污水流量監(jian)測中流量計該如(rú)何選擇

摘 要：由于(yú)污水具有流量變(bian)化大、含有雜質、具(ju)有導電🈚性和腐蝕(shí)性的特點，導緻其(qi)流量計的選擇比(bi)較複雜。從被測對(dui)象、流量計性能、安(ān)裝條件、使用環境(jing)、經濟成本等方面(miàn)，對電♍磁流量❤️計、超(chao)聲波流量計、V錐流(liú)量計進行了對比(bǐ)分析，爲污水流量(liang)監測過程中流量(liàng)計的合理選用提(tí)供參考。關鍵字：污(wu)水 流量監測 電磁(cí)流量計🐅 超聲波流(liú)量計 V錐流量計
        流(liú)量計是少數幾種(zhǒng)使用比制造困難(nán)的儀器儀表之一(yi)，主要是因爲流量(liang)計種類繁多，各有(yǒu)特點，加上被測對(duì)象又是污水🍓，特别(bié)☁️是未經處理的污(wu)水，不但👈具有強腐(fǔ)蝕性，而且還含有(yǒu)大量的雜質，具有(you)一定的導電性‼️，同(tóng)時選型🏃🏻‍♂️又涉及許(xu)多技術問題和經(jīng)濟因素。因此，要♍做(zuò)到技術上可行，經(jīng)濟上合理，必須對(duì)✉️各流量計的性能(néng)特點和工作原理(lǐ)有所了解，才能保(bǎo)證流量計的選型(xíng)更加合理。本文通(tōng)過幾種常用流量(liang)計的介紹，根據實(shí)際的應用情況，說(shuō)明污水流量監測(cè)過🌏程中如何合理(lǐ)選用不同的流量(liàng)計。

  1 流量監測中幾(ji)種常用的流量計(ji)
   1.1 電磁流量計        電磁(cí)流量計是根據法(fǎ)拉第電磁感應🙇‍♀️定(ding)律制成🐅的一種測(ce)量導電液體體積(ji)流量的儀表。由于(yu)其*的優點，目前被(bei)廣泛地應用于酸(suan)、堿、鹽等腐蝕性介(jiè)質，易燃易爆介質(zhì)，污水處理以及化(hua)工、醫藥、食品等工(gong)業中的漿液流量(liang)的測量，并形成了(le)*的應♈用領域。
  1.2 超聲(shēng)波流量計        超聲波(bō)流量計是通過檢(jian)測流體流動對🛀🏻超(chāo)聲🔞束（或超聲脈沖(chòng)）的作用以測量流(liú)量的儀🙇🏻表。超聲波(bō)流量計的測量方(fang)法很多，有時間差(cha)法、頻率差法、相位(wei)差法、多普勒法。時(shí)間差法📱、多普勒法(fǎ)是應用zui多的測量(liang)原理。
        超聲波流量(liàng)計和電磁流量計(ji)一樣，因儀表流通(tōng)通道未設置任何(hé)阻礙件，均屬*流量(liang)計，适用于解決流(liu)量測量困💘難的💚問(wèn)題✨，特别在大口徑(jìng)流量測量方面有(you)較突出的優點，近(jin)年來它是發展迅(xùn)速的流量計類型(xing)之一。
        超聲波流量(liang)計的特點是可做(zuò)非接觸式測量，爲(wèi)無流動阻撓測量(liang)，無壓力損失，可測(ce)量非導電性液體(ti)，對無阻撓測量的(de)電🙇🏻磁流量計是一(yi)種補充。時差法超(chao)聲波流量計是目(mù)前應用zui廣泛的。随(sui)着CPU、信号處理技術(shu)的發展，測量的準(zhǔn)确度和可靠性有(you)了很大的提高。尤(you)其是時間測量技(jì)術的發展，時差分(fen)辨力提高了，解決(jué)了小口徑、低流速(sù)測量難的問題。應(ying)用領㊙️域也從淨水(shui)擴展到循環水、污(wu)水、重油、原油、成品(pǐn)油以☔及空氣、天然(rán)氣等👣多種介質。但(dàn)有較🔞多氣泡或懸(xuan)浮物的液體會阻(zu)礙聲脈沖的正常(cháng)傳播，導緻不能正(zheng)常測量，所以超聲(sheng)波流量計更适于(yú)測量純淨液體。
        多(duo)普勒法超聲波流(liu)量計一般要求流(liu)體内有足夠大的(de)散射☎️體存在，而且(qie)還得是連續的。通(tong)常情況下✔️，散射體(tǐ)的速度與流體的(de)速度有明顯的滑(huá)差，要求流體流動(dong)的速度必須比粒(li)子産生沉澱的臨(lín)界速度大很多，另(lìng)外測得的速度隻(zhī)🈲是散射體㊙️相遇點(dian)的速度值，因此🌈，測(cè)量的速度值對流(liú)速分🚶布和流态有(you)很大的依賴🌏性，也(ye)就是說直管段的(de)長度要求♌很長㊙️，需(xu)在20倍管徑以上。所(suǒ)以，多普勒法超聲(sheng)波流量計的應用(yong)有一定的局限性(xìng)，較多應用于生活(huó)污水、工業✊廢水、啤(pi)酒飲料等介質的(de)測量，通常不适用(yòng)于非常🐆清潔的流(liú)體測量。
  1.3 V錐流量計(ji)        V錐流量計是一種(zhǒng)新穎的差壓式流(liú)量計，利用一💔個V形(xing)錐體在流場中産(chan)生的節流效應來(lái)測量流量，如果流(liu)體通過一個節流(liú)元件時，流速會加(jiā)快，從而🐉會使動能(néng)增加🐆，而被加速處(chù)流體的靜壓力反(fǎn)而會被降低。壓降(jiàng)的大小與流體的(de)流速具有一👄定的(de)函數關系，在其它(ta)條件不變的情況(kuang)下，壓降會随流速(sù)的增加而增加，随(suí)流速♊的減小而減(jiǎn)小。
        V錐體流量計和(he)其它節流式流量(liàng)計不同，它改變了(le)節流的布局，使它(tā)從中心孔節流變(biàn)成環狀節流，V錐流(liú)量計是集差壓式(shì)流量計之精華的(de)結晶，它的節流緣(yuan)是鈍角，流動時形(xing)🙇🏻成邊界層，使流🏃體(tǐ)離開了節流緣。邊(biān)界層效應使肮髒(zāng)流體不能磨損🐆節(jie)流緣，其🔆β值（等效直(zhi)徑比）長期不變，是(shi)一種接近理想狀(zhuàng)态的💯節流裝置，具(ju)有長期的穩定性(xìng)。适用于各種氣體(ti)和液體、煤氣、各種(zhong)髒❤️污氣體介質、直(zhí)管段不足的場所(suǒ)和對精度要求高(gāo)的地方。由于經濟(jì)成本和該儀表還(hai)沒有标🈚準或國家(jia)标準，因此，還沒有(yǒu)得到大㊙️力的推廣(guǎng)和應用。
2 流量計的(de)選型設計        在進行(háng)流量計的選型設(shè)計之前，我㊙️們應💛該(gai)首先明确被測對(duì)象，然後再綜合考(kao)慮儀表性能、安裝(zhuāng)💘條件、環境條件和(he)經濟因素這幾方(fang)面因素。
 2.1 明确被測(cè)對象        被測對象就(jiu)是工業廢水，工業(yè)廢水含有大量的(de)雜質，有一定的導(dao)電性和腐蝕性。那(nà)麽哪一種更适合(he)這類📧水質的測量(liàng)呢？電磁流量計适(shì)合測量導電液體(ti)（電導率≥5μS/cm）的流量，應(yīng)根據被測介質物(wù)性、管道材質，合理(li)選擇電極形式、電(diàn)極💘材質、襯裏材質(zhì)、接地方式、防護等(děng)級。
        超聲波流量計(jì)對被測介質要求(qiu)十分苛刻，像多普(pu)勒法超聲波流量(liang)計隻能正常測量(liang)雜質含量相對穩(wen)定的流體，而時間(jian)差法流量計主要(yào)用來測量潔🥵淨的(de)流體。
        V錐流量計适(shì)用于髒污的流體(tǐ)測量，但前提條件(jiàn)是雷諾數應滿足(zú)要求。當雷諾數無(wu)限制地下降時，V錐(zhui)☂️流量計的流出系(xi)數☎️随着雷諾數的(de)減小而減小，其👄不(bu)确定度将增加。在(zai)高壓的場❄️合，V錐流(liu)量計使用有🈚局限(xian)性，因爲錐體負壓(yā)管的結構在承受(shòu)高壓的情況下會(huì)發生脫落，導緻事(shi)故的發生，選⭐型應(yīng)注意。
2.2 流量計性能(néng)方面
        在選用某種(zhǒng)流量計時，首先應(ying)綜合考慮該種流(liú)量計的👌精度、重複(fú)性、線性度、量程比(bǐ)、壓力損失、輸出信(xin)号特性、響應時間(jiān)、不可測性等因素(su)。
        電磁流量計的傳(chuan)感器結構簡單，測(cè)量管内沒有任何(hé)阻礙介質流動的(de)節流部件，所以不(bú)會引起任何附加(jia)的壓力損失，是流(liu)量計中耗能zui低的(de)流量儀表之一。電(dian)🔞磁流量計的量程(chéng)範圍極寬，并且在(zai)測量過程中不受(shou)被測介質的溫度(du)、粘度、一定範圍内(nèi)電導率的影響，反(fan)應靈敏，可提供選(xuǎn)擇的口徑範圍極(jí)寬，從幾mm到3m都可以(yǐ)滿足，選擇電磁口(kou)徑時應保證zui小流(liú)量工況下被測介(jie)質流速不小于0.5m/s。
        超(chao)聲波流量計是一(yi)種非接觸式的測(ce)量儀表，沒有機械(xie)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻傳動🈲部件，通道内(nei)也沒有阻礙件，無(wú)壓力損失，能量損(sun)失👨‍❤️‍👨小，測量精度不(bu)高。V錐流量計是一(yi)種具有*性能的🏃‍♂️新(xīn)型流量計，具㊙️有高(gao)精度、高穩定性，量(liàng)程比較寬，而且重(zhòng)複性好（≤0.1%），準确度高(gao)💰（≤0.5%）。因爲它是靠節流(liú)效應來測量壓差(cha)的，所以有一定壓(yā)損。
  2.3 安裝條件方面(mian)      許多流量計在運(yun)行過程中存在問(wèn)題，大部分是由于(yú)安裝出現了問題(ti)。
        電磁流量計水平(ping)、垂直（下進上出）、傾(qing)斜（底進頂出）安裝(zhuāng)都可以🔞，但要求前(qian)、後需有直管段，一(yi)般的要求是前直(zhí)管段大于等于5D，後(hou)直管段大于等于(yú)3D。電磁流量計安裝(zhuang)時應保證滿管流(liu)，不能安裝在🐪管道(dao)zui高點。儀表井内安(ān)✌️裝的電磁流量計(ji)傳感器防護等級(jí)應爲❗IP68。
        超聲波流量(liang)計的安裝對前、後(hòu)直管段的要求比(bǐ)較高，安裝🚩位🌈置至(zhì)少要有15D的直管段(duan)長度，不能受振動(dong)🌈的影響，否則測量(liàng)不。
        V錐流量計的安(an)裝使用非常方便(biàn)，安裝方式靈活，可(kě)選⭐管道法⁉️蘭式、直(zhi)接焊接式、方管式(shì)，所需的直管段很(hěn)短，前直管段小于(yú)⚽或等于3D，後直管段(duàn)小于或等于1D就可(kě)以滿足要求。當測(cè)量髒污💚介質時，應(yīng)合理選擇V錐流量(liang)計取壓方式，避免(mian)測量管線堵塞。
2.4 環(huán)境方面
        環境方面(mian)主要是考慮周圍(wéi)溫度、濕度、安全因(yīn)素、信号調節及變(biàn)送、壓力、大氣及電(dian)子幹擾等對流量(liang)計性能🍓穩定方面(miàn)的影響。安🔞裝時都(dou)應盡量避開大電(diàn)機、大變壓器等，以(yǐ)防引入電磁幹擾(rao)。
        電磁流量計的環(huán)境溫度一般在－30～80 ℃ ，對相對濕度的(de)要求在5%～95%之間，大氣(qi)壓力爲86～106kPa；超聲波流(liú)量計對環⭕境⁉️溫度(du)的要求爲：轉換器(qi)是－10～45 ℃ 、傳感器是(shì)－30～60 ℃ （常溫型）和－30～160 ℃ （高溫型）；而V錐流(liu)量計環境溫度在(zài)－25~60 ℃ 範圍内，一體(ti)型結構溫度還受(shòu)制于電子元器件(jian)，範圍🈲要🤟窄些，環境(jing)相對濕度在10%～90%範圍(wéi)内。
2.5 經濟成本方面(miàn)
        流量計的選擇要(yào)在初期投資和長(zhǎng)期可靠運行之間(jiān)♈綜合考慮，例如購(gou)買費用、安裝費用(yong)、操作費用、維護費(fèi)❌用、校驗費用、流㊙️量(liang)計🚶壽命、備件及消(xiao)費品、可靠👨‍❤️‍👨性方面(mian)等各種因素都要(yào)在有效滿足🌏工業(yè)生産可靠運行的(de)前提下，進行*的經(jing)濟選型。
        電磁流量(liàng)計目前常用的德(de)國E＋H、科隆、日本橫河(hé)等公🐕司産品均價(jia)格不菲，以DN200mm管徑爲(wei)例，價格一般在2萬(wàn)元左右，但随着被(bei)測管徑的增大和(he)抗腐蝕性的要求(qiú)，價格也會相應增(zeng)加。而像國内比較(jiào)的㊙️北京中瑞能、上(shàng)海光華、四川川儀(yi)等生産的電磁流(liu)量計産品，精度上(shang)也有了🐕很大的提(ti)高，并且價格方面(miàn)也有很大的優勢(shì)。
       超聲波流量計目(mù)前常用的進口品(pǐn)牌有美國麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xi)列💞、迪納聲DYNASONISERIES901系列、日(ri)本橫河、英國MICRONES，固定(dìng)式價格一般在3～5萬(wan)元之間。在國内，像(xiang)廣州怡文、開封儀(yi)表、上海肯特等所(suo)生産的産品在工(gōng)程應用上也很廣(guǎng)泛，與國外的産品(pǐn)🌈在成本方面有很(hen)大的競争優勢。
       V錐(zhuī)流量計中的V錐由(yóu)于用料多、加工工(gong)藝複雜、标定費用(yòng)高、基本上依賴，使(shi)得其售價較高，在(zài)國内使用🌍還不廣(guǎng)泛，因成本關系還(hái)不能取代其它流(liu)量計。
3 結論       由于污(wū)水具有流量變化(hua)大、含有雜質、具有(yǒu)一定的導電🐉能力(li)和腐蝕性的特點(dian)，對可靠、測量造成(chéng)了很大的困難。通(tong)過對以上幾種流(liú)量計的分析、比較(jiao)，在污水流量測量(liang)過程中，電磁流量(liang)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計的綜合性能較(jiào)好。要✂️想使污水流(liú)量的測量和控制(zhi)達到精度🌂和可靠(kào)的要💚求，必須深入(rù)✍️了解、分析各流量(liang)計的性能和特點(diǎn)以及被測污水水(shui)質⭐條件，才能選擇(ze)🈲合适型号的流⛹🏻‍♀️量(liang)計。