污水流(liú)量監測中(zhong)流量計該(gāi)如何選擇(ze)

摘 要：由于(yú)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(jiao)複雜。從被(bèi)測對🤩象、流(liu)🍉量計性能(néng)、安裝條件(jiàn)、使用環境(jìng)、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(jìn)行了對比(bǐ)分析，爲污(wu)水流量監(jian)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(liu)量計 超聲(shēng)波流量計(jì) V錐流量計(ji)
        流量計是(shì)少數幾種(zhǒng)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(you)特點，加上(shang)被測對象(xiang)🐇又是污水(shuǐ)，特别是未(wei)經處理的(de)污水，不但(dan)具有強腐(fǔ)蝕性，而且(qie)還含有大(da)量的雜質(zhi)，具有一定(dìng)的導電性(xìng)⭕，同時選型(xíng)又涉及許(xǔ)📱多技術問(wèn)題和經濟(ji)💰因素。因此(ci)，要做到技(jì)術上可行(háng)，經濟上🐕合(he)理，必須對(duì)各流量計(ji)的性能特(te)點和工作(zuò)原理有所(suo)了解，才能(neng)保證流量(liang)計的選型(xíng)更加🚩合理(li)。本文通過(guò)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(liu)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(liang)監測中幾(ji)種常用的(de)流量計
   1.1 電(dian)磁流量計(ji)        電磁流量(liang)計是根據(jù)法拉第電(dian)磁感應定(dìng)律制成的(de)㊙️一種測量(liang)導電液體(tǐ)體積流量(liàng)的儀表。由(yóu)于其*的優(you)點，目前被(bei)廣👄泛地應(ying)用于酸、堿(jian)、鹽等腐蝕(shí)性介質，易(yi)燃易爆介(jie)質，污水處(chu)理以及化(huà)工、醫藥💋、食(shi)品等工業(yè)中的漿♈液(yè)流量的測(ce)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(liu)量計是通(tong)過檢測流(liu)體流動對(duì)超聲束（或(huo)超聲脈沖(chòng)）的作用以(yi)測量流量(liàng)的儀表。超(chao)聲波流量(liàng)計的☁️測量(liàng)方法很多(duō)，有時間差(chà)法、頻率差(chà)法、相位差(cha)法、多普勒(le)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(ji)和電磁流(liu)量計一樣(yang)，因儀表流(liú)通通道未(wèi)設置🈲任何(he)阻礙件，均(jun)屬*流量計(jì)，适用于解(jie)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(jiào)突出的優(yōu)點，近年⚽來(lái)它是發展(zhǎn)迅速的流(liú)量計類型(xíng)之一。
        超聲(shēng)波流量計(jì)的特點是(shi)可做非接(jie)觸式測量(liàng)，爲無流動(dòng)阻撓測量(liàng)，無壓力損(sǔn)失，可測量(liàng)非導電性(xìng)液體，對無(wu)阻撓🈲測量(liang)的電磁流(liú)量計是一(yī)種補充。時(shi)差法超聲(sheng)波☎️流量計(ji)是目前應(ying)用zui廣🈚泛的(de)。随着CPU、信号(hào)處理技術(shu)的發展，測(cè)量的㊙️準确(que)度和可靠(kào)性有👅了很(hen)大的⭕提高(gao)。尤其是時(shi)間測量技(ji)術的發展(zhan)，時差分辨(biàn)力提高了(le)，解決了小(xiǎo)口徑、低流(liú)速測量難(nan)的問題。應(yīng)用領✏️域也(ye)從淨水擴(kuò)展到循環(huan)水、污水、重(zhòng)油、原油、成(chéng)品油以及(jí)空氣、天然(ran)氣等👣多種(zhong)介質。但有(you)較多氣泡(pao)或懸浮物(wù)的液👣體會(huì)阻礙聲🐆脈(mo)沖的正常(chang)傳播，導緻(zhi)不能正常(chang)測量，所以(yi)超聲波流(liú)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(nèi)有足夠大(dà)的散🔴射體(ti)存在，而且(qie)還得是連(lian)續的。通常(chang)情況下，散(sàn)射體的🚶速(sù)度與流🤟體(ti)的速度有(yǒu)明顯的滑(hua)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(dù)大很多，另(lìng)外測得的(de)速度隻是(shi)散射體相(xiang)遇點的速(su)度值，因此(ci)，測量的速(su)度值對流(liu)速分布和(hé)流态有很(hen)大的依賴(lai)性，也就是(shi)說直管段(duan)的長度要(yào)求🤟很長，需(xu)在20倍管徑(jìng)以上。所以(yi)，多普勒法(fa)超聲波流(liu)量計的應(ying)🔞用有一定(dìng)的局限💔性(xìng)，較多應用(yong)于生活污(wu)水、工業廢(fèi)水、啤酒🌐飲(yin)料等介質(zhì)的測量，通(tong)常不适用(yòng)于非常清(qīng)潔的流體(ti)測量。
  1.3 V錐流(liú)量計        V錐流(liu)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(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(ér)被加🌈速處(chu)流體的靜(jìng)壓力反而(ér)會被降低(dī)。壓降的大(dà)小與💛流體(ti)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(ya)降會随流(liu)速的增🐉加(jiā)而增加，随(suí)流速的減(jiǎn)小而減小(xiao)。
        V錐體流量(liang)計和其它(ta)節流式流(liu)量計不同(tong)，它改變了(le)🌂節✔️流的布(bu)🙇🏻局，使它從(cóng)中心孔節(jie)流變成環(huán)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(dun)角，流動時(shi)形成邊界(jiè)層，使流🤟體(ti)離開了節(jie)流緣。邊界(jie)🔆層效應使(shǐ)肮髒流體(tǐ)📞不能磨損(sǔn)節流緣，其(qí)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(zhi)，具有長期(qi)的穩定性(xìng)。适用于各(ge)種氣體和(he)液體、煤氣(qi)、各種髒污(wū)氣體介質(zhi)、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(běn)和該儀表(biao)還沒有标(biao)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(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(xian)明确被測(cè)對象，然後(hòu)再綜合考(kao)慮儀表性(xìng)能、安裝條(tiao)件、環境條(tiao)件和經濟(jì)因素這幾(ji)方面因素(su)。
 2.1 明确被測(cè)對象        被測(ce)對象就是(shi)工業廢水(shui)，工業廢水(shui)含有大量(liàng)🐉的🔞雜質，有(yǒu)一定的導(dao)電性和腐(fǔ)蝕性。那麽(me)哪一種更(geng)适合這類(lèi)水質的測(cè)量呢？電磁(ci)流量計适(shì)🌈合測量導(dao)電液體（電(dian)導率≥5μS/cm）的流(liu)量，應根據(jù)被測介質(zhì)♈物性、管道(dào)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(hu)等級。
        超聲(sheng)波流量計(jì)對被測介(jiè)質要求十(shi)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(liang)相對穩定(ding)的流體，而(ér)時間差法(fa)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(yòng)于髒污的(de)流體測量(liàng)，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(liàng)計的流出(chū)🔱系數🔴随着(zhe)雷諾數的(de)減小而減(jiǎn)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(xiàn)性，因☀️爲錐(zhui)體負💯壓管(guǎn)的結構在(zài)承受高壓(yā)的情㊙️況下(xia)會發生脫(tuō)落，導緻事(shi)故的發生(sheng)，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(xian)性度、量程(chéng)比、壓力損(sun)失、輸出信(xin)号特⭐性、響(xiǎng)🥰應時間、不(bú)可測性等(deng)因素。
        電磁(cí)流量計的(de)傳感器結(jie)構簡單，測(cè)量管内沒(mei)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(liàng)計中耗能(néng)zui低的流量(liang)儀表之一(yī)。電磁流量(liàng)計的量🈲程(cheng)範圍🌈極寬(kuān)，并且在測(cè)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(ti)🌈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(jìng)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(chao)聲波流量(liàng)計是一種(zhong)非接觸式(shì)的測量儀(yi)表，沒有機(ji)械🆚傳動部(bu)件，通道内(nei)也沒有阻(zu)礙件，無壓(yā)力損失，能(neng)量損失小(xiǎo)，測量精度(du)不高。V錐流(liu)量計是一(yī)種具有*性(xìng)能的☎️新型(xing)流‼️量計，具(jù)有高精度(du)、高穩定性(xing)，量程比較(jiào)寬，而且重(zhòng)複性好🈚（≤0.1%），準(zhǔn)确度高（≤0.5%）。因(yīn)爲它是靠(kao)節流效應(ying)來測量壓(ya)🔞差的，所以(yǐ)有🥵一定壓(ya)損。
  2.3 安裝條(tiao)件方面      許(xu)多流量計(ji)在運行過(guò)程中存在(zài)問題，大部(bù)分是由于(yu)安裝出現(xiàn)了問題。
        電(diàn)磁流量計(jì)水平、垂直(zhi)（下進上出(chu)）、傾斜（底進(jìn)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(dà)于等于5D，後(hòu)直管段大(dà)于等于3D。電(diàn)磁流量計(jì)安裝時應(yīng)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(zhuāng)的電磁流(liú)量計傳感(gan)器防護💋等(děng)級應爲🈲IP68。
        超(chao)聲波流量(liàng)計的安裝(zhuang)對前、後直(zhí)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(duàn)長度，不能(neng)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(yong)非常方便(biàn)，安裝方式(shì)靈活，可選(xuan)管道法🐕蘭(lán)式、直接焊(hàn)接式、方管(guan)式，所需的(de)直管段很(hěn)短，前直🚶管(guǎn)段小于或(huo)等于3D，後直(zhí)管段小于(yu)或等于1D就(jiu)可以💚滿足(zú)要求。當測(cè)量髒污介(jie)質時，應合(he)理選擇V錐(zhuī)流量計取(qu)壓方式，避(bi)免測量管(guǎn)線堵塞。
2.4 環(huan)境方面
        環(huán)境方面主(zhu)要是考慮(lǜ)周圍溫度(dù)、濕度、安全(quán)因素、信号(hào)🈚調節🌏及變(biàn)🙇🏻送、壓力、大(dà)氣及電子(zi)幹擾等對(duì)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(ji)、大變🤟壓器(qì)等，以防引(yǐn)入電磁幹(gan)擾。
        電磁流(liu)量計的環(huán)境溫度一(yī)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(wèi)86～106kPa；超聲波流(liu)量計對環(huán)境🏃溫度的(de)要求爲：轉(zhuan)換器是－10～45 ℃ 、傳感器(qì)是－30～60 ℃ （常(cháng)溫型）和－30～160 ℃ （高溫型(xíng)）；而V錐流量(liang)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(zi)元器件，範(fàn)圍要窄些(xiē)☀️，環境相對(duì)濕度在10%～90%範(fàn)圍内。
2.5 經濟(jì)成本方面(miàn)
        流量計的(de)選擇要在(zai)初期投資(zi)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(xiao)驗費用、流(liu)量計壽命(ming)、備件及消(xiao)費品、可靠(kào)性方面等(deng)各種因素(su)都要在有(yǒu)效滿足工(gong)業生産可(kě)靠運行的(de)前提下，進(jin)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(long)、日本橫河(he)等公司産(chǎn)品均價格(gé)不菲，以DN200mm管(guan)徑爲例，價(jia)格一般在(zai)2萬元左右(yòu)，但随着被(bei)測管徑的(de)增大和抗(kàng)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(hǎi)光華🌈、四川(chuān)川儀等生(sheng)産的電磁(ci)流量計産(chǎn)品，精度上(shang)也有了🔴很(hěn)大的提高(gāo)，并且價格(ge)方面也有(you)很大的優(you)勢。
       超聲波(bo)流量計目(mu)前常用的(de)進口品牌(pai)有美國麗(lì)聲POLYSONLCSDCT7088系列、迪(dí)納🐪聲DYNASONISERIES901系列(lie)、日本橫河(he)、英國MICRONES，固定(ding)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(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(yu)國外的産(chan)品在成本(ben)方面有很(hen)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(yong)高、基🌂本⛷️上(shang)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(hái)不能取代(dai)其它流量(liang)計。
3 結論       由(yóu)于污水具(jù)有流量變(bian)化大、含有(yǒu)雜質、具有(yǒu)一定🚶的導(dao)🏃電能力和(he)腐蝕性的(de)特點，對可(kě)靠、測量造(zào)成了很大(dà)的困難。通(tōng)過對以上(shang)幾種流量(liàng)計的分析(xī)、比較，在污(wū)水流量🈚測(cè)量過程中(zhong)，電磁流量(liang)🌐計的綜合(hé)性能較好(hao)。要🎯想使污(wū)水流量的(de)測量和控(kòng)制❓達到精(jīng)度和可靠(kào)的要求，必(bì)須深入了(le)解、分析各(gè)🔞流量計的(de)性能和特(te)點以及被(bèi)測污水水(shui)質條件，才(cái)能選擇📧合(he)适🐆型号的(de)流量計。