污水流(liu)量監測(ce)中流量(liang)計該如(rú)何選擇(zé)

摘 要：由(yóu)于污水(shui)具有流(liu)量變化(huà)大、含有(yǒu)雜質、具(jù)有導電(diàn)性🔴和腐(fu)蝕性的(de)特點，導(dao)緻其流(liu)量計的(de)選擇比(bǐ)較複雜(za)。從被♋測(ce)對象、流(liú)量計性(xìng)能、安裝(zhuang)條件、使(shǐ)用環境(jìng)、經濟成(cheng)本等方(fāng)🍉面，對電(diàn)磁流量(liàng)計、超聲(shēng)波流量(liàng)計、V錐流(liu)量計進(jìn)行了對(dui)比分析(xī)，爲污🔅水(shui)流量監(jian)測過程(chéng)中💛流量(liàng)計的合(hé)🔞理選用(yong)提供參(can)考。關鍵(jian)字：污水(shui) 流量監(jiān)測 電磁(ci)流量計(ji)🌂 超聲波(bō)流量計(jì) V錐流量(liàng)計
        流量(liang)計是少(shǎo)數幾種(zhong)使用比(bi)制造困(kun)難的儀(yi)器儀表(biao)之一💁，主(zhǔ)要是因(yin)爲流量(liàng)計種類(lèi)繁多，各(ge)有特點(dian)，加上被(bèi)測對象(xiang)又是污(wu)水😍，特别(bie)是未經(jing)處理的(de)污水，不(bu)但具有(yǒu)強腐蝕(shí)性，而且(qiě)還含有(yǒu)大量的(de)雜質，具(jù)有一定(dìng)的導電(diàn)性，同時(shi)選型又(you)涉及許(xu)多技術(shu)問題和(hé)經濟因(yin)素。因此(ci)，要做到(dao)技術上(shang)可行，經(jīng)濟上合(he)理，必須(xu)對各流(liu)量計的(de)🍓性能特(te)點和工(gong)作原理(li)有所了(le)解💜，才能(neng)保證流(liú)量計的(de)選型更(geng)加合理(lǐ)。本文通(tōng)過幾種(zhǒng)常用流(liu)量計的(de)介紹，根(gēn)據⭐實際(ji)的應用(yòng)情況，說(shuō)明污水(shui)流🛀量監(jian)測過程(cheng)中如何(he)合理選(xuan)用不同(tong)的流量(liang)計。

  1 流量(liàng)監測中(zhōng)幾種常(cháng)用的流(liú)量計
   1.1 電(dian)磁流量(liang)計        電磁(cí)流量計(jì)是根據(ju)法拉第(dì)電磁感(gǎn)應定律(lǜ)制✌️成💯的(de)一種測(cè)量導電(diàn)液體體(tǐ)積流量(liang)的儀表(biǎo)。由于⭕其(qí)*的優點(diǎn)，目前被(bèi)廣泛地(di)應用于(yu)酸、堿、鹽(yán)等腐蝕(shi)性介質(zhì)，易燃易(yi)爆介質(zhi)，污水處(chu)理以及(jí)化工、醫(yī)藥、食品(pin)等工業(yè)中的漿(jiāng)液流量(liàng)的測量(liàng)，并形🎯成(chéng)了*的應(ying)用領域(yu)。
  1.2 超聲波(bō)流量計(ji)        超聲波(bō)流量計(ji)是通過(guo)檢測流(liú)體流動(dong)對💃🏻超聲(sheng)束（或超(chao)聲脈沖(chòng)）的作用(yong)以測量(liang)流量的(de)儀表。超(chāo)聲波流(liú)量計的(de)💁測量💋方(fang)法很多(duō)，有時間(jiān)差法、頻(pin)率差法(fǎ)、相位差(chà)❓法、多普(pǔ)勒法。時(shí)間差法(fǎ)、多普勒(le)法是🥰應(ying)用zui多的(de)測量原(yuan)理。
        超聲(shēng)波流量(liang)計和電(dian)磁流量(liàng)計一樣(yang)，因儀表(biǎo)流通通(tōng)道未設(she)置任何(he)阻礙件(jiàn)，均屬*流(liu)量計，适(shì)用于解(jie)決流量(liàng)測量困(kùn)❓難的問(wen)題🌈，特别(bié)✏️在大口(kou)徑流量(liang)測量方(fāng)面有較(jiào)突出的(de)優點，近(jin)年來它(tā)是發展(zhǎn)迅速的(de)流量計(ji)類型之(zhī)一。
        超聲(sheng)波流量(liàng)計的特(tè)點是可(ke)做非接(jie)觸式測(ce)量，爲無(wú)流動阻(zǔ)撓測💃量(liang)，無壓力(lì)損失，可(kě)測量非(fēi)導電性(xing)液體，對(dui)無阻撓(náo)測量的(de)電💯磁流(liu)量計是(shì)一種補(bǔ)充。時差(cha)法超聲(sheng)波流量(liàng)計🏃🏻‍♂️是目(mu)前應用(yong)zui廣🏃‍♀️泛的(de)。随🐅着CPU、信(xin)号處理(li)🌈技術的(de)發❗展，測(cè)量的準(zhun)确度和(hé)🌏可靠性(xìng)有了很(hěn)大的提(ti)高。尤其(qi)是時間(jiān)測量技(jì)術的發(fa)展，時差(cha)分辨力(li)提高了(le)，解決了(le)小口徑(jing)、低流速(su)測量難(nán)的問題(ti)。應用領(ling)域也從(cong)淨水擴(kuo)展到循(xun)環水、污(wū)水、重油(you)、原油、成(cheng)品油以(yǐ)及空氣(qi)、天然氣(qi)等多種(zhong)介質。但(dàn)有較多(duō)氣泡或(huò)懸浮物(wù)的液體(ti)會阻礙(ai)聲脈沖(chong)的正常(chang)傳播，導(dao)緻不能(néng)正常測(ce)量，所以(yǐ)超🔱聲波(bo)流量計(ji)更适于(yú)測量純(chún)淨液體(tǐ)。
        多普勒(lè)法超聲(sheng)波流量(liang)計一般(bān)要求流(liu)體内有(you)足夠🌈大(da)的散射(shè)體存在(zai)，而且還(hái)得是連(lián)續的。通(tōng)常情況(kuàng)下，散射(she)體的速(su)度與流(liú)體的速(sù)度有明(míng)顯的滑(hua)差，要求(qiú)流體流(liu)動的速(su)度必須(xu)比粒子(zǐ)産生沉(chen)澱的臨(lin)界速度(du)大很多(duo)，另外測(cè)得的速(su)度隻💰是(shi)散射體(tǐ)相遇點(dian)的速度(dù)值，因此(ci)，測量的(de)速度值(zhi)對流速(sù)分布和(hé)流态有(yǒu)🌍很大的(de)依賴性(xing)，也就是(shi)說直管(guǎn)段的長(zhǎng)度要求(qiú)很長，需(xu)在20倍管(guǎn)徑以上(shang)。所以，多(duō)普勒法(fǎ)超聲波(bō)流量計(jì)的應用(yong)有一定(ding)的局限(xiàn)性，較多(duo)應用于(yú)生活污(wū)水、工業(yè)廢水、啤(pí)酒飲料(liao)等介質(zhì)的測量(liàng)，通常不(bú)适用于(yu)非常😄清(qīng)潔的流(liu)體測量(liàng)。
  1.3 V錐流量(liàng)計        V錐流(liu)量計是(shi)一種新(xin)穎的差(chà)壓式流(liú)量計，利(lì)用一個(ge)V形錐體(ti)在流場(chang)中産生(shēng)的節流(liú)效應來(lái)測😘量流(liu)量，如❤️果(guǒ)流體通(tong)過一個(gè)節流元(yuan)件時，流(liú)速會加(jia)快，從而(er)會使動(dong)能增加(jia)，而被加(jiā)速處流(liú)體的靜(jìng)壓力反(fǎn)而會被(bèi)降低。壓(yā)降的大(da)小與流(liu)體的流(liú)速具有(you)一定的(de)函數關(guān)系，在其(qi)它條件(jiàn)不變的(de)情況下(xia)，壓降會(hui)🌏随流速(sù)的增加(jia)而增加(jia)，随流速(su)的減小(xiǎo)而減小(xiao)。
        V錐體流(liu)量計和(hé)其它節(jie)流式流(liú)量計不(bú)同，它改(gǎi)變了節(jiē)流的🌈布(bù)🐕局，使它(tā)從中心(xin)孔節流(liu)變成環(huán)狀節流(liu)，V錐🐇流量(liàng)☁️計是集(ji)差📧壓式(shì)流量計(jì)之精華(hua)的結晶(jing)，它的節(jiē)流緣是(shì)✂️鈍角，流(liu)動時形(xíng)🙇🏻成邊界(jiè)層，使流(liú)體離開(kāi)了節流(liu)緣。邊界(jiè)✌️層效應(yīng)使肮髒(zang)流體不(bú)能磨損(sun)節流緣(yuán)，其β值（等(deng)效直徑(jing)比）長期(qi)不變，是(shì)一種接(jie)近理想(xiang)狀态的(de)👉節流裝(zhuang)置，具有(you)長期的(de)穩定性(xing)。适用于(yu)各種氣(qì)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼體和✌️液(yè)體、煤氣(qì)、各種髒(zāng)污氣體(ti)介質、直(zhi)管段不(bú)足的場(chang)所和對(dui)精度要(yào)求高的(de)地方。由(yóu)于經濟(ji)成本🐪和(hé)該儀表(biǎo)還沒有(you)标準或(huò)國家标(biao)準，因此(ci)，還沒有(you)得到大(da)力的推(tui)廣和應(ying)用。
2 流量(liang)計的選(xuan)型設計(ji)        在進行(háng)流量計(jì)的選型(xíng)設計之(zhī)前，我們(men)應該首(shǒu)先明确(què)被測對(duì)象，然後(hòu)再綜合(he)考慮儀(yí)表性能(neng)⛹🏻‍♀️、安裝條(tiao)件、環境(jing)條件和(he)經濟因(yin)素這幾(ji)方面因(yīn)素。
 2.1 明确(que)被測對(duì)象        被測(ce)對象就(jiù)是工業(ye)廢水，工(gong)業廢水(shuǐ)含有📐大(da)量🌈的雜(zá)質，有一(yi)定的導(dǎo)電性和(he)腐蝕性(xìng)。那麽哪(na)一種更(gèng)适合🏃🏻這(zhe)類💁水質(zhì)的測量(liàng)呢？電磁(cí)流量計(ji)适合測(ce)量導電(dian)液體（電(diàn)導🌈率≥5μS/cm）的(de)流🌈量，應(yīng)根📐據被(bèi)測介質(zhì)物性、管(guǎn)道材質(zhì)，合理選(xuan)擇電極(ji)🤩形式、電(diàn)極材質(zhi)、襯裏材(cai)質、接地(dì)方式、防(fáng)護等級(ji)。
        超聲波(bō)流量計(jì)對被測(ce)介質要(yào)求十分(fen)苛刻，像(xiang)多普勒(lè)✔️法📐超聲(sheng)波流量(liàng)計隻能(néng)正常測(ce)量雜質(zhì)含量相(xiàng)對穩定(ding)的流體(ti)，而時間(jiān)差法流(liú)量計主(zhǔ)要用來(lai)測量潔(jie)❤️淨的流(liú)體。
        V錐流(liú)量計适(shì)用于髒(zāng)污的流(liú)體測量(liàng)，但前提(ti)條件是(shi)雷諾數(shu)應滿足(zu)要求。當(dāng)雷諾數(shu)無限制(zhi)地下降(jiàng)時，V錐流(liú)量計的(de)流出系(xì)數随着(zhe)雷諾數(shù)的減小(xiao)而減小(xiao)，其不确(què)定度将(jiāng)增加。在(zài)高壓的(de)場合，V錐(zhuī)流㊙️量計(jì)使用有(you)局限性(xìng)，因爲錐(zhuī)體負壓(yā)管的結(jie)構在承(cheng)受高壓(ya)的情況(kuàng)下會發(fā)生脫落(luo)，導緻事(shi)故的發(fā)生，選型(xíng)應注意(yì)。
2.2 流量計(ji)性能方(fāng)面
        在選(xuǎn)用某種(zhong)流量計(jì)時，首先(xian)應綜合(he)考慮該(gai)種流量(liang)計的🔱精(jīng)度、重複(fú)性、線性(xing)度、量程(cheng)比、壓力(lì)損失、輸(shu)出信🌈号(hao)特性、響(xiang)應時間(jiān)、不可測(ce)性等因(yīn)素。
        電磁(cí)流量計(jì)的傳感(gan)器結構(gou)簡單，測(ce)量管内(nei)沒有任(ren)何阻礙(ài)介質流(liu)動的節(jie)流部件(jian)，所以不(bu)會引起(qi)任何附(fu)加的壓(ya)力損失(shī)，是流量(liang)計中耗(hao)能zui低的(de)流量儀(yi)表之一(yi)。電磁流(liu)量計的(de)量程範(fàn)圍極寬(kuan)，并且在(zai)測量過(guò)程中不(bú)受被測(ce)介質的(de)溫度、粘(zhan)度、一定(dìng)範😄圍内(nei)電導率(lü)的影響(xiǎng)，反應靈(líng)敏，可提(tí)供選擇(ze)的口徑(jìng)範圍極(ji)寬🈲，從幾(jǐ)mm到3m都可(kě)以♌滿足(zú)，選擇電(dian)磁口徑(jìng)時應保(bao)證zui小流(liú)量工況(kuang)下被測(cè)介質流(liú)速不小(xiao)于0.5m/s。
        超聲(shēng)波流量(liang)計是一(yi)種非接(jiē)觸式的(de)測量儀(yi)表，沒有(you)機械✔️傳(chuan)動🏃🏻部件(jiàn)，通道内(nei)也沒有(you)阻礙件(jiàn)，無壓力(li)損失，能(neng)量🙇🏻損失(shī)🈲小，測量(liàng)精度不(bu)高。V錐流(liu)量計是(shi)一種具(ju)有*性能(néng)的新型(xíng)流量計(jì)，具有高(gāo)精度、高(gao)穩定性(xìng)，量程比(bi)較寬，而(er)且🔞重複(fú)性好😄（≤0.1%），準(zhun)确度高(gao)（≤0.5%）。因爲它(ta)是靠節(jie)流效應(ying)來測量(liàng)壓差的(de)，所以有(yǒu)🐇一定壓(yā)損。
  2.3 安裝(zhuang)條件方(fāng)面      許多(duō)流量計(jì)在運行(háng)過程中(zhong)存在問(wen)題，大部(bu)分👈是由(you)于安裝(zhuāng)出現了(le)問題。
        電(diàn)磁流量(liàng)計水平(píng)、垂直（下(xià)進上出(chū)）、傾斜（底(di)進頂出(chū)）安裝都(dou)🌈可以，但(dan)要求前(qián)、後需有(you)直管段(duàn)，一般的(de)要求是(shi)前直管(guan)段大于(yu)🙇🏻等于5D，後(hou)直🔆管段(duan)大于等(děng)于3D。電磁(cí)流量計(ji)安裝時(shí)應保證(zheng)滿管流(liu)，不能安(an)裝在管(guan)道zui高點(diǎn)。儀表井(jǐng)内安裝(zhuang)的電磁(cí)🐅流量計(jì)傳感器(qì)防護等(deng)級應爲(wei)IP68。
        超聲波(bo)流量計(ji)的安裝(zhuāng)對前、後(hòu)直管段(duàn)的要求(qiu)比較高(gāo)，安裝位(wei)置⭐至少(shǎo)要有15D的(de)直管段(duan)長度，不(bu)能受振(zhen)動的影(ying)♊響，否則(zé)測量不(bú)。
        V錐流量(liang)計的安(an)裝使用(yong)非常方(fang)便，安裝(zhuang)方式靈(ling)活，可選(xuǎn)管道法(fǎ)蘭式、直(zhi)接焊接(jiē)式、方管(guǎn)式，所需(xu)的直管(guan)段💯很短(duan)，前直管(guan)段🐪小于(yú)或等于(yú)3D，後直管(guǎn)段小于(yú)或等于(yú)1D就可以(yi)滿足要(yao)求。當測(ce)🔴量髒污(wu)介質時(shí)，應合理(lǐ)選擇🔴V錐(zhui)流量計(jì)取壓方(fāng)式，避免(miǎn)測量管(guan)線堵塞(sai)。
2.4 環境方(fāng)面
        環境(jìng)方面主(zhǔ)要是考(kao)慮周圍(wéi)溫度、濕(shi)度、安全(quan)因素、信(xìn)号調節(jiē)及變🏒送(sòng)、壓力、大(da)氣及電(diàn)子幹擾(rao)等對流(liu)量計❗性(xing)能穩定(dìng)💋方面的(de)影響。安(an)裝時都(dōu)應盡量(liàng)避開大(da)電機、大(dà)變壓器(qi)等，以防(fáng)引入電(diàn)磁幹擾(rao)。
        電磁流(liu)量計的(de)環境溫(wēn)度一般(bān)在－30～80 ℃ ，對相對(dui)濕度的(de)要求在(zài)5%～95%之間，大(dà)氣壓力(lì)爲86～106kPa；超聲(shēng)波流量(liàng)計💋對🎯環(huán)👈境溫度(dù)的要求(qiú)爲：轉換(huàn)器是－10～45 ℃ 、傳感(gǎn)器是－30～60 ℃ （常溫(wēn)型）和－30～160 ℃ （高溫(wēn)型）；而V錐(zhui)流量計(jì)環境溫(wen)度在－25~60 ℃ 範圍(wei)内，一體(tǐ)型結構(gou)溫度還(hai)受制于(yú)電子元(yuán)器件，範(fàn)圍要窄(zhai)些☂️，環境(jìng)相對濕(shi)度在10%～90%範(fan)圍内。
2.5 經(jing)濟成本(běn)方面
        流(liu)量計的(de)選擇要(yao)在初期(qī)投資和(hé)長期可(ke)靠運行(hang)之間綜(zōng)合考慮(lǜ)，例如購(gòu)買費用(yong)、安裝費(fèi)用、操作(zuò)費用、維(wei)護費用(yong)、校☎️驗費(fèi)用、流量(liàng)計☂️壽命(mìng)、備件及(ji)消費品(pin)、可靠性(xing)方面等(deng)各種❄️因(yīn)素都要(yào)在有🏃🏻效(xiào)滿足工(gong)業生産(chǎn)可靠運(yun)行的前(qián)提下，進(jìn)行*的經(jing)濟選型(xíng)。
        電磁流(liú)量計目(mù)前常用(yòng)的德國(guo)E＋H、科隆、日(ri)本橫河(hé)等公司(sī)産品均(jun1)🏃🏻價格不(bú)菲，以DN200mm管(guan)徑爲例(lì)，價格一(yi)般在2萬(wàn)元左右(you)⛷️，但随着(zhe)被測管(guan)徑的增(zēng)大和抗(kang)腐蝕性(xìng)的要求(qiú)，價格也(ye)會相應(yīng)📧增加。而(ér)像國内(nèi)比較的(de)北京中(zhong)瑞能、上(shang)海光華(huá)、四川川(chuan)儀等生(sheng)産的🔆電(diàn)磁流量(liàng)計産品(pǐn)，精🥰度上(shàng)也有了(le)很大的(de)提高，并(bìng)且價格(gé)方面也(ye)有很大(dà)的優勢(shì)。
       超聲波(bo)流量計(ji)目前常(cháng)用的進(jin)口品牌(pai)有美國(guo)麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xi)列、迪納(na)聲DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫(héng)河、英國(guó)MICRONES，固定式(shi)價格一(yi)般😄在3～5萬(wan)元之間(jian)。在國内(nei)，像廣州(zhōu)怡文、開(kai)封儀表(biao)、上海肯(kěn)👄特等所(suo)生産的(de)産品在(zài)工程應(yīng)用上也(yě)很廣泛(fan)，與國外(wai)的産品(pǐn)在成本(běn)方👈面有(you)很大的(de)競争優(yōu)勢。
       V錐流(liu)量計中(zhōng)的V錐由(you)于用料(liao)多、加工(gong)工藝複(fú)雜、标定(ding)費用🈲高(gāo)、基本上(shàng)依賴，使(shǐ)得其售(shòu)價較高(gao)，在國内(nèi)使用還(hái)不廣泛(fàn)，因成本(ben)關系還(hái)不能取(qu)代其它(ta)流量計(ji)。
3 結論       由(yóu)于污水(shui)具有流(liú)量變化(huà)大、含有(you)雜質、具(ju)有一定(ding)的導💋電(dian)能力和(hé)腐蝕性(xìng)的特點(dian)，對可靠(kào)、測量造(zao)成了很(hen)大的❌困(kùn)難✨。通過(guo)對以上(shàng)幾種流(liu)量計的(de)分析、比(bǐ)❄️較，在污(wu)水流量(liàng)測量過(guo)程中，電(dian)磁流量(liang)計的綜(zong)合性能(néng)較好。要(yao)👨‍❤️‍👨想使污(wu)水流量(liàng)的測量(liang)和控制(zhì)達到精(jing)度💜和可(kě)靠的要(yào)求，必須(xu)深入了(le)解、分析(xī)各流量(liang)計的性(xìng)能和特(tè)點以及(jí)被測污(wū)水水質(zhì)條件，才(cai)能選擇(zé)合适型(xíng)号的流(liú)量計。