污(wū)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(za)質、具有導電(dian)性和腐🚶‍♀️蝕性(xing)的特點，導緻(zhì)其流量計的(de)選擇比較複(fú)雜💚。從被測對(duì)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(liú)量計、超聲波(bō)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(liú)量計的合🏒理(li)選用提供參(can)考。關鍵字：污(wu)水 流量監測(cè) 電磁流量💞計(ji)🐕 超聲波流量(liàng)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(biao)之一，主⭐要✌️是(shi)因爲流量計(jì)種類繁多，各(gè)有特點，加上(shang)被測對象🌐又(you)是😘污水，特别(bié)❤️是未經處理(li)的污水，不但(dàn)具有強腐蝕(shi)性，而且還含(han)有大量的雜(za)質，具有一定(ding)的導電性，同(tóng)時選型又涉(shè)及許多技術(shù)問題和經濟(ji)💞因素。因此，要(yào)做到技術上(shàng)可行，經濟上(shàng)合理，必須對(dui)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(tong)過幾種常用(yòng)流量計的介(jie)紹，根據實際(jì)的應用情況(kuang)，說明污水流(liú)量監測過程(chéng)中如何合理(lǐ)選用不同的(de)流量計。

  1 流量(liang)監測中幾種(zhong)常用的流量(liang)計
   1.1 電磁流量(liàng)計        電磁流量(liàng)計是根據法(fa)拉第電磁感(gan)應定律制成(chéng)的一種測量(liàng)導電液體體(ti)積流量的儀(yi)表。由于其*的(de)優點，目前被(bei)廣泛地應用(yong)于酸、堿、鹽等(deng)腐蝕性介質(zhì)，易燃易爆介(jiè)質，污水處理(li)以及化工、醫(yi)藥、食品等工(gōng)業中的漿液(yè)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(liàng)計是通過檢(jian)測流體流🤟動(dòng)✂️對超聲束💯（或(huo)超聲脈沖）的(de)作用以測量(liang)流量的儀表(biǎo)。超聲波流量(liang)計的測量方(fang)法很多，有時(shí)間差法、頻率(lü)差法❌、相位差(cha)法、多普勒法(fǎ)。時間差法🈲、多(duo)普勒法是應(yīng)用zui多的測量(liang)原理。
        超聲波(bō)流量計和電(diàn)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(liang)困難的問題(tí)，特别👄在大口(kǒu)徑流量測量(liàng)方面🚶‍♀️有較突(tu)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(jiē)觸式測量，爲(wei)無流動💯阻撓(nao)測量，無壓力(li)損失，可測量(liang)非導電性液(yè)體，對無🔞阻撓(náo)測量的電磁(cí)流量計是一(yi)種補充。時差(cha)法超聲波流(liú)量計🆚是目前(qian)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(kao)性有♉了很大(dà)的🔴提高。尤其(qi)是時間測量(liàng)技術的發展(zhan)，時差分辨力(li)提高了，解決(jué)了小口徑、低(di)流速測量難(nán)的問題。應用(yòng)領域也從淨(jìng)水擴展到循(xun)環水、污水、重(zhòng)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(huò)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(shì)于測量純淨(jìng)液體。
        多普勒(lè)法超聲波流(liú)量計一般要(yào)求流體内有(yǒu)足夠⭐大的散(sàn)射體✔️存在，而(ér)且還得是連(lian)續的。通常情(qíng)況下，散射體(tǐ)的速度與流(liu)體的速度有(yǒu)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(hen)多，另外測得(dé)的速度隻是(shi)散射體相遇(yu)點的速度值(zhi)，因此，測量的(de)速度值對流(liú)速分布和流(liu)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(suo)以，多普勒法(fa)超㊙️聲波流量(liàng)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(yu)㊙️非常清潔的(de)流體測量。
  1.3 V錐(zhui)流量計        V錐流(liú)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(zhong)産生的節流(liu)效應來測量(liàng)流☔量，如☀️果流(liú)體通過一個(gè)節流元件時(shí)，流速會加快(kuài)，從而⛷️會使動(dong)能增加，而被(bèi)加速處流體(tǐ)的靜壓力反(fǎn)而會被降低(di)。壓降㊙️的大小(xiǎo)與流體的流(liú)⚽速具有一定(ding)的函數關💔系(xi)，在其它條件(jiàn)不變的情況(kuang)下，壓降會随(sui)流速的增加(jia)而增加，随流(liu)速的減小而(er)減小。
        V錐體流(liu)量計和其它(ta)節流式流量(liàng)計不同，它改(gǎi)變了節流🏒的(de)🌂布局，使它從(cong)中心孔節流(liu)變成環狀節(jiē)流，V錐流量計(ji)是集差壓式(shi)流量計之精(jing)華的結晶，它(tā)的節流緣是(shì)🐇鈍角，流💋動時(shi)形成邊界層(céng)，使流✂️體離開(kāi)了節流緣。邊(biān)界✉️層效應使(shǐ)肮髒流體🔱不(bu)能磨損節流(liu)緣，其β值（等效(xiao)直徑比）長期(qi)不變，是一種(zhǒng)接近📱理想狀(zhuang)态的節流裝(zhuāng)置，具有長期(qi)的穩定性。适(shì)用于各種氣(qi)體和液體、煤(méi)氣、各種髒污(wu)氣體介質、直(zhí)管段不足的(de)場所🔴和對精(jing)度要求高的(de)💃地方。由于經(jing)濟成本🎯和該(gai)儀表還沒有(yǒu)标準或國家(jia)标💯準，因此，還(hai)沒有得到大(da)力的推廣和(he)應用。
2 流量計(ji)的選型設計(jì)        在進行流量(liàng)計的選型設(she)計之🏃🏻前，我們(men)應該首先明(míng)确被測對象(xiàng)，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(sù)。
 2.1 明确被測對(duì)象        被測對象(xiang)就是工業廢(fei)水，工業廢水(shui)含💯有大量的(de)雜質，有一定(ding)的導電性和(hé)腐蝕性。那麽(me)哪一🐆種更💛适(shì)合這類水質(zhi)的測量呢？電(diàn)磁流量計适(shì)合測量導電(diàn)液體（電導率(lǜ)≥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(zé)電極📱形式、電(dian)極材質、襯裏(lǐ)🐆材質、接地方(fang)式、防護等級(ji)。
        超聲波流量(liang)計對被測介(jie)質要求十分(fen)苛刻，像多普(pǔ)勒法🔞超聲🆚波(bo)流量計隻能(neng)正常測量雜(zá)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(jie)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(lei)諾數應滿足(zú)要求。當雷諾(nuò)數無限制地(dì)下降時，V錐流(liu)量計的流出(chu)系數随着🏃雷(léi)諾數的減小(xiao)而減小，其不(bú)确定度将增(zeng)加。在高壓的(de)場合，V錐流🏃🏻量(liang)計使用有局(jú)限性，因爲錐(zhuī)體負壓管的(de)結構在承受(shòu)高壓的情🧡況(kuang)下會發生🤩脫(tuō)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(miàn)
        在選用某種(zhong)流量計時，首(shou)先應綜合考(kao)慮該種流量(liang)🐇計的精度、重(zhong)✂️複性、線性度(dù)、量程比、壓力(li)損失、輸出信(xin)号特🧡性、響應(ying)時間、不🛀可測(ce)性等因素。
        電(diàn)磁流量計的(de)傳感器結構(gòu)簡單，測量管(guan)内沒有任何(hé)阻礙介質流(liu)動的節流部(bu)件，所以不會(hui)引起任何附(fu)加的壓力損(sǔn)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(qiě)在測量過程(chéng)中不受✊被測(cè)介質的溫度(dù)、粘度、一定範(fàn)圍内電導🛀🏻率(lǜ)的影響，反應(ying)靈敏，可提🔴供(gòng)選擇的口徑(jing)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(liàng)工況下♋被測(cè)介質流速不(bú)小于0.5m/s。
        超聲波(bō)流量計是一(yi)種非接觸式(shì)的測量儀表(biao)，沒有🐆機械♊傳(chuan)動📧部件，通道(dào)内也沒有阻(zǔ)礙件，無壓力(lì)損失，能量損(sun)失小，測量精(jīng)度不高。V錐流(liú)量計是一種(zhǒng)具有*性能的(de)新型流⛱️量計(ji)，具有高精度(dù)、高穩定性，量(liang)程比🥰較寬，而(er)且重複性好(hao)（≤0.1%），準确度高（≤0.5%）。因(yīn)爲它是靠節(jie)流效應來測(ce)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(fèn)❄️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(dàn)🤟要求前、後需(xu)有直管段，一(yī)般的要求是(shi)前直管段大(da)于等于5D，後直(zhí)管段大于等(deng)于3D。電磁流量(liàng)計安裝時應(ying)保證滿管流(liú)，不能安裝在(zai)管道zui高點。儀(yí)表井内安🚶‍♀️裝(zhuang)的電磁流量(liàng)計傳感器防(fáng)護🌏等級應爲(wei)IP68。
        超聲波流量(liang)計的安裝對(dui)前、後直管段(duàn)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(dòng)的影響，否則(zé)測量不。
        V錐流(liu)量計的安裝(zhuāng)使用非常方(fāng)便，安裝方式(shì)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(duan)🆚，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(wū)介質時，應合(hé)理選擇🆚V錐流(liu)量計取壓方(fāng)式，避免測量(liàng)管線堵塞。
2.4 環(huan)境方面
        環境(jing)方面主要是(shi)考慮周圍溫(wēn)度、濕度、安全(quán)因素、信号調(diào)節及變送、壓(ya)力、大氣及電(dian)子幹擾等對(duì)流量計性能(neng)穩定方面🤞的(de)影響。安🔞裝時(shi)都應盡量避(bì)開大電機、大(dà)變壓器等，以(yǐ)防引入電磁(ci)幹擾。
        電磁流(liú)量計的環境(jing)溫度一般在(zài)－30～80 ℃ ，對相對(dui)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(huán)境溫度在－25~60 ℃ 範圍内，一(yī)體型結構溫(wēn)度還受制于(yú)電子元器件(jian)，範圍要窄些(xiē)，環🏃境相對濕(shī)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(chū)期投資和長(zhang)期可靠運行(háng)之♈間綜合考(kao)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(jiàn)及消費品、可(ke)靠性方面等(deng)各種因素都(dōu)要在有效滿(mǎn)足工業生産(chan)可靠運行的(de)前提下，進行(háng)*的經濟📧選型(xíng)。
        電磁流量計(jì)目前常用的(de)德國E＋H、科隆、日(rì)本橫河等公(gōng)司🏃‍♀️産品均價(jià)格不菲，以DN200mm管(guan)徑爲例，價格(gé)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(qiú)⭐，價格也會相(xiàng)應增加。而像(xiàng)國内♌比較的(de)北京中瑞能(néng)、上海光華🌈、四(si)川川儀等生(shēng)産的電磁流(liu)量計産品，精(jīng)🙇‍♀️度上也有了(le)很大的提高(gao)，并且價格方(fāng)面也有很大(da)⭕的優勢。
       超聲(shēng)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(lie)、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(guo)内，像廣州怡(yi)文、開封儀表(biao)、上海肯特等(děng)所生産的産(chǎn)品在工程應(ying)用上也很廣(guang)泛，與國外的(de)産品在成本(běn)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(gōng)藝複雜、标定(dìng)費用☁️高、基本(ben)上依賴，使得(dé)其售價較高(gāo)，在國内使用(yong)還不廣泛，因(yin)成‼️本關📱系還(hái)不能取代其(qi)它流量計。
3 結(jié)論       由于污水(shuǐ)具有流量變(biàn)化大、含有雜(zá)質、具有一定(dìng)📱的導電能力(li)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(ji)的分析、比較(jiao)，在污水流量(liang)測量過🚶程中(zhōng)，電磁流量計(ji)的綜合性能(néng)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(liú)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(jì)。