污水流(liu)量監測中(zhong)流量計該(gāi)如何選擇(zé)

摘 要：由于(yu)污水具有(you)流量變化(hua)大、含有雜(za)質、具有導(dao)電性和腐(fu)✨蝕性的特(tè)點，導緻其(qi)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(zhui)🔞流量計進(jin)行了對比(bǐ)分析，爲污(wū)水流量監(jiān)測過程中(zhong)👈流量計的(de)合🈲理選用(yòng)提供💚參考(kǎo)。關鍵字☔：污(wū)水 流量監(jian)測 電磁流(liú)量計 超聲(shēng)波流量計(jì) V錐流量計(jì)
        流量計是(shi)少數幾種(zhong)使用比制(zhì)造困難的(de)儀器儀表(biǎo)之一，主要(yào)是因爲流(liu)量計種類(lèi)繁多，各有(yǒu)特點，加上(shàng)🌈被測🆚對象(xiàng)又是污水(shui)🆚，特别🤩是未(wei)經處理的(de)污水，不但(dan)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(xing)又涉及許(xǔ)🐉多技術問(wèn)題和經濟(jì)因素。因此(ci)，要做到技(jì)術上可行(háng)，經濟上合(hé)理，必須對(dui)🤩各流量計(jì)的性能特(tè)點和工作(zuo)原理有所(suo)了解，才能(neng)保證流量(liang)計的選㊙️型(xíng)更加合理(lǐ)。本文通過(guo)幾種常用(yong)流量計的(de)介紹，根據(jù)實際的應(ying)用情況🚩，說(shuō)明污水流(liú)量監測過(guo)程中如何(he)合理選用(yòng)不同的流(liu)量計。

  1 流量(liang)監測中幾(jǐ)種常用的(de)流量計
   1.1 電(dian)磁流量計(jì)        電磁流量(liang)計是根據(jù)法拉第電(diàn)磁感應定(ding)律✌️制成的(de)一種測量(liang)導電液體(tǐ)體積流量(liang)的儀表💜。由(yóu)于其*的🐪優(you)點，目前被(bèi)廣泛地應(yīng)用于酸、堿(jiǎn)、鹽等腐蝕(shi)性介🐕質，易(yi)燃易爆介(jiè)質，污水處(chù)理以及化(hua)工、醫藥、食(shí)品等工業(yè)中的漿液(yè)流量的測(cè)量，并形成(chéng)了*的應用(yòng)領域。
  1.2 超聲(sheng)波流量計(ji)        超聲波流(liú)量計是通(tōng)過檢測流(liu)體流動對(duì)超聲束❓（或(huo)超聲脈沖(chòng)）的作用以(yǐ)測量流量(liang)的儀表。超(chao)聲波流量(liang)⁉️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(yong)zui多的測量(liàng)原理。
        超聲(sheng)波流量計(jì)和電磁流(liú)量計一樣(yàng)，因儀表流(liú)通通道未(wei)設置任何(he)阻礙件，均(jun)屬*流量計(ji)，适用于解(jie)決流量測(ce)量困‼️難的(de)問題，特别(bie)在大口徑(jing)流量測量(liàng)方面有較(jiao)突出的優(you)點，近年來(lai)它是發展(zhan)迅速的流(liú)量計類型(xíng)之一。
        超聲(sheng)波流量計(ji)的特點是(shì)可做非接(jie)觸式測量(liàng)，爲無流動(dòng)阻撓測量(liang)，無壓力損(sǔn)失，可測量(liang)非導電性(xìng)液體，對無(wu)阻撓測量(liàng)的電磁流(liu)量計是一(yī)種補充。時(shi)差法超聲(shēng)波流量計(ji)是目前應(ying)用zui廣🤞泛的(de)。随着CPU、信号(hao)處理技術(shu)的發展，測(ce)量的準确(que)度和可靠(kào)性有了很(hěn)大的提高(gāo)。尤其是時(shí)間測量技(ji)術的發展(zhan)，時差分辨(biàn)力提高了(le)，解決了小(xiao)口徑、低流(liú)速測量難(nán)的問題。應(yīng)用領域也(ye)從淨水擴(kuò)展到循環(huán)水、污水、重(zhong)油、原油、成(cheng)品油以及(ji)空氣、天然(ran)氣等多種(zhǒng)介質。但有(you)較多氣泡(pào)或懸浮物(wù)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(yi)超聲波流(liu)🌈量計更适(shi)于測量純(chun)淨液💘體。
        多(duo)普勒法超(chāo)聲波流量(liàng)計一般要(yào)求流體内(nei)有足夠大(dà)🏃🏻‍♂️的散射體(ti)存在，而且(qiě)還得是連(lian)續的。通常(chang)情況下，散(san)射體的速(su)度與流體(ti)的速度有(yǒu)明顯的滑(huá)差，要求流(liu)體流💜動的(de)速😘度必須(xu)♌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(shi)散射體相(xiang)遇點的速(sù)度值，因此(cǐ)，測量的速(su)度值對流(liu)速分布和(he)流态有很(hen)大的依賴(lài)性，也就是(shì)說直管段(duàn)的長度要(yào)求💞很長⁉️，需(xu)在20倍管徑(jìng)以上。所以(yǐ)，多普勒法(fa)超聲波流(liu)量計的應(yīng)用有一定(ding)的局限✍️性(xìng)，較多應用(yòng)于生活污(wu)水、工業廢(fèi)水、啤酒飲(yin)料等介質(zhi)的測量，通(tong)常不适用(yong)于非常清(qing)潔的流體(ti)測量。
  1.3 V錐流(liu)量計        V錐流(liú)量計是一(yi)種新穎的(de)差壓式流(liu)量計🈲，利用(yòng)一個V形🌈錐(zhui)體在流場(chang)中産生的(de)節流效應(ying)來測量流(liú)🔞量，如果流(liu)體通過一(yi)個節流元(yuan)件時，流速(su)會加快，從(cong)而會使動(dong)能增加❌，而(er)被加🔞速處(chù)流☔體的靜(jìng)壓力反而(er)會被降低(di)。壓降的大(da)小與🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流體(tǐ)的流速具(ju)有一定的(de)函數關系(xì)，在其它條(tiao)件不變的(de)情況下，壓(yā)降會随流(liú)速的增加(jia)而增加，随(suí)流速☁️的減(jiǎn)小而減小(xiao)。
        V錐體流量(liàng)計和其它(tā)節流式流(liu)量計不同(tóng)，它改變了(le)節流的布(bù)局，使它從(cóng)中心孔節(jiē)流變成環(huan)狀節流，V錐(zhuī)流量計是(shi)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼集差🔴壓式(shi)流量計之(zhi)精華的結(jié)晶，它的節(jiē)流緣是鈍(dùn)角，流⛷️動時(shí)形🥰成邊界(jiè)層，使流體(tǐ)離開了節(jiē)🐕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(zhí)徑比）長期(qi)不變，是一(yī)種接近理(lǐ)想狀态的(de)節流裝置(zhì)，具有長期(qī)的穩定性(xing)。适用于各(gè)種氣體和(he)✌️液體、煤氣(qi)、各種髒🤩污(wū)氣體🐅介質(zhì)、直管段不(bu)足的場所(suǒ)和對精度(dù)要求高的(de)地方。由于(yú)經濟成本(ben)和該儀表(biǎo)還沒有标(biāo)準或國家(jiā)标準，因此(ci)，還沒有得(de)到大力的(de)✊推廣和應(ying)用。
2 流量計(ji)的選型設(shè)計        在進行(háng)流量計的(de)選型設計(jì)之前👉，我們(men)應該首先(xiān)明确被測(cè)對象，然後(hòu)再綜合考(kǎo)慮儀表性(xìng)能⛱️、安裝🎯條(tiáo)件、環境條(tiao)件和經濟(ji)因素這幾(ji)方面因素(su)。
 2.1 明确被測(cè)對象        被測(cè)對象就是(shì)工業廢水(shuǐ)，工業廢水(shui)🏃‍♂️含有大量(liang)的🌐雜質，有(you)一定的導(dao)電性和腐(fu)蝕性。那麽(me)哪一種更(geng)适合❗這類(lèi)水質✂️的測(cè)量呢？電磁(cí)流量計适(shì)合測量導(dǎo)電液⛹🏻‍♀️體（電(dian)導率≥5μS/cm）的流(liú)量，應根據(ju)被測介質(zhi)物性、管道(dao)材質，合理(li)選擇電極(jí)形式、電極(ji)材質、襯裏(li)✂️材質、接地(di)方式、防護(hù)等級。
        超聲(sheng)波流量計(ji)對被測介(jie)質要求十(shi)分苛刻，像(xiàng)多普👨‍❤️‍👨勒法(fa)超🌐聲🏃🏻‍♂️波🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流(liu)量計隻能(neng)正常測量(liang)雜質含量(liàng)相對穩定(ding)的流體，而(ér)時間差法(fǎ)🔞流量計主(zhǔ)要用來測(cè)量潔淨的(de)流體。
        V錐流(liú)量計适用(yong)于髒污的(de)流體測量(liàng)，但前提條(tiao)件是雷諾(nuò)數應滿足(zu)要求。當雷(léi)諾數無限(xian)制地下降(jiàng)時，V錐🔞流量(liang)計的♈流出(chū)系數随着(zhe)雷諾數的(de)減小而減(jian)小，其🌐不确(què)定度将增(zeng)加。在高☎️壓(yā)的場合，V錐(zhui)流量計使(shi)用有局限(xian)性，因爲錐(zhuī)體負壓管(guǎn)的結構在(zài)承受🐉高壓(yā)的情🤟況下(xià)會發生脫(tuō)落，導緻事(shì)故的發生(shēng)，選📞型應注(zhù)意。
2.2 流量計(jì)性能方面(miàn)
        在選用某(mǒu)種流量計(ji)時，首先應(yīng)綜合考慮(lǜ)該種流量(liàng)計的精度(du)♻️、重複性、線(xiàn)性度、量程(chéng)比、壓力損(sǔn)失、輸出信(xin)号特性、響(xiang)應時間、不(bú)可測性等(děng)因素。
        電磁(ci)流量計的(de)傳感器結(jie)構簡單，測(ce)量管内沒(méi)有任何阻(zǔ)礙介質💯流(liú)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(liàng)儀表之一(yī)。電磁流量(liàng)計的量程(chéng)範圍極寬(kuan)，并且在測(cè)量過程中(zhōng)不受🚶被測(ce)介質的溫(wen)度、粘度、一(yi)定範圍内(nei)電導✂️率的(de)影響，反應(yīng)靈敏，可提(tí)供選擇的(de)口徑範圍(wéi)極寬，從幾(jǐ)mm到3m都可🔅以(yi)🔞滿足，選擇(zé)電磁口徑(jing)時應保證(zhèng)🏃‍♀️zui小流量工(gōng)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(zhong)非接觸式(shi)的測量儀(yí)表，沒有機(ji)械傳動部(bu)件，通道内(nèi)也沒有阻(zǔ)礙件，無壓(ya)力損失🆚，能(neng)量♋損失小(xiǎo)，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(xíng)流量計，具(ju)🤩有高精度(du)、高穩定性(xing)，量程比較(jiao)寬，而且重(zhong)複性好（≤0.1%），準(zhǔn)确度高（≤0.5%）。因(yin)爲它是靠(kào)節流效應(yīng)來測量壓(ya)差的，所以(yi)有一定壓(yā)損。
  2.3 安裝條(tiáo)件方面      許(xǔ)多流量計(ji)在運行過(guo)程中存在(zai)問🈲題，大部(bù)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(dàn)要求前、後(hòu)需有直管(guan)段，一般的(de)要求是前(qián)直管段大(da)于等于5D，後(hou)直♻️管段大(da)于等于3D。電(diàn)磁流量計(jì)安裝時應(ying)保證滿管(guan)流，不能安(ān)裝在🙇🏻管道(dao)zui高點。儀表(biao)井内安裝(zhuang)的電磁流(liú)量計傳感(gǎn)器防護等(děng)級應爲IP68。
        超(chao)聲波流量(liang)計的安裝(zhuang)對前、後直(zhi)管段的要(yao)求比較高(gao)，安裝位❗置(zhì)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(ze)測量不。
        V錐(zhui)流量計的(de)安裝使用(yòng)非常方便(biàn)，安裝方式(shì)靈活，可選(xuan)管道法蘭(lán)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(zhí)管段小于(yu)或等于1D就(jiu)可以👅滿足(zu)要求。當測(ce)量髒污介(jiè)質時，應合(he)理選擇V錐(zhui)流量計取(qu)壓方式，避(bì)免測量管(guan)線堵塞。
2.4 環(huan)境方面
        環(huán)境方面主(zhu)要是考慮(lü)周圍溫度(dù)、濕度、安全(quan)因素、信号(hào)調節及變(bian)送、壓力、大(da)氣及電子(zǐ)幹擾等對(dui)流量計性(xìng)能穩定方(fang)面的影♻️響(xiǎng)。安裝時都(dou)應盡量避(bi)開大電機(jī)、大變🔴壓器(qì)等，以防引(yin)入電磁幹(gan)擾。
        電磁流(liú)量計的環(huán)境溫度一(yi)般在－30～80 ℃ ，對相對濕(shi)度的要求(qiu)在5%～95%之間，大(da)氣壓力爲(wei)86～106kPa；超聲波流(liu)量計對環(huan)😘境🐉溫度的(de)要求爲：轉(zhuan)換器是－10～45 ℃ 、傳感器(qi)是－30～60 ℃ （常(chang)溫型）和－30～160 ℃ （高溫型(xing)）；而V錐流量(liàng)計環境溫(wen)度在－25~60 ℃ 範圍内，一(yi)體型結構(gòu)溫度還受(shòu)制于電子(zǐ)元器件，範(fan)圍要窄些(xie)，環境相對(duì)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(zài)初期投資(zī)和長期可(kě)靠運行之(zhī)間綜合考(kao)慮，例如購(gòu)買費用、安(ān)裝費用、操(cao)作費用、維(wéi)護費用、校(xiào)💞驗費用、流(liú)😄量計🚶壽命(ming)、備件及消(xiao)費品、可靠(kào)性方面等(děng)各種因素(sù)都❓要在有(yǒu)效滿足工(gong)業生産可(ke)靠運行的(de)👨‍❤️‍👨前提下，進(jìn)行*的經濟(ji)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(hé)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(zài)2萬元左右(yòu)🔴，但随着被(bèi)測管徑的(de)增大和抗(kàng)腐蝕性的(de)要求，價格(ge)也會相應(ying)增加。而像(xiang)國内比較(jiào)的北京中(zhong)瑞能🌈、上海(hǎi)光華、四川(chuān)川儀等生(shēng)産的🌂電磁(cí)流量計産(chǎn)品，精度上(shang)也有了很(hen)大的提高(gao)，并且價格(gé)方面也有(you)很大的優(you)勢。
       超聲波(bo)流量計目(mù)前常用的(de)進口品牌(pai)有美國麗(li)聲POLYSONLCSDCT7088系列🔞、迪(di)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(yuán)之間。在國(guo)内，像廣州(zhōu)怡文、開封(fēng)儀表、上海(hǎi)肯🏃🏻特等所(suo)生産的産(chan)品在工程(cheng)應用上也(ye)很廣泛，與(yu)國♌外的産(chan)品在成本(ben)方面有很(hěn)大的競争(zhēng)優勢。
       V錐流(liú)量計中的(de)V錐由于用(yong)料多、加工(gōng)工藝複雜(za)、标定費用(yòng)高、基本上(shàng)依賴，使得(dé)其售價較(jiao)高，在國内(nei)使用還不(bú)廣泛，因成(cheng)本關系還(hai)不能取代(dài)其它流量(liang)計。
3 結論       由(you)于污水具(jù)有流量變(bian)化大、含有(you)雜質、具有(you)一🏃🏻‍♂️定的導(dao)電能㊙️力和(hé)腐蝕性的(de)特點，對可(ke)靠、測量造(zào)成🈲了很大(dà)的困難。通(tong)過對以上(shàng)幾種流量(liàng)計的分析(xi)、比🏃較，在污(wu)水流量😍測(ce)量過程中(zhong)，電磁流量(liàng)計的綜合(hé)性能較好(hǎo)。要🏃想使污(wu)水流量的(de)測量和控(kong)制達到精(jīng)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(tè)點以及🌈被(bei)測污水水(shuǐ)質🈲條件，才(cai)能選擇合(hé)适型号的(de)流量計。