污水流(liu)量監測中(zhōng)流量計該(gāi)如何選擇(zé)

摘 要：由于(yú)污水具有(yǒu)流量變化(huà)大、含有雜(zá)質、具有導(dǎo)電性和腐(fu)蝕性的特(tè)點，導緻其(qí)流量計的(de)選擇比較(jiào)🤟複雜。從被(bèi)🏒測對象、流(liú)🌈量計性能(néng)、安裝條件(jiàn)、使用環境(jìng)、經濟成本(ben)等方⛷️面，對(dui)電磁流量(liàng)計、超聲波(bo)流量計、V錐(zhui)流量計進(jìn)🐪行了對比(bi)分析，爲污(wu)水流量監(jiān)測過程中(zhong)流量計的(de)合理選用(yong)提供參考(kao)。關鍵字：污(wu)水 流量監(jiān)測 電磁流(liú)量🔞計 超聲(shēng)波流量計(ji) V錐流量計(jì)
        流量計是(shì)少數幾種(zhǒng)使用比制(zhì)造困難的(de)儀器儀表(biao)之🏒一，主要(yào)是🌈因爲流(liú)量計種類(lei)繁多，各有(you)特點，加上(shàng)☁️被測對象(xiang)又是污水(shuǐ)，特别是未(wei)經處理的(de)污水，不但(dan)具有強腐(fǔ)蝕性🛀，而且(qiě)還⭕含有大(dà)量的雜質(zhi)，具有一定(dìng)的導電性(xing)，同時選型(xing)又涉及許(xǔ)㊙️多技術問(wen)題和經濟(jì)☎️因素。因此(cǐ)，要做到技(ji)術上可行(hang)，經濟上合(hé)理，必須對(duì)各流量計(ji)的🔴性能特(te)點和工作(zuo)原理有所(suǒ)了解，才能(neng)保證流量(liang)計的選型(xíng)更加合理(lǐ)。本文通過(guo)幾種常用(yòng)流量計的(de)介紹，根據(jù)實際的應(ying)用情況，說(shuō)明污水流(liú)量監測過(guò)程中如何(he)合理選用(yòng)不同的流(liu)量計。

  1 流量(liàng)監測中幾(jǐ)種常用的(de)流量計
   1.1 電(diàn)磁流量計(jì)        電磁流量(liàng)計是根據(ju)法拉第電(dian)磁感應定(dìng)👉律制成的(de)一種測量(liang)導電液體(ti)體積流量(liàng)的儀表。由(you)于其*的優(you)點💃🏻，目前被(bei)廣泛地應(ying)用于酸、堿(jian)、鹽等腐蝕(shí)性介🚩質，易(yì)燃易爆介(jiè)質，污水處(chu)理以及化(hua)工、醫藥、食(shí)品等工業(yè)中的漿🈲液(yè)流量的測(cè)量，并形成(chéng)了*的應🐕用(yòng)領域。
  1.2 超聲(shēng)波流量計(ji)        超聲波流(liu)量計是通(tōng)過檢測流(liu)體流💋動對(dui)🔆超聲束（或(huò)超聲脈沖(chòng)）的作用以(yǐ)測量流量(liang)的儀表。超(chao)聲波💜流量(liàng)計的測量(liang)方法很多(duo)，有時間差(cha)法、頻率差(cha)法、相位差(chà)法、多普勒(le)法。時間差(cha)法🔞、多普勒(le)法是應用(yòng)zui多的測量(liang)原理。
        超聲(sheng)波流量計(jì)和電磁流(liu)量計一樣(yang)，因儀表流(liu)通通道未(wei)設💔置任何(hé)阻礙件，均(jun1)屬*流量計(jì)，适用于解(jiě)決流🤟量測(cè)‼️量困難的(de)問題，特别(bié)🚩在大口徑(jing)流量測量(liàng)方面有較(jiao)突出的優(yōu)點，近年來(lái)它是發展(zhan)迅速的流(liu)量計🌂類型(xíng)之一。
        超聲(shēng)波流量計(jì)的特點是(shì)可做非接(jiē)觸式測量(liang)，爲無流動(dong)阻撓☔測量(liàng)，無壓力損(sǔn)失，可測量(liang)非導電性(xing)液體，對無(wú)阻撓🏃🏻‍♂️測量(liang)☁️的電磁流(liú)量計是一(yi)種補充。時(shi)差法超聲(sheng)波流量計(jì)是目前應(ying)用zui廣泛的(de)。随着CPU、信号(hao)處理技術(shu)的發展，測(cè)量的準确(que)度和可靠(kao)性有了很(hěn)大的提高(gāo)。尤其是時(shi)間測量技(jì)術的發展(zhǎn)，時👈差分辨(biàn)力提高了(le)，解決了小(xiǎo)口徑、低流(liu)速測🐅量難(nan)的問題。應(yīng)用領域也(ye)從淨水擴(kuò)展到循環(huán)水、污水、重(zhòng)油、原油、成(cheng)品油以及(jí)空氣、天然(rán)氣等😍多種(zhǒng)介質。但有(yǒu)較⛱️多🐕氣泡(pao)或懸浮物(wu)的液㊙️體會(huì)阻礙聲脈(mo)沖的正常(chang)傳播，導緻(zhi)不能正常(cháng)測量，所以(yǐ)超聲波流(liu)😄量計更适(shì)于測量純(chún)淨液體。
        多(duō)普勒法超(chāo)聲波流量(liang)計一般要(yao)求流體内(nèi)有足夠大(da)的🌈散射體(tǐ)存在，而且(qiě)還得是連(lián)續的。通常(cháng)情況下♊，散(san)射體的速(sù)度與流體(ti)的速度有(yǒu)明顯的滑(hua)差，要求🎯流(liu)體流動的(de)速度必須(xu)比粒子産(chǎn)生沉澱的(de)臨界速度(du)大很多，另(lìng)外測得的(de)速度隻是(shì)散射體相(xiang)遇點的🐇速(sù)度值，因此(cǐ)，測量的速(su)度值對流(liu)速分布和(hé)流态有很(hen)大的依賴(lài)性，也就是(shi)說直管段(duan)的長度要(yào)求很長⭐，需(xū)在20倍管徑(jìng)以上。所以(yǐ)，多普勒法(fa)超聲波流(liu)量計的應(yīng)✊用有一定(dìng)的局限性(xìng)，較多應用(yong)于生💋活污(wū)水、工業廢(fèi)水、啤酒飲(yǐn)料等介質(zhì)的測量，通(tōng)常不适用(yong)于♈非常🌈清(qīng)潔的流體(tǐ)測量。
  1.3 V錐流(liú)量計        V錐流(liú)量計是一(yī)種新穎的(de)差壓式流(liu)量計，利用(yong)一個V形錐(zhuī)體在流場(chang)中産生的(de)節流效應(ying)來測量流(liu)🔴量，如果流(liu)體通過一(yi)個節流元(yuán)件時，流速(su)會加🛀🏻快，從(cóng)而會使動(dòng)能增加，而(er)被加速處(chu)流體的靜(jìng)壓力反而(er)會被降低(dī)。壓降的大(da)小與流體(tǐ)的流💋速具(jù)有一☀️定的(de)函數關系(xì)，在其它條(tiao)件不變的(de)情況下，壓(yā)降會随流(liú)速的增加(jia)🈲而增加，随(suí)流速🚶‍♀️的減(jiǎn)小而減小(xiao)。
        V錐體流量(liang)計和其它(tā)節流式流(liú)量計不同(tong)，它改變了(le)節☔流的布(bù)局，使它從(cóng)中心孔節(jiē)流變成環(huán)狀節流，V錐(zhuī)流量計是(shì)集差壓式(shi)流量計之(zhi)精華的結(jié)晶，它的節(jiē)流緣是鈍(dun)角，流動時(shí)形成邊界(jiè)層，使流體(ti)離開了節(jie)流緣。邊界(jiè)🐕層效應使(shǐ)肮髒流體(tǐ)不能磨損(sun)節流緣，其(qí)☔β值（等效直(zhi)徑比）長期(qi)不變，是一(yi)種接近理(lǐ)想狀态的(de)🤞節流裝置(zhì)，具有長期(qī)的穩定性(xing)。适用于各(gè)種氣體和(he)液體、煤氣(qì)💞、各種髒污(wū)氣體介質(zhi)、直管段不(bú)足的場所(suǒ)和🔴對精度(du)要求高的(de)🐅地方。由于(yú)經濟成本(běn)和該儀表(biǎo)還沒有标(biao)準或國家(jiā)标準，因此(cǐ)，還沒有得(dé)到大🧑🏾‍🤝‍🧑🏼力的(de)💃🏻推廣和應(yīng)用。
2 流量計(ji)的選型設(shè)計        在進行(háng)流量計的(de)選型設計(ji)之前，我們(men)應該首先(xian)明确被測(cè)對象，然後(hou)再綜合考(kǎo)慮儀表性(xing)能、安裝條(tiao)件、環境條(tiáo)件和經濟(jì)因素這幾(jǐ)方面因素(sù)。
 2.1 明确被測(cè)對象        被測(cè)對象就是(shì)工業廢水(shui)，工業廢水(shui)含有大量(liang)☂️的雜質，有(yǒu)一定的導(dǎo)電性和腐(fǔ)蝕性。那麽(me)💋哪一種更(gèng)适合這類(lei)🈲水質🌏的測(cè)量呢？電磁(ci)流量計适(shì)🛀🏻合測量導(dao)電液體（電(dian)導率≥5μS/cm）的流(liu)量，應根據(jù)被測介質(zhi)物性、管道(dao)材質，合理(lǐ)選擇電極(ji)形式、電極(jí)💁材質、襯裏(li)材質、接地(dì)方式、防護(hu)等級。
        超聲(shēng)波流量計(jì)對被測介(jie)質要求十(shí)分苛刻，像(xiàng)多普勒法(fǎ)超聲波🈲流(liú)量計隻能(néng)正常測量(liàng)雜質含量(liang)相對穩定(dìng)🏃的流體，而(er)時間差法(fǎ)流量計主(zhu)要用來測(cè)量潔淨的(de)流🚩體。
        V錐流(liú)量計适用(yòng)于髒污的(de)流體測量(liang)，但前提條(tiáo)件是💯雷諾(nuò)數應滿🌈足(zú)要求。當雷(lei)諾數無限(xian)制地下降(jiang)時，V錐流量(liang)計的流出(chu)系數随着(zhe)雷諾數的(de)減小而減(jian)小，其🔴不确(que)定度将增(zeng)加。在高壓(yā)的場合，V錐(zhuī)流🌍量計使(shi)用有局限(xiàn)性，因爲錐(zhui)體負壓管(guǎn)的結構在(zai)承受高壓(yā)的情況下(xia)會發生脫(tuo)落，導緻事(shi)故的發生(shēng)，選型應注(zhù)意。
2.2 流量計(jì)性能方面(miàn)
        在選用某(mou)種流量計(jì)時，首先應(ying)綜合考慮(lü)該種流量(liang)計🌍的♋精度(dù)🧡、重複性、線(xiàn)性度、量程(chéng)比、壓力損(sun)失、輸出信(xin)🔱号特性、響(xiang)應時間、不(bú)可測性等(deng)因素。
        電磁(cí)流量計的(de)傳感器結(jié)構簡單，測(ce)量管内沒(méi)有任何阻(zǔ)礙介🧡質🐇流(liú)動的節流(liú)部件，所以(yi)不會引起(qi)任何🔞附加(jiā)的壓力損(sǔn)失，是🌐流量(liang)計中耗能(néng)zui低的流量(liang)儀表📧之一(yī)。電磁流量(liàng)計的量📞程(cheng)範圍極寬(kuān)，并且在測(ce)量過程中(zhong)不受被測(ce)介質的溫(wēn)度、粘㊙️度、一(yī)定範♻️圍内(nèi)電導率的(de)影響，反應(ying)靈敏，可提(ti)供選擇的(de)口徑範圍(wéi)極寬，從幾(ji)mm到3m都可🐇以(yǐ)滿足，選擇(zé)電磁口徑(jìng)時應保證(zheng)zui小流量工(gong)況下被測(ce)介質流速(sù)不小于0.5m/s。
        超(chao)聲波流量(liang)計是一種(zhǒng)非接觸式(shi)的測量儀(yi)表，沒有♌機(ji)械傳動部(bù)件，通道内(nèi)也沒有阻(zu)礙件，無壓(yā)力損失，能(neng)量損失小(xiǎo)，測量精度(dù)不高。V錐流(liú)量計是一(yi)種具有*性(xing)能的新型(xíng)流量計，具(ju)有高精🌈度(dù)、高穩定性(xing)，量程比較(jiao)寬，而且重(zhong)複性好（≤0.1%），準(zhun)确度高👅（≤0.5%）。因(yin)爲它是靠(kao)節流效🔞應(ying)來測量壓(ya)差的，所以(yǐ)有一定壓(ya)損。
  2.3 安裝條(tiao)件方面      許(xǔ)多流量計(ji)在運行過(guo)程中存在(zai)問📞題♈，大😍部(bù)🏃‍♀️分🌈是由于(yú)安裝出現(xiàn)了問題。
        電(diàn)磁流量計(jì)水平、垂直(zhí)（下進上出(chu)）、傾斜（底進(jin)頂出）安裝(zhuāng)都可以，但(dàn)要求前、後(hou)需有直管(guan)段，一般的(de)要求是前(qian)直管段♋大(da)于等于5D，後(hou)直💁管段大(dà)于等于3D。電(diàn)磁流量計(ji)安裝時應(yīng)保證滿管(guǎn)流，不能安(ān)裝在管道(dào)zui高點。儀表(biao)井内安裝(zhuāng)的電磁流(liu)量計傳感(gǎn)器防護等(deng)級應爲IP68。
        超(chao)聲波流量(liàng)計的安裝(zhuang)對前、後直(zhí)管段的要(yào)求比較高(gāo)，安裝位置(zhi)至少要有(you)15D的直管段(duan)長度，不能(neng)受振動的(de)影💞響，否則(ze)測量不。
        V錐(zhui)流量計的(de)安裝使用(yong)非常方便(biàn)，安裝方式(shì)靈活，可🈚選(xuǎn)管道法蘭(lán)式、直接焊(han)接式、方管(guǎn)式，所需的(de)直管段很(hěn)短，前直管(guan)段小于或(huò)等💋于3D，後直(zhi)管段小于(yú)或等于✏️1D就(jiù)可以滿足(zú)要求。當測(ce)量髒污介(jiè)質時，應合(he)理選擇V錐(zhuī)流量計取(qǔ)壓方式，避(bì)免測量🚶管(guan)線堵塞。
2.4 環(huán)境方面
        環(huán)境方面主(zhǔ)要是考慮(lü)周圍溫度(du)、濕度、安全(quan)因素、信号(hao)調節及變(bian)👌送、壓力、大(da)氣及電子(zǐ)幹擾等對(duì)流量計性(xing)能🌈穩定❗方(fāng)面❗的影響(xiang)。安裝時都(dōu)應盡量避(bì)開大電機(jī)、大變壓器(qì)等🐪，以防引(yǐn)入電磁幹(gàn)擾。
        電磁流(liú)量計的環(huan)境溫度一(yi)般在－30～80 ℃ ，對相對濕(shī)度的要求(qiu)在5%～95%之間，大(dà)氣壓力爲(wèi)86～106kPa；超聲波流(liú)量計對環(huan)境溫度的(de)要求爲：轉(zhuǎn)換器是－10～45 ℃ 、傳感器(qi)是－30～60 ℃ （常(cháng)溫型）和－30～160 ℃ （高溫型(xing)）；而V錐流量(liàng)計環境溫(wen)度在－25~60 ℃ 範圍内，一(yī)體型結構(gou)溫度還受(shòu)制于電子(zǐ)元器件，範(fan)💜圍要窄些(xie)，環境相對(dui)濕度在10%～90%範(fàn)圍内。
2.5 經濟(jì)成本方面(miàn)
        流量計的(de)選擇要在(zai)初期投資(zī)和長期可(ke)靠運行之(zhi)間綜合考(kao)慮，例如購(gòu)買費用、安(an)裝費用、操(cāo)作費用、維(wei)護費用、校(xiào)㊙️驗費用、流(liú)量計壽命(ming)、備件及消(xiāo)費品、可靠(kào)♍性方面等(děng)各種因素(sù)都要在有(yǒu)效滿足工(gong)業生産可(kě)靠運行的(de)前提下，進(jìn)行*的經濟(jì)選型。
        電磁(ci)流量計目(mù)前常用的(de)德國E＋H、科隆(long)、日本橫河(he)等公司産(chan)品均價格(gé)不菲，以DN200mm管(guan)徑爲例，價(jia)格一般在(zai)2萬元左右(you)👉，但随着被(bei)測管徑的(de)增大和抗(kàng)腐蝕性的(de)要求，價格(gé)也🤩會相應(yīng)增加。而👣像(xiang)國内比較(jiào)的北京中(zhōng)瑞能❄️、上海(hai)光華、四川(chuan)川儀☔等生(shēng)産的電磁(cí)流量計産(chǎn)品，精度上(shàng)也有了很(hěn)大的提高(gao)♻️，并且價格(gé)方面也有(yǒu)很大的優(yōu)勢。
       超聲波(bo)流量計目(mù)前常用的(de)進口品牌(pái)有美國麗(li)聲🥵POLYSONLCSDCT7088系列、迪(dí)納聲DYNASONISERIES901系列(lie)、日本橫河(he)、英國MICRONES，固定(ding)式價格一(yī)般‼️在3～5萬元(yuán)之間。在國(guó)内，像廣州(zhōu)怡文、開封(feng)儀表、上海(hǎi)肯🌈特等所(suǒ)生産的産(chan)品在工程(cheng)應用上也(ye)很廣泛，與(yǔ)國外的産(chǎn)品💋在成本(ben)方面有很(hěn)大的競争(zhēng)優勢。
       V錐流(liu)量計中的(de)V錐由于用(yong)料多、加工(gōng)工藝複雜(za)、标定費用(yòng)👣高、基本㊙️上(shang)依賴，使得(de)其售價較(jiao)高，在國内(nei)使用還不(bú)廣泛，因成(chéng)本關系還(hái)不能取代(dai)其它流量(liàng)計。
3 結論       由(yóu)于污水具(jù)有流量變(biàn)化大、含有(you)雜質、具有(yǒu)一定🔞的導(dao)電能力和(hé)腐蝕性的(de)特點，對可(ke)靠、測量造(zao)成了很大(dà)的困難。通(tong)過對以上(shàng)幾種流量(liang)計的分析(xi)、比較，在污(wū)水流量測(cè)量過程中(zhong)，電磁流量(liang)計的綜合(hé)性能較好(hǎo)。要想使污(wu)水流量的(de)測量和控(kong)制達到精(jing)度⭕和可靠(kao)的要求，必(bì)須深入👌了(le)解、分析各(gè)流量計的(de)性🐆能和特(te)點以及被(bèi)測污水水(shui)質條件，才(cái)能選擇合(he)适型号的(de)流量計。