污水流(liú)量監測中流量(liang)計該如何選擇(ze)

摘 要：由于污水(shui)具有流量變化(hua)大、含有雜質、具(ju)有導電性和腐(fu)蝕性的特點，導(dao)緻其流量計的(de)選擇比較複雜(za)。從被測對象、流(liú)量計性能、安裝(zhuāng)條件、使用環境(jìng)、經濟成本等方(fang)♉面，對電磁流量(liàng)🙇🏻計、超聲波流量(liang)計、V錐流量計進(jin)行了對比🐪分析(xi)，爲污水流量監(jian)測過程中🔴流量(liang)計的合理選用(yòng)提供參考。關鍵(jian)字：污水 流量監(jiān)測 電磁流量計(jì) 超聲波流量計(ji) V錐流量計
        流量(liang)計是少數幾種(zhǒng)使用比制造困(kun)難的儀器儀表(biao)之一，主要⛷️是因(yin)爲流量計種類(lèi)繁多，各有特點(diǎn)，加上被測對象(xiàng)又是污水，特别(bie)⚽是未經處理的(de)污水，不但具有(yǒu)強📱腐蝕性，而且(qie)還含有大量的(de)雜☎️質，具有一定(dìng)的導電性🥰，同時(shí)選型又涉及許(xǔ)多技術問題和(hé)經濟因素。因此(cǐ)，要做到技術上(shàng)可行，經濟上合(he)理，必須對🧡各流(liú)量計的性能特(te)點和工作⛱️原理(li)有所了解，才能(neng)保證流量計的(de)選型更加💚合理(lǐ)。本文通過幾種(zhong)常用🈲流量計的(de)介紹，根據實際(ji)的應用情況，說(shuō)明污水流量監(jian)測過程中如何(he)合理選用不同(tong)的流量計。

  1 流量(liang)監測中幾種常(chang)用的流量計
   1.1 電(diàn)磁流量計        電磁(ci)流量計是根據(ju)法拉第電磁感(gǎn)應定律🔴制成的(de)一種測量導電(dian)液體體積流量(liang)的儀表。由于其(qí)*的優點，目前被(bèi)廣泛地應用于(yu)酸、堿、鹽等腐蝕(shi)性介🛀🏻質，易燃易(yì)爆介質，污水💜處(chù)理以及化工、醫(yi)藥、食品等工業(yè)中的漿液流量(liàng)的測量，并形🔴成(chéng)了*的應用領域(yu)。
  1.2 超聲波流量計(jì)        超聲波流量計(ji)是通過檢測流(liú)體流動對超聲(sheng)束（或超聲脈沖(chong)）的作用以測量(liàng)流量的儀表。超(chāo)聲波流量計的(de)測量方法很多(duo)，有時間差法、頻(pin)率差法、相位差(cha)法、多普勒法。時(shi)🚩間差法、多普勒(le)法是❌應用zui多的(de)測量原理。
        超聲(shēng)波流量計和電(dian)磁流量計一樣(yàng)，因儀表流通通(tong)道未設置任何(hé)阻礙件，均屬*流(liú)量計，适用于解(jie)決流🧡量測量困(kùn)難的問題，特别(bie)在大口徑流量(liàng)測量方面有較(jiào)突出的優點，近(jin)年來它是發展(zhǎn)迅速的流量計(jì)類型之一。
        超聲(shēng)波流量計的特(tè)點是可做非接(jie)觸式測量，爲無(wú)流🚩動阻撓測量(liàng)，無壓力損失，可(kě)測量非導電性(xìng)液體，對無阻撓(nao)測量的電磁流(liú)🏃‍♀️量計是一種補(bu)充。時差法超聲(sheng)波👄流量計⭕是目(mù)前應用zui廣泛的(de)。随着CPU、信号處理(lǐ)技術的發展，測(ce)量的準确度和(hé)可靠性有☁️了很(hěn)大的提高。尤其(qi)是時間測量技(jì)術的發展，時差(cha)分辨力提高了(le)，解決了小口徑(jing)、低流速測‼️量難(nán)的問題。應用領(lǐng)域也從淨水擴(kuò)展到循環水、污(wū)水、重油、原油、成(cheng)品油以及空氣(qì)、天然氣等多種(zhǒng)介質。但有較多(duo)氣泡或懸浮物(wù)的液體會阻礙(ai)聲☎️脈沖的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼正常(cháng)傳播，導緻不能(néng)正常測量，所以(yi)超聲波流量計(jì)更适于測量純(chún)淨液體。
        多普勒(lè)法超聲波流量(liang)計一般要求流(liu)體内有足夠大(da)🏃🏻的散射體存在(zài)，而且還得是連(lian)續的。通常情況(kuang)下，散射體的速(sù)度🛀🏻與流體的速(su)度有明顯的滑(huá)差，要求流體流(liu)動的速度必須(xū)比粒子産生沉(chen)澱的臨界速度(du)大很多，另外測(cè)得的速度隻是(shì)散射體相遇點(dian)的速度值，因此(ci)，測量的速度值(zhí)對流速分布和(he)流态有很大的(de)依賴性，也就是(shi)說直管段的長(zhang)度要求很長，需(xū)在20倍管📐徑以上(shàng)。所以，多🙇🏻普勒法(fǎ)超⁉️聲波流量計(ji)的應用有一定(ding)的局限性，較多(duō)應用于生活污(wū)水、工業💔廢水、啤(pi)酒飲料等介質(zhì)的測量🔴，通常不(bú)适用于🌈非常清(qīng)潔的流體測量(liàng)。
  1.3 V錐流量計        V錐流(liu)量計是一種新(xin)穎的差壓式流(liu)量計，利🚩用一🐕個(ge)V形錐體在流場(chang)中産生的節流(liú)效應來測量流(liu)🌍量，如果流體通(tōng)過一個節流元(yuán)件時，流速會加(jiā)快，從而會使動(dòng)能增加，而被加(jiā)速處流體的靜(jing)壓力反而會被(bèi)降低。壓降的大(dà)小與流體的流(liu)速具有一定的(de)函數關系，在其(qí)它條件不變的(de)情況下，壓降會(huì)⁉️随流速的增加(jia)而增加，随流速(su)的減小而減小(xiǎo)。
        V錐體流量計和(hé)其它節流式流(liu)量計不同，它改(gai)變了節流🔞的布(bù)局，使它從中心(xīn)孔節流變成環(huan)狀節流，V錐流量(liang)計是集差壓式(shì)流量計之精華(huá)的結晶，它的節(jiē)流緣是鈍角，流(liú)動時形成邊界(jie)層，使流體離開(kai)了節流緣。邊界(jie)層效應使肮髒(zang)流體不能磨損(sun)節流緣，其β值（等(deng)效直徑比）長期(qi)不變，是一種接(jiē)近理想狀态的(de)節流裝置，具✍️有(you)長期的穩定性(xìng)。适用于各種氣(qi)體和液體、煤氣(qì)、各種髒污氣體(ti)介質、直管段不(bú)足的場所㊙️和對(duì)精度要求高的(de)🙇🏻地方。由于經濟(ji)成本和該儀表(biao)還沒有标準或(huò)國家标準，因此(cǐ)，還沒有得到大(dà)力的推廣和應(yīng)用。
2 流量計的選(xuǎn)型設計        在進行(háng)流量計的選型(xing)設計之前，我們(men)應該首先明确(què)被測對象，然後(hòu)再綜合考慮儀(yi)表性能、安裝條(tiáo)件、環境條件和(hé)經濟因素這幾(jǐ)方面因素。
 2.1 明确(que)被測對象        被測(cè)對象就是工業(yè)廢水，工業廢水(shui)含有大量的雜(za)質，有一定的導(dǎo)電性和腐蝕性(xìng)。那麽💋哪一種更(gèng)适合這類水質(zhì)的測量呢？電磁(cí)流量計适合測(cè)量導電液體（電(diàn)導率≥5μS/cm）的流量，應(ying)根據被測介質(zhì)物性、管道材質(zhì)，合理🐕選擇電極(jí)形式、電極材質(zhì)、襯裏材質、接地(dì)方式、防護等級(ji)。
        超聲波流量計(jì)對被測介質要(yao)求十分苛刻，像(xiang)多普☀️勒法超聲(shēng)波流量計隻能(néng)正常測量雜質(zhi)含量相對穩定(dìng)的流體，而時間(jian)差法流量計主(zhu)要用來測量潔(jié)淨的流體。
        V錐流(liu)量計适用于髒(zāng)污的流體測量(liang)，但前提條件是(shi)雷諾數應㊙️滿足(zu)要求。當雷諾數(shù)無限制地下降(jiàng)時，V錐流量⭕計的(de)流出🌐系數随着(zhe)雷諾數的減小(xiǎo)而減小，其💃不确(que)定度将增加。在(zài)高💃🏻壓的場合，V錐(zhui)流♈量計使用有(yǒu)局限性，因爲錐(zhuī)體負壓管的結(jie)構在承受高壓(yā)的情✉️況下會發(fā)生脫落，導緻事(shi)故的發生，選型(xing)應注意。
2.2 流量計(jì)性能方面
        在選(xuan)用某種流量計(jì)時，首先應綜合(he)考慮該種流量(liàng)計📐的精度、重複(fú)性、線性度、量程(chéng)比、壓力損失、輸(shū)出信号特性、響(xiang)⛱️應時間、不可測(ce)性等因素。
        電磁(cí)流量計的傳感(gǎn)器結構簡單，測(cè)量管内沒有任(rèn)何🌐阻礙介🛀質流(liú)動的節流部件(jian)，所以不會引起(qi)任何🍉附加的壓(ya)力損🈲失，是💛流量(liang)計中耗能zui低的(de)流量儀表之一(yī)。電磁流量計的(de)量程範圍極寬(kuān)，并🐕且在測量過(guò)☂️程中不受被測(ce)介質❄️的溫度、粘(zhan)度、一定範圍内(nèi)電導率的影響(xiǎng)，反應靈敏，可提(tí)供選擇的口徑(jing)範圍極寬🚶，從幾(jǐ)mm到3m都可♌以滿足(zu)，選擇電磁口徑(jing)時應保證zui小流(liu)☀️量工況下被測(ce)介質流速不小(xiao)于0.5m/s。
        超聲波流量(liang)計是一種非接(jie)觸式的測量儀(yi)表，沒有機械傳(chuán)🈲動部件，通道内(nei)也沒有阻礙件(jiàn)，無壓力損失，能(neng)量損失小，測💋量(liàng)精度不高。V錐流(liú)量計是一種具(ju)有*性能的新型(xing)流量計，具有高(gao)精度、高穩🐉定性(xing)，量程比較寬，而(er)且重複性好（≤0.1%），準(zhun)确度高☁️（≤0.5%）。因爲它(ta)是靠節流效應(yīng)來測量壓差的(de)，所以有一定壓(yā)損。
  2.3 安裝條件方(fang)面      許多流量計(jì)在運行過程中(zhōng)存在問題，大部(bu)分👨‍❤️‍👨是由于安裝(zhuāng)出現了問題。
        電(dian)磁流量計水平(ping)、垂直（下進上出(chu)）、傾斜（底進頂出(chū)）安裝都可以，但(dan)要求前、後需有(yǒu)直管段，一般的(de)要求是前直管(guǎn)段大于等于👌5D，後(hou)直管段大于等(deng)于3D。電磁流量計(jì)安裝✌️時應保證(zhèng)滿管流，不能安(ān)裝在管道zui高點(diǎn)。儀表井内安裝(zhuāng)的電磁流量計(ji)傳感器防護等(děng)級應爲🔞IP68。
        超聲波(bo)流量計的安裝(zhuang)對前、後直管段(duàn)的要求比較📧高(gāo)，安裝位置至少(shao)要有15D的直管段(duan)長度，不能受振(zhèn)動🏃‍♀️的影😍響，否則(ze)測量不。
        V錐流量(liang)計的安裝使用(yòng)非常方便，安裝(zhuāng)方式靈活，可選(xuan)管道法蘭式、直(zhí)接焊接式、方管(guan)式，所需的直管(guǎn)段很短，前直管(guan)段小于或等于(yu)3D，後直管段小于(yú)或等于1D就可以(yǐ)滿足要求。當測(ce)🥰量髒污介質時(shí)，應合理選擇V錐(zhui)流量計取壓方(fang)式，避免測量管(guǎn)線堵塞。
2.4 環境方(fāng)面
        環境方面主(zhu)要是考慮周圍(wei)溫度、濕度、安全(quan)因素、信号調節(jiē)及變送、壓力、大(da)氣及電子幹擾(rao)等對流量計性(xing)能🛀🏻穩定方面的(de)影響。安裝時都(dou)應盡量避開大(dà)電機、大變壓器(qi)等，以防引♌入電(diàn)磁幹擾。
        電磁流(liu)量計的環境溫(wen)度一般在－30～80 ℃ ，對相對濕度的(de)要求在5%～95%之間，大(dà)氣壓力爲86～106kPa；超聲(shēng)波流量計對環(huan)境溫度的要求(qiú)爲：轉換器是－10～45 ℃ 、傳感器是－30～60 ℃ （常溫型）和－30～160 ℃ （高溫型）；而V錐(zhuī)流量計環境溫(wēn)度在－25~60 ℃ 範圍(wei)内，一體型結構(gòu)溫度還受制于(yu)電子元器件，範(fan)圍👌要💜窄些🧡，環境(jìng)相對濕度在10%～90%範(fan)圍内。
2.5 經濟成本(ben)方面
        流量計的(de)選擇要在初期(qi)投資和長期可(ke)靠運行之間綜(zōng)合考慮，例如購(gòu)買費用、安裝費(fei)用、操作費用、維(wéi)護費用、校驗費(fèi)用、流量計壽命(mìng)、備件及消費品(pǐn)、可靠性方面等(děng)各種因素都要(yao)在有效滿足⭕工(gōng)業生産可靠運(yùn)行的前提下，進(jin)行*的經濟選型(xing)。
        電磁流量計目(mù)前常用的德國(guo)E＋H、科隆、日本橫河(he)等公司産品均(jun)價格不菲，以DN200mm管(guan)徑爲例，價格一(yi)般在2萬元左右(yòu)，但随着被測管(guǎn)徑的增大和抗(kang)腐蝕性的要求(qiú)，價格也📐會相應(ying)✍️增加。而像國内(nèi)比較的北京中(zhōng)瑞能、上海光華(huá)、四川川儀等生(shēng)産的電磁流量(liang)計産品，精😘度上(shàng)也有了很大的(de)提高，并且價格(gé)方面也有很大(da)🛀🏻的優勢。
       超聲波(bo)流量計目前常(chang)用的進口品牌(pai)有美國麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xì)列、迪🌏納✂️聲DYNASONISERIES901系列(lie)、日本橫河、英國(guó)MICRONES，固定式價格一(yī)般在3～5萬元之間(jiān)。在國内，像廣州(zhōu)怡文、開封儀表(biǎo)、上海肯特等所(suo)生産的産品在(zài)工程應用上也(ye)很廣泛，與國外(wai)的産品在成本(běn)方面有很大的(de)競争優勢。
       V錐流(liú)量計中的V錐由(yóu)于用料多、加工(gong)工藝複雜、标定(dìng)費用高、基💰本上(shang)依賴，使得其售(shòu)價較高，在國内(nei)使用還不🍓廣泛(fan)，因成本關系還(hai)不能取代其它(tā)流量計。
3 結論       由(you)于污水具有流(liú)量變化大、含有(yǒu)雜質、具有一定(dìng)🌂的導電能力和(he)腐蝕性的特點(dian)，對可靠、測量造(zao)成了很大的困(kùn)難⭐。通過對以上(shang)幾種流量計的(de)分析、比較，在污(wū)水流量測量過(guò)🌐程中，電磁流量(liàng)計的綜合性能(neng)較好。要想使污(wū)水流量的測量(liàng)和控制達到精(jīng)度和可靠的要(yào)求，必須深入了(le)解、分析各流量(liàng)計的性能和特(tè)點以及被測污(wū)水水質條件，才(cái)能選擇🌈合适型(xíng)号的流量計。