漿液(ye)流量的測(ce)量，并形成(cheng)了*的應用(yong)領域。
  1.2 超聲(sheng)波流量計(jì)        超聲波流(liu)量計是通(tōng)過檢測流(liú)體流動😍對(duì)超聲束（或(huò)超聲脈沖(chòng)）的作用以(yi)測量流量(liang)的儀表。超(chāo)聲波流量(liàng)計的測量(liàng)方法很多(duō)，有時間差(chà)法、頻🐪率差(cha)法、相位差(chà)法、多普勒(lè)法。時間差(chà)法、多普勒(lè)法是💞應用(yòng)zui多的測量(liàng)原理。
        超聲(shēng)波流量計(jì)和電磁流(liú)量計一樣(yàng)，因儀表流(liu)通通道未(wei)設置任⛹🏻‍♀️何(hé)阻礙件，均(jun1)屬*流量計(ji)，适用于解(jiě)決流量測(cè)量困㊙️難的(de)問題，特别(bie)在大口徑(jìng)流量測量(liang)方面有較(jiao)突⭐出的優(yōu)點，近年來(lai)它是發展(zhǎn)迅速的流(liú)量計類型(xing)之一。
        超聲(shēng)波流量計(jì)的特點是(shì)可做非接(jiē)觸式測量(liàng)，爲無流🌈動(dòng)阻撓測🆚量(liang)，無壓力損(sun)失，可測量(liang)非導電性(xing)液體⭐，對無(wú)阻撓測量(liàng)的電🧑🏾‍🤝‍🧑🏼磁流(liú)量計是一(yi)種補充。時(shi)差法超聲(shēng)波流量計(jì)是目前應(yīng)用zui廣泛的(de)。随着CPU、信号(hao)處理技術(shu)的發展，測(cè)量的準确(què)度和可靠(kao)性有了很(hěn)大的提高(gāo)。尤其是時(shí)間測量技(jì)術的發展(zhǎn)，時差分辨(bian)力提高了(le)，解決了小(xiao)口徑、低流(liú)速測量難(nan)的問題。應(ying)💛用領域也(yě)從淨水擴(kuo)展到循環(huan)水、污水、重(zhòng)油、原油、成(cheng)品油以及(ji)空氣、天然(rán)氣等🏒多種(zhong)介質。但有(you)較多氣泡(pao)或懸浮物(wu)的液體會(hui)阻礙聲脈(mo)沖的正常(cháng)傳播，導緻(zhì)不能正常(chang)測量，所以(yǐ)超聲波流(liú)量計更适(shi)于測量純(chun)淨液體。
        多(duō)普勒法超(chāo)聲波流量(liang)計一般要(yào)求流體内(nèi)有足夠大(dà)的散射體(ti)存在，而且(qiě)還得是連(lián)續的。通常(chang)情況下，散(san)射⁉️體的速(su)度與流🐕體(ti)的速度有(you)明顯的滑(huá)差，要求流(liu)體流動的(de)速🔴度必須(xū)比粒子産(chǎn)生沉澱的(de)臨界速💃🏻度(du)大很多🙇🏻，另(ling)外測得的(de)速度隻🍉是(shì)散射體相(xiang)遇點的速(su)度值，因此(cǐ)，測量的速(su)度值對流(liú)速分布和(hé)流态有很(hen)大的依賴(lài)性，也就是(shì)說直管段(duan)的長度要(yao)求很長，需(xū)在20倍管徑(jìng)以上。所以(yǐ)，多普勒法(fǎ)超聲波流(liu)量計的應(yīng)用有一定(ding)的局限性(xìng)，較多應用(yong)于生♊活💛污(wū)水、工業廢(fei)水、啤酒飲(yin)料等介質(zhì)🌍的測量，通(tōng)常不适用(yòng)于非常❤️清(qing)潔的流體(tǐ)測量。
  1.3 V錐流(liu)量計        V錐流(liú)量計是一(yī)種新穎的(de)差壓式流(liú)量計，利用(yong)一個V形錐(zhuī)體在流場(chang)中産生的(de)節流效應(yīng)來測🤩量流(liu)📧量，如果流(liu)體通過一(yī)個節流元(yuan)件時，流速(su)會加快，從(cóng)而會使動(dong)能增加，而(ér)被加速處(chù)流體的靜(jìng)壓力反而(er)會被降低(dī)。壓降的大(dà)小與流體(tǐ)的流速具(ju)有一☀️定的(de)函數關系(xi)，在其它條(tiáo)件不變的(de)情況下，壓(ya)降會🏃随流(liu)速的增💰加(jia)而增加，随(sui)流速的減(jiǎn)小而減小(xiao)。
        V錐體流量(liàng)計和其它(ta)節流式流(liu)量計不同(tóng)，它改變了(le)節流的布(bù)局，使它從(cong)中心孔節(jie)流變成環(huan)狀節流，V錐(zhui)流量計是(shì)集差壓式(shì)流量計之(zhi)精華的結(jie)晶，它的節(jie)流緣是鈍(dùn)角，流動時(shi)形成邊界(jie)層，使流♻️體(ti)離開了節(jie)流緣。邊界(jie)層效應使(shi)肮髒流體(ti)不能磨損(sǔn)節流緣，其(qi)β值（等效直(zhi)徑比）長期(qī)不變，是一(yi)種接近理(lǐ)想狀态的(de)節流裝置(zhi)，具有🛀🏻長期(qi)的穩定性(xìng)。适用于各(gè)種氣體和(he)液體、煤氣(qì)❄️、各種髒💞污(wū)氣體介質(zhi)、直管😍段不(bú)足的場所(suǒ)和對精度(du)要求高的(de)地方。由于(yu)經濟成本(běn)和該儀表(biǎo)還沒有标(biao)準或國家(jiā)标準，因此(ci)🐪，還沒有得(dé)到大💛力的(de)推廣和應(ying)用。
2 流量計(jì)的選型設(shè)計        在進行(háng)流量計的(de)選型設計(ji)之前，我🏃‍♀️們(men)應該首先(xiān)明确被測(ce)對象，然後(hòu)再綜合考(kǎo)慮儀表性(xing)能、安裝條(tiao)件、環境❤️條(tiao)件和經濟(jì)因素這幾(jǐ)方🌍面因素(su)。
 2.1 明确被測(ce)對象        被測(cè)對象就是(shi)工業廢水(shui)，工業廢水(shui)含有大量(liàng)的雜質，有(you)一定的導(dǎo)電性和腐(fǔ)蝕性。那麽(me)哪一種更(geng)适合這類(lei)水質的測(cè)量呢？電磁(ci)流量計适(shì)合測量導(dǎo)電液體（電(diàn)導率≥5μS/cm）的流(liú)🔞量，應根據(ju)被測介質(zhì)物性、管道(dao)💜材質，合理(li)選擇電極(jí)形式、電極(jí)材質、襯裏(li)⭕材質、接地(dì)方式、防護(hù)等級。
        超聲(sheng)波流量計(jì)對被測介(jie)質要求十(shí)分苛刻，像(xiang)多普勒法(fa)超聲波流(liú)量計隻能(néng)正常測量(liàng)雜質含量(liàng)相對穩定(dìng)的流🈲體，而(er)時間差法(fǎ)✂️流量計主(zhu)要用來測(cè)量潔🏒淨的(de)流體。
        V錐流(liú)量計适用(yòng)于髒污的(de)流體測量(liang)，但前提條(tiáo)件是雷諾(nuo)數🌍應❌滿足(zú)要求。當雷(lei)諾數無限(xiàn)制地下降(jiàng)時，V錐流量(liang)計的流出(chu)系數随着(zhe)雷諾數的(de)減小而減(jian)小，其💘不确(què)定度将增(zēng)加。在高❤️壓(ya)的場合，V錐(zhui)流量計使(shǐ)用有局限(xian)性，因爲錐(zhui)體負壓管(guan)的結構在(zài)承受高壓(ya)的情況下(xià)會發生脫(tuō)落，導緻事(shi)🥰故的發生(sheng)，選型應注(zhu)意。
2.2 流量計(ji)性能方面(mian)
        在選用某(mou)種流量計(jì)時，首先應(ying)綜合考慮(lǜ)該種流量(liàng)計的🔴精度(du)、重複性、線(xian)性度、量程(cheng)比、壓力損(sun)失、輸出信(xìn)号特♉性、響(xiǎng)‼️應時間、不(bu)可測性等(deng)因素。
        電磁(cí)流量計的(de)傳感器結(jié)構簡單，測(ce)量管内沒(mei)有任何阻(zǔ)礙介🙇‍♀️質流(liu)動的節流(liu)部件，所以(yǐ)不會引起(qǐ)任何附加(jia)的壓力損(sun)☔失，是流量(liang)計中耗能(neng)zui低的流量(liang)儀表之一(yi)。電磁流量(liang)計的量程(cheng)範圍極寬(kuan)，并且在測(ce)量過程中(zhōng)不受被測(ce)介質的溫(wēn)度、粘度、一(yī)定範圍内(nei)電導❄️率的(de)影響，反應(ying)靈敏，可提(tí)供選擇的(de)口徑範圍(wéi)極寬✉️，從幾(ji)mm到3m都可以(yǐ)滿足，選擇(zé)電磁口徑(jing)時應保證(zheng)zui小流㊙️量工(gong)況下被測(ce)介質流速(su)不小于0.5m/s。
        超(chāo)聲波流量(liang)計是一種(zhǒng)非接觸式(shi)的測量儀(yí)表，沒有機(ji)械傳✍️動㊙️部(bù)件，通道内(nei)也沒有阻(zu)礙件，無壓(yā)力損失，能(neng)量損失小(xiao)，測量精度(dù)不高。V錐流(liu)量計是一(yi)種具有*性(xìng)能的新型(xing)流量計，具(jù)有高精🐇度(dù)、高穩定性(xing)，量程比較(jiao)寬，而且重(zhòng)複性好（≤0.1%），準(zhun)确度高（≤0.5%）。因(yīn)爲它是靠(kào)節流效㊙️應(yīng)來測量壓(yā)☂️差的，所以(yi)有一定壓(yā)損。
  2.3 安裝條(tiao)件方面      許(xǔ)多流量計(jì)在運行過(guò)程中存在(zai)問題，大🙇🏻部(bu)㊙️分♌是由于(yu)安裝出現(xiàn)了問題。
        電(dian)磁流量計(jì)水平、垂直(zhí)（下進上出(chu)）、傾斜（底進(jin)頂出）安🌈裝(zhuāng)都可以，但(dan)要求前、後(hòu)需有直管(guan)段，一般的(de)要求是前(qian)直管段🚩大(da)于等于5D，後(hòu)直管段大(dà)于等于3D。電(diàn)磁流量計(ji)安裝🥵時應(yīng)保證滿管(guǎn)⚽流，不能安(ān)裝在管道(dao)zui高點。儀表(biǎo)井内安裝(zhuang)的電磁🚶‍♀️流(liu)量計傳感(gǎn)器防護等(deng)級應爲IP68。
        超(chāo)聲波流量(liàng)計的安裝(zhuang)對前、後直(zhi)管段的要(yao)求比較高(gāo)，安🏃‍♂️裝🎯位置(zhi)至少要有(you)15D的直管段(duan)長度，不能(néng)受振動🚶的(de)影響，否則(zé)測量不。
        V錐(zhuī)流量計的(de)安裝使用(yong)非常方便(bian)，安裝方式(shi)靈活，可選(xuǎn)管道法蘭(lan)式、直接焊(han)接式、方管(guǎn)式，所需的(de)直管段很(hěn)短，前直管(guan)段❤️小于或(huò)等于3D，後直(zhi)管段小于(yú)或等于1D就(jiu)可以滿足(zú)要💁求。當測(ce)㊙️量髒污介(jiè)質時，應合(hé)理選擇🏃‍♂️V錐(zhui)流量計取(qǔ)壓方式，避(bì)免測量管(guǎn)線堵塞。
2.4 環(huán)境方面
        環(huán)境方面主(zhǔ)要是考慮(lǜ)周圍溫度(dù)、濕度、安全(quan)因素、信号(hào)調節及變(bian)👨‍❤️‍👨送、壓力、大(dà)氣及電子(zǐ)幹擾等對(duì)流量計性(xing)能穩定方(fang)面的影響(xiang)。安裝時都(dōu)應盡量避(bì)開大電機(jī)、大變壓器(qì)等，以防引(yin)入電磁幹(gàn)擾。
        電磁流(liu)量計的環(huan)境溫度一(yi)般在－30～80 ℃ ，對相對濕(shī)度的要求(qiu)在5%～95%之間，大(dà)氣壓力爲(wèi)86～106kPa；超聲波流(liú)量計對環(huan)境溫度的(de)要求爲：轉(zhuǎn)換器是－10～45 ℃ 、傳感器(qì)是－30～60 ℃ （常(chang)溫型）和－30～160 ℃ （高溫型(xing)）；而V錐流量(liang)計環境溫(wen)度在－25~60 ℃ 範圍内，一(yī)體型結構(gou)溫度還受(shòu)制于電子(zi)元器件，範(fàn)圍♻️要窄🚩些(xiē)，環境相對(dui)濕度在10%～90%範(fàn)圍内。
2.5 經濟(jì)成本方面(mian)
        流量計的(de)選擇要在(zai)初期投資(zi)和長期可(ke)靠運行之(zhi)間🐕綜合📧考(kao)慮，例如購(gòu)買費用、安(an)裝費用、操(cāo)作費用、維(wei)護費用、校(xiao)驗費用、流(liú)量計壽命(mìng)、備件及消(xiao)費品、可靠(kao)性方面等(deng)各種因素(sù)都要在有(you)😍效滿足工(gōng)業生産可(ke)靠運行的(de)前提下，進(jìn)行*的經濟(jì)選型。
        電磁(cí)流量計目(mù)前常用的(de)德國E＋H、科隆(lóng)、日本橫河(he)等公司産(chǎn)品🚩均價格(ge)不菲，以DN200mm管(guǎn)徑爲例，價(jià)格一般在(zai)2萬元左右(you)🔴，但随着被(bei)測管徑的(de)增大和抗(kang)腐蝕性的(de)要求，價格(gé)也會相應(yīng)增加。而像(xiàng)國内比較(jiao)的北京中(zhong)瑞能、上海(hai)光華、四川(chuān)川儀等生(sheng)産的電磁(cí)流量計産(chan)品，精度上(shàng)也有了🍉很(hěn)大的提高(gāo)，并且價格(gé)方面也有(yǒu)很大的優(yōu)勢。
       超聲波(bo)流量計目(mu)前常用的(de)進口品牌(pái)有美國麗(li)聲POLYSONLCSDCT7088系列、迪(dí)納聲✔️DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫河(hé)、英國MICRONES，固定(dìng)式價格一(yī)般在3～5萬元(yuan)之🔴間。在國(guo)内，像廣州(zhou)怡文、開封(feng)儀表、上海(hǎi)肯🐇特等所(suǒ)🎯生産的産(chǎn)品在工程(chéng)應用上也(yě)✍️很廣泛，與(yǔ)國🈲外的産(chan)品在成本(běn)方面有很(hěn)大的競争(zheng)優勢。
       V錐流(liu)量計中的(de)V錐由于用(yòng)料多、加工(gong)工藝複雜(zá)、标定費用(yòng)高、基本上(shàng)依賴，使得(de)其售價較(jiào)高，在國内(nei)使用還不(bu)廣泛，因成(cheng)本關系還(hai)不能取代(dài)其它流量(liàng)計。
3 結論       由(yóu)于污水具(jù)有流量變(bian)化大、含有(you)雜質、具有(you)一☀️定💋的導(dǎo)電✍️能🧑🏽‍🤝‍🧑🏻力和(hé)腐蝕性的(de)特點，對可(kě)靠、測量造(zao)成了很❤️大(dà)的困難。通(tong)過💃對以♍上(shàng)幾種流量(liang)計的分析(xi)、比較，在污(wū)水流量測(ce)量過程中(zhōng)，電磁流量(liàng)✏️計的綜合(hé)性能較好(hao)。要想使污(wu)水流量的(de)測量和控(kòng)制達到精(jing)度♍和可靠(kào)的要求，必(bi)須深入了(le)解、分析各(ge)流量計的(de)性能和特(te)點以及被(bei)測污水水(shui)質條件，才(cái)能選擇合(hé)适型号的(de)流量計。