污(wu)水流量監測(ce)中流量計該(gai)如何選擇

摘(zhāi) 要：由于污水(shuǐ)具有流量變(biàn)化大、含有雜(zá)質、具有導🤞電(dian)🐉性和腐蝕性(xìng)的特點，導緻(zhi)其流量計的(de)選擇比較🎯複(fu)雜。從被測對(dui)🐇象、流量計性(xìng)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(bo)流量計、V錐流(liú)量計進行了(le)對比分析，爲(wei)污🔞水流量監(jiān)測過程中💯流(liu)量計的合理(li)選用提供參(can)考。關鍵字：污(wū)水 流量監測(ce) 電磁流量🏃🏻‍♂️計(jì) 超聲波流量(liang)計 V錐流量計(jì)
        流量計是少(shao)數幾種使用(yòng)比制造困難(nán)的儀器儀表(biǎo)之一，主要💯是(shi)因爲流量計(jì)種類繁多，各(ge)有特點，加上(shang)被測對象又(yòu)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(hán)有大👈量的雜(za)質，具有一定(dìng)的導電性🍉，同(tong)時選型又涉(shè)及許多技術(shu)問題和經濟(jì)因素。因此，要(yào)做到技術上(shang)😄可行，經濟上(shàng)合理，必須對(dui)❄️各流量計的(de)性✏️能特點和(hé)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(tong)過幾種常用(yòng)流量計的介(jiè)紹，根據👈實際(jì)的應用情況(kuang)🛀，說明污水流(liu)量監測過程(chéng)中如何合理(li)選用不同的(de)流量計。

  1 流量(liang)監測中幾種(zhǒng)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(fa)拉第電磁感(gǎn)應定律制成(chéng)的一種測量(liang)導電液體體(tǐ)積流量的儀(yí)表。由于其*的(de)優點，目前被(bèi)廣泛地應用(yong)于酸、堿、鹽等(deng)腐蝕性介質(zhi)，易燃易爆介(jiè)質，污水處理(li)以🏃及化工、醫(yī)藥、食品等工(gōng)業中的漿液(ye)流量的測量(liàng)，并形🐕成了*的(de)應用領域。
  1.2 超(chāo)聲波流量計(ji)        超聲波流量(liang)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(liang)流量的儀🤩表(biao)。超💯聲波流量(liang)計的測量方(fang)法很多，有時(shí)間差法、頻率(lǜ)差法、相位差(chà)♌法、多普勒法(fǎ)。時間差法、多(duo)普勒法是應(ying)用zui多的測量(liàng)原理。
        超聲波(bo)流量計和電(dian)磁流量計一(yi)樣，因儀表流(liu)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(liàng)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(jìn)年來它是發(fa)展迅速的流(liu)量計類型之(zhī)一。
        超聲波流(liú)量計的特點(diǎn)是可做非接(jie)觸式測量，爲(wèi)無流❗動阻撓(náo)測量，無壓力(li)損失，可測量(liang)非導電性液(ye)體，對無⛹🏻‍♀️阻撓(nao)測量的電磁(ci)流量計是一(yī)種補充。時差(chà)法超聲波流(liu)量計是目前(qián)應用zui廣泛的(de)。随㊙️着CPU、信号處(chù)理技術的發(fā)展，測量的㊙️準(zhun)确度和可靠(kào)性有了很大(dà)的提高。尤其(qi)是⭐時間測量(liàng)技術的發展(zhǎn)，時差分辨力(lì)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(jing)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(yǒu)較多氣泡或(huo)懸浮物的液(ye)體會阻礙聲(shēng)脈沖的㊙️正常(chang)傳播，導緻不(bú)能正常測量(liang)，所以超聲波(bo)流📞量計更适(shi)于測量純淨(jìng)液✌️體。
        多普勒(lè)法超聲波流(liú)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(qíng)況下，散射🥵體(tǐ)的速度與流(liú)體的速度有(you)明顯的滑差(cha)，要求流體流(liú)動的速度必(bi)須比粒子💜産(chan)生沉澱的臨(lín)界速度大很(hěn)多，另外測得(dé)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻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(qiu)㊙️很長，需在20倍(bei)管徑以上。所(suo)以，多🌈普勒法(fa)超聲波流量(liang)計的應用有(yǒu)一定的局限(xian)性，較多應用(yong)于生活污水(shui)、工業廢水、啤(pí)酒飲料等介(jie)質的測量，通(tōng)常不适用于(yú)非常清潔的(de)流體測量。
  1.3 V錐(zhuī)流量計        V錐流(liu)量計是一種(zhǒng)新穎的差壓(yā)式流量計，利(lì)用一個V形錐(zhui)體在流場中(zhōng)産生的節流(liú)效應來測量(liàng)流量，如果流(liu)體通過一⭕個(ge)節流元件時(shi)，流速會加🐉快(kuai)，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(xiao)與流體的流(liú)速具有一定(ding)的函數關系(xì)，在其它條件(jiàn)不變的情況(kuang)下，壓降會🙇‍♀️随(suí)流速的增加(jiā)而增加，随流(liú)速的減小而(er)減小。
        V錐體流(liú)量計和其它(ta)節流式流量(liang)計不同，它改(gai)變了節✉️流的(de)布局，使它從(cong)中心孔節流(liú)變成環狀節(jiē)流，V錐流量計(jì)是集差壓式(shi)流量計之精(jīng)華的結晶，它(tā)的節流緣是(shì)🌍鈍角，流動時(shí)形成邊界層(ceng)，使流體離開(kai)了節流緣。邊(biān)界層效應使(shi)肮髒流體不(bu)能磨損節流(liu)緣，其♌β值（等效(xiào)直徑比）長期(qi)不變，是一種(zhong)接近理想狀(zhuang)态的節流裝(zhuang)置，具有長期(qi)的穩定性🍉。适(shi)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(you)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(ji)        在進行流量(liang)計的選型設(shè)計之🐉前，我們(men)🚶‍♀️應該首先明(míng)确被測對象(xiang)，然後再綜合(he)考慮儀表性(xìng)能、安裝條件(jian)、環境條件和(hé)經濟因素這(zhe)幾方面因素(su)。
 2.1 明确被測對(dui)象        被測對象(xiàng)就是工業廢(fei)水，工業廢水(shuǐ)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(shì)合這類水質(zhi)🤩的測量呢？電(dian)磁流量計适(shì)合測量🐉導電(dian)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(cái)質，合理選擇(ze)電極形式、電(diàn)極材質、襯裏(li)材質、接地方(fang)式、防護等級(ji)。
        超聲波流量(liang)計對被測介(jiè)質要求十分(fen)苛刻，像多普(pu)勒法超聲波(bo)🥵流量計隻能(néng)正常測量雜(za)質含量相對(dui)穩定的流體(tǐ)，而時間差法(fǎ)流量計主要(yao)用來測量潔(jié)淨的流‼️體。
        V錐(zhui)流量計适用(yòng)于髒污的流(liu)體測量，但前(qian)提條件是雷(léi)諾🛀數應滿足(zu)要求。當雷諾(nuò)數無限制地(di)下降時，V錐流(liú)量計的流出(chū)🍓系數随着⭐雷(léi)諾數的減小(xiǎo)而減小，其不(bu)确定度将增(zēng)加。在高壓的(de)場合，V錐流量(liàng)計使用有㊙️局(ju)限性，因爲錐(zhui)體負壓管的(de)結構在承受(shou)高壓的情況(kuàng)下會發生脫(tuo)落，導緻事故(gu)的發生，選型(xing)應注意。
2.2 流量(liàng)計性能方面(mian)
        在選用某種(zhǒng)流量計時，首(shou)先應綜合考(kao)慮該種流量(liàng)計的精度、重(zhòng)複性、線性度(du)、量程比、壓力(lì)損失、輸出信(xin)号特性、響應(ying)時間、不🏃‍♂️可測(cè)性等因素。
        電(diàn)磁流量計的(de)傳感器結構(gou)簡單，測量管(guǎn)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(fù)加的壓力損(sun)🤞失，是流量計(jì)中耗能zui低的(de)流量儀表之(zhī)一。電♉磁流量(liàng)❤️計的量程範(fan)圍極寬，并🥰且(qie)在測量過程(cheng)中不受被測(ce)介質的溫度(du)、粘度、一定範(fan)圍内電導率(lǜ)的影響，反應(yīng)靈敏，可提供(gòng)選擇的口徑(jing)範圍極寬🎯，從(cóng)幾mm到3m都可以(yi)🍉滿足，選擇電(dian)磁口徑時應(yīng)保證zui小流量(liang)工況下被測(ce)介質流速不(bu)小于0.5m/s。
        超聲波(bo)流量計是一(yi)種非接觸式(shi)的測量儀表(biao)，沒有機械傳(chuán)動部件，通道(dào)内也沒有阻(zu)礙件，無壓力(lì)損失，能量損(sǔn)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(liàng)程比較寬，而(er)且重複性好(hao)（≤0.1%），準确度高（≤0.5%）。因(yin)爲它是靠節(jie)流效應來測(ce)量壓👄差的，所(suǒ)以有🌏一定壓(yā)損。
  2.3 安裝條件(jian)方面      許多流(liu)量計在運行(hang)過程中存在(zài)問題㊙️，大部分(fen)‼️是由于安裝(zhuang)出現了問題(tí)。
        電磁流量計(ji)水平、垂直（下(xia)進上出）、傾斜(xié)（底進頂出）安(an)裝都可以💋，但(dan)要求前、後需(xū)有直管段，一(yī)般的要求是(shì)前直管段🥰大(da)于等于5D，後直(zhí)❗管段大于等(děng)于3D。電磁流量(liàng)計安裝時應(yīng)保🔞證滿管流(liu)，不能安裝在(zai)管道zui高點。儀(yí)表井内安裝(zhuang)的電磁流量(liang)計傳感器防(fang)護等級應爲(wei)IP68。
        超聲波流量(liàng)計的安裝對(dui)前、後直管段(duàn)的要求比較(jiào)高，安裝位置(zhi)至少要有15D的(de)直管段長度(dù)，不能受振動(dong)的影響，否則(ze)測💘量不。
        V錐流(liú)量計的安裝(zhuāng)使用非常方(fāng)便，安裝方式(shi)靈活，可選管(guan)🙇🏻道法蘭💜式、直(zhi)接焊接式、方(fang)管式，所需的(de)直管段很短(duan)，前直管段小(xiao)于或等⛷️于3D，後(hou)直管段小于(yú)或等于1D就可(ke)以滿足要求(qiu)。當測量髒污(wū)介質時，應合(he)理選擇V錐流(liú)量計取壓方(fang)式🚶‍♀️，避免測量(liàng)管線堵塞。
2.4 環(huan)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(ya)力、大氣及電(diàn)子幹擾等對(dui)流量計性能(neng)穩定方面的(de)影⛱️響。安裝時(shí)都應盡量避(bì)開大電💃🏻機、大(da)變壓器等，以(yi)防引⛱️入電磁(cí)幹擾。
        電磁流(liú)量計的環境(jìng)溫度一般在(zai)－30～80 ℃ ，對相對(duì)濕度的要求(qiu)在5%～95%之間，大氣(qì)壓力爲86～106kPa；超聲(shēng)波流量計對(duì)環境💜溫度的(de)要求爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳(chuán)感器是－30～60 ℃ （常溫型）和－30～160 ℃ （高溫型）；而(ér)V錐流量計環(huan)境溫度在－25~60 ℃ 範圍内，一(yi)體型結構溫(wēn)度還受制于(yu)電子元器件(jiàn)，範圍要📧窄💰些(xie)，環境相對濕(shi)度在10%～90%範圍内(nei)。
2.5 經濟成本方(fāng)面
        流量計的(de)選擇要在初(chu)期投資和長(zhang)期可靠運行(háng)之間綜🌍合考(kǎo)‼️慮，例如購買(mai)費用、安裝費(fei)用、操作費用(yong)、維護費用、校(xiao)驗費用、流量(liang)計壽命、備件(jian)及消費品、可(ke)靠性方面等(děng)各種因素都(dōu)要在有效滿(man)足工業生産(chǎn)可靠運行的(de)前提下，進行(háng)*的經濟選型(xíng)。
        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(gōng)司産品均價(jià)格不菲，以DN200mm管(guǎn)徑爲例，價格(ge)一般在2萬元(yuan)左右♉，但随着(zhe)被測管徑的(de)增大和抗腐(fǔ)蝕性的要求(qiu)，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(sheng)産的電磁流(liu)量計産品，精(jing)度上也有了(le)很大的提高(gao)，并且價格方(fang)面也有很大(da)的優勢。
       超聲(sheng)波流量計目(mu)前常用的進(jin)口品牌有美(mei)國麗聲POLYSONLCSDCT7088系列(liè)、迪🤟納🈲聲DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫河、英(yīng)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(biǎo)、上海肯特等(deng)所生産的産(chan)品在工程應(yīng)用上也很廣(guang)泛，與國外的(de)産品💰在成本(ben)方面有很大(da)的競争優勢(shi)。
       V錐流量計中(zhōng)的V錐由于用(yòng)料多、加工工(gong)藝複雜、标定(ding)❓費用高、基本(běn)上依賴，使得(de)其售價較高(gāo)，在國内使用(yòng)還不廣泛，因(yin)成本關🔴系還(hái)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(ding)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(nan)🌈。通過對以✔️上(shang)幾種流量計(jì)的分析、比較(jiào)，在污😄水流量(liang)測量過程中(zhōng)，電磁流量計(jì)的綜合性👌能(néng)較好。要想使(shǐ)污水流量的(de)測量和控制(zhì)達到精度和(hé)可靠的要求(qiú)，必須深入了(le)解、分析各流(liu)量計的性能(néng)和特點以及(jí)被測污水水(shui)質條件，才能(néng)選擇合适型(xíng)号的流量計(ji)。