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(za)質、具有導㊙️電(dian)性和腐蝕性(xing)的特點，導緻(zhi)其流量計的(de)選擇比較複(fú)雜。從被測對(dui)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(bo)流量計、V錐流(liu)量計進行了(le)對比分析，爲(wei)污🧑🏽‍🤝‍🧑🏻水流量監(jian)測過程中✍️流(liu)量計的合理(li)選用提供參(cān)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(shǎo)數幾種使用(yong)比制造困難(nán)的儀器儀表(biǎo)之🐇一，主要是(shì)因爲流量計(jì)種類繁多，各(gè)有特點，加上(shàng)被測對象又(you)是污水，特别(bie)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(zá)質，具有一定(dìng)的導電性，同(tóng)時選型🔴又涉(shè)及許多技術(shu)問題和經濟(ji)♊因素。因此，要(yao)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(hé)工作原理有(yǒu)所了解，才能(neng)保證流量計(ji)的選型更加(jiā)🍓合理。本文通(tōng)過幾種常用(yong)流量計的介(jiè)紹，根據實際(ji)的應用情況(kuang)，說明污水流(liu)量監測過程(cheng)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(liàng)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(gǎn)應❄️定律制成(cheng)的🤩一種測量(liang)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(yòng)于酸、堿、鹽等(děng)腐蝕性介質(zhi)，易燃易爆介(jiè)質，污水處理(lǐ)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(jì)        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(liàng)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(fa)。時間差法、多(duō)普勒法是應(ying)用zui多的測量(liàng)原理。
        超聲波(bō)流量計和電(dian)磁流量計一(yi)樣，因儀表流(liú)通通道未☔設(she)置任何阻礙(ài)件，均屬*流量(liang)計，适用于解(jie)決流⛱️量測🈚量(liàng)困難的問題(ti)🔞，特别在大口(kǒu)徑流量測量(liang)方面有較突(tu)出的優點，近(jìn)年來它是發(fa)展迅速的流(liú)量計類型之(zhi)一。
        超聲波流(liú)量計的特點(dian)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(cí)流量計是一(yī)種補充。時差(cha)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(fa)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(liang)技術的發展(zhǎn)，時差分辨力(li)提高了，解決(jue)了小🏃‍♂️口徑、低(di)流速測⭐量難(nan)的問題。應用(yòng)領域也從淨(jìng)水擴展到循(xun)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(you)較多氣泡或(huo)懸浮物的液(yè)體會阻礙聲(shēng)脈沖的正常(cháng)傳播，導緻不(bú)能🈲正常測量(liàng)，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(yao)求流體内有(yǒu)足夠大的⭐散(san)🌈射🈲體存在，而(er)且還得是連(lián)續的。通常情(qing)況下，散射體(ti)的✊速度與流(liú)體的速度有(you)明顯的滑差(cha)，要求流體流(liu)動的速度必(bì)須比粒子😍産(chan)生沉澱的臨(lin)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(zhí)，因此，測量的(de)速度值對流(liu)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(fǎ)超聲波流量(liàng)計的💛應用有(you)一定的局限(xiàn)性，較多應用(yong)于生活污水(shuǐ)、工業廢水、啤(pí)酒飲料等介(jie)質‼️的測量，通(tōng)常不适用于(yu)非常清潔的(de)流體測量。
  1.3 V錐(zhuī)流量計        V錐流(liú)量計是一種(zhǒng)新穎的差壓(ya)式流量計，利(lì)用🥵一個V形錐(zhuī)體在流場中(zhong)産生的節流(liú)效應來測量(liang)流量，如果流(liu)體通過一😘個(ge)節流元件時(shí)，流速會加快(kuai)，從而會使動(dong)能增加，而被(bèi)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(liu)🆚速具有一定(ding)的函數關系(xì)，在其它條件(jian)不變的情況(kuàng)下，壓降會🈚随(sui)流速的增加(jia)而增加，随流(liú)速的減小而(ér)減小。
        V錐體流(liu)量計和其它(ta)節流式流量(liàng)計不同，它改(gai)變了節流💰的(de)布局，使它從(cóng)中心孔節流(liu)變成環狀節(jiē)流，V錐流量計(ji)是集差🍉壓式(shì)🙇‍♀️流量計之精(jīng)華的結晶，它(tā)的節流緣是(shi)鈍角，流動時(shi)形成邊界層(ceng)，使流體離開(kai)了節⚽流緣。邊(bian)界層效應使(shi)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(qī)的穩定性。适(shi)用于各種氣(qì)體和液體、煤(mei)氣、各種髒污(wū)氣體介質、直(zhi)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(jia)标準，因此，還(hái)沒有得到大(da)🧡力的🤞推廣和(hé)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(ming)确被測對象(xiàng)，然後再綜合(he)考慮🈚儀表性(xìng)能、安裝條件(jiàn)、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(fèi)水，工業廢水(shuǐ)含有大量的(de)👈雜質，有一定(dìng)的導電性和(he)腐蝕性。那麽(me)哪一種更适(shi)合這類水質(zhì)的測量呢？電(diàn)磁流量計适(shi)合測量導電(diàn)液❌體（電導⚽率(lǜ)≥5μS/cm）的流量，應根(gēn)據被測介質(zhi)物性、管道材(cai)質，合理選擇(ze)電極形式、電(dian)極材質、襯裏(li)🧡材質、接地方(fang)式、防護等級(jí)。
        超聲波流量(liang)計對被測介(jie)質要求十分(fèn)苛刻，像多普(pu)💔勒法超聲波(bo)流量計隻能(neng)正常測量雜(za)質含量相對(duì)🤩穩定的流體(ti)，而🈲時間差法(fǎ)流量計主要(yào)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(qián)提條件是♍雷(lei)諾數應滿足(zu)要求。當雷諾(nuo)數無限制地(dì)下降時，V錐流(liú)量🤟計的流出(chu)系數随着雷(lei)諾數的減小(xiǎo)而減小，其不(bú)确定度将增(zēng)加。在高壓的(de)場⭐合，V錐流量(liang)計使用有⛹🏻‍♀️局(jú)限性，因爲錐(zhui)體負壓管的(de)結構在承受(shòu)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(liang)計性能方面(mian)
        在選用某種(zhong)流量計時，首(shǒu)先應綜合考(kǎo)慮該種流量(liang)計的精🌈度、重(zhong)🍓複性、線性度(du)、量程比、壓力(li)損失、輸出信(xin)号特性、響👄應(yīng)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(guan)内沒有任❤️何(he)⛱️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(jì)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(ce)介質的溫度(du)、粘度、一定範(fan)圍内電導率(lü)的影響，反應(ying)靈敏，可提供(gong)選擇的口徑(jìng)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(ying)保證🛀🏻zui小流量(liàng)工況下被測(cè)介質流速不(bu)小于0.5m/s。
        超聲波(bō)流量計是一(yī)種非接觸式(shi)的測量儀表(biǎo)，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(liu)量計是一種(zhong)具有*性能的(de)新型流量計(jì)，具有高精度(dù)、高穩定性，量(liàng)程比較寬，而(ér)且重複性好(hao)（≤0.1%），準确度高（≤0.5%）。因(yīn)爲它是靠節(jiē)流效🎯應來測(cè)量壓差的，所(suǒ)以有一定壓(yā)損。
  2.3 安裝條件(jiàn)方面      許多流(liu)量計在運行(hang)過程中存在(zài)問題，大部👨‍❤️‍👨分(fèn)是由于安裝(zhuang)出現了問題(ti)。
        電磁流量計(jì)水平、垂直（下(xia)進上出）、傾斜(xie)（底進頂出）安(ān)裝都可以，但(dan)㊙️要求前、後需(xu)有直管段，一(yī)般的要求是(shì)前直💞管段大(dà)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(liú)，不能🥵安裝在(zai)管道zui高點。儀(yí)🧡表井内安裝(zhuāng)的電磁流量(liàng)計傳感器防(fang)護等級應爲(wei)IP68。
        超聲波流量(liàng)計的安裝對(duì)前、後直管段(duan)的要求比較(jiào)高，安裝位🤞置(zhì)至少要有15D的(de)直管段長度(dù)，不能受振動(dòng)的影響，否則(ze)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(guǎn)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(xiǎo)于或等于3D，後(hòu)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(hé)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(huán)境方面
        環境(jing)方面主要是(shi)考慮周圍溫(wen)度、濕度、安全(quan)因素、信🌈号♊調(diào)節及變送、壓(yā)力、大氣及電(dian)子幹擾等對(duì)流量計性能(néng)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(yǐ)防引入電磁(cí)幹擾。
        電磁流(liu)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(qi)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(chuan)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(yi)體型結構溫(wen)度還受制于(yu)電子元器件(jiàn)，範圍🏃要窄些(xiē)，環境相對濕(shi)度在10%～90%範圍内(nèi)。
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(zhǎng)期可靠運行(háng)之間綜合考(kǎo)💘慮，例如購買(mai)費用、安裝費(fèi)用、操作費用(yòng)、維護費用、校(xiào)驗費🔞用、流量(liàng)計壽命、備件(jian)及消費品、可(ke)靠性方面等(deng)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(hang)*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(ri)本橫河等公(gong)司産品均價(jià)格不菲，以DN200mm管(guan)徑爲例，價格(ge)一般在2萬元(yuán)左右，但随着(zhe)被測管徑的(de)增大和抗腐(fu)蝕性的要求(qiu)，價格也會相(xiàng)應增加。而👣像(xiang)國内比較的(de)北京中瑞能(neng)、上海光華、四(sì)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(dà)的優勢。
       超聲(sheng)波流量計目(mu)前常用的進(jìn)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(ying)國MICRONES，固定式價(jia)格一般✍️在3～5萬(wan)元之間。在國(guó)内，像廣州怡(yi)文、開封儀表(biǎo)、上海肯特等(děng)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(shì)。
       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(ding)費用高、基🧑🏽‍🤝‍🧑🏻本(běn)上依賴，使得(de)其售價較高(gao)，在國内使用(yòng)還不廣泛，因(yin)成📐本關🈲系還(hái)不能取代其(qí)它流量計。
3 結(jie)論       由于污水(shuǐ)具有流量變(bian)化大、含有雜(za)質、具有一定(dìng)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(ji)的分析、比較(jiao)，在污水流量(liàng)✌️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(ji)被測污水水(shuǐ)質條件，才能(néng)選擇合适型(xing)号的流量計(ji)。