污水流量監(jiān)測中流量計該如(ru)何選擇

摘 要：由于(yú)污水具有流量變(biàn)化大、含有雜質、具(jù)有導電性和腐蝕(shí)性的特點，導緻其(qi)流量計的選擇比(bǐ)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(chāo)聲波流量計、V錐流(liú)量計進行了對比(bǐ)分析，爲污水流量(liàng)監測過程中流量(liang)計的合理選用提(ti)供參考。關鍵字❌：污(wū)水 流量監測 電磁(cí)流量計 超聲波流(liu)量計 V錐流量計
        流(liu)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(liàng)計種類繁多，各有(yǒu)特點，加上被測對(duì)象🚶又是污水🧡，特别(bie)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(tong)時選型又涉及許(xǔ)多技術問題和經(jīng)濟⁉️因素。因此，要做(zuò)到技術上可行，經(jing)濟上合理，必須對(dui)各流量計的性能(néng)特點和工作原理(li)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(liàng)計的介紹，根據實(shi)際的應用情況⚽，說(shuō)明污水流量監測(ce)過程中如何合理(li)選用不同的流量(liàng)計。

  1 流量監測中幾(ji)種常用的流量計(jì)
   1.1 電磁流量計        電磁(ci)流量計是根據法(fa)拉第電磁感應🈲定(ding)💰律制🔱成的一種測(cè)量導電液體體積(jī)流量的儀表。由于(yú)🔞其*的優點，目前被(bèi)廣泛地應用于酸(suan)、堿、鹽等腐蝕性介(jie)質，易燃易爆介質(zhi)，污水🌈處理以及化(hua)工、醫藥、食品等工(gōng)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(bo)流量計是通過檢(jian)測流體流動對超(chao)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(chà)法、頻率差法、相位(wèi)差🏃‍♂️法、多普勒法。時(shí)間差法、多普勒法(fǎ)是應用zui多的測量(liàng)原理。
        超聲波流量(liang)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(liàng)計，适用于解決流(liú)🌈量測量困🔴難的問(wen)題，特别在大口徑(jing)流量測量方面有(yǒu)較突出的優點，近(jìn)年來它是發展迅(xùn)速的流量計♍類型(xíng)之一。
        超聲波流量(liang)計的特點是可做(zuò)非接觸式測量，爲(wei)無流動阻撓🧑🏾‍🤝‍🧑🏼測量(liàng)，無壓力損失，可測(ce)量非導電性液體(tǐ)，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(mu)前應用zui廣泛的。随(sui)着CPU、信号處理技術(shù)的發展，測量的準(zhun)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(jue)了小口徑、低流速(su)測量難的問題。應(ying)🥰用領域也從淨水(shuǐ)擴展到循環水、污(wū)水、重油、原油、成品(pin)油以及空氣、天然(rán)氣等多種介質。但(dan)有較多氣泡或懸(xuán)浮物的液體會阻(zǔ)礙聲脈沖的正常(cháng)傳播，導緻不能正(zhèng)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(liú)量計一般要求流(liú)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(zhi)是散射體🌈相遇點(dian)的🔆速度值，因此，測(ce)量的速度值對流(liu)速分布和流态有(yǒu)🈲很大的依賴性，也(ye)就是說直管段的(de)長度要求很長，需(xū)在20倍管徑以上。所(suǒ)以，多普勒法超㊙️聲(shēng)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(pí)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(jì)        V錐流量計是一種(zhong)新穎的差壓式流(liu)量計，利用🌂一個V形(xíng)錐體在流場中産(chǎn)生的節流效應來(lái)測量流💛量，如果流(liú)體通過一個節流(liú)元件時，流速會加(jia)快，從而會使動能(néng)增加，而被加速處(chù)流體的靜壓力反(fan)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(tā)條件不變的情況(kuàng)下，壓降會随流速(sù)的增加而增加，随(sui)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(ta)從中心孔節流變(bian)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(yuán)是鈍角，流動時形(xíng)成邊界層，使流體(ti)離開了節📞流緣。邊(biān)界層效應使肮髒(zang)流體不能磨損節(jie)流緣，其β值（等效直(zhí)徑📞比）長期不變，是(shì)一種接近‼️理想狀(zhuang)态的節流裝置，具(jù)💃有長期的穩定性(xing)。适用于各種氣體(ti)和💯液體、煤氣、各種(zhǒng)髒污氣體介質、直(zhi)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(hái)沒有标準或國家(jiā)标🆚準，因此，還沒有(you)得到大力的推廣(guang)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(dui)象，然後再綜合考(kǎo)慮儀表性能、安裝(zhuang)👣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(jiù)是工業廢水，工業(ye)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(hé)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(deng)級。
        超聲波流量計(jì)對被測介質要求(qiú)十分苛刻，像多普(pǔ)勒法超聲🌈波流量(liang)計隻能正常測量(liàng)雜質含量相對穩(wěn)定的流體，而時間(jian)差法流量計主要(yao)用來測量潔淨的(de)流體。
        V錐流量計适(shì)用于髒污的流體(ti)測量，但前提條件(jiàn)是雷❓諾數應滿足(zu)要求。當雷諾數無(wu)限制地下降時，V錐(zhui)流量計的流出系(xì)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(shou)高壓的情🔞況下會(hui)發生脫落，導緻事(shì)👈故的發生，選型應(ying)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(yīng)綜合考慮該種流(liu)量計的精度、重複(fú)性、線性度、量程比(bi)、壓力損失、輸出信(xin)号特性、響應時間(jiān)、不可測性等因素(sù)。
        電磁流量計的傳(chuán)感器結構簡單，測(ce)量管内沒有任何(he)阻礙介質流動的(de)節流部件，所以不(bu)會引起任何附加(jia)的壓力損失，是🏃‍♀️流(liú)量計中耗能zui低的(de)流量儀表之一。電(diàn)磁流量計的量程(cheng)範圍極寬，并且在(zai)測量過程中不受(shòu)被測介質的溫度(du)、粘度、一定範⛷️圍内(nei)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(yi)滿足，選擇電磁口(kǒu)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(chāo)聲波流量計是一(yi)種非接觸式的測(cè)量儀表，沒有🆚機械(xiè)傳動部👅件，通道内(nei)也沒有阻礙件，無(wú)壓力損失，能量損(sǔn)失小，測量精度不(bú)高。V錐流量計是一(yī)種具有*性能的新(xīn)型流量計，具有高(gāo)精度、高穩定性，量(liang)程比較寬，而且☎️重(zhòng)複性好（≤0.1%），準确度高(gāo)☀️（≤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(ya)損。
  2.3 安裝條件方面(miàn)      許多流量計在運(yun)行過程中存在問(wen)題💔，大部分是由于(yú)安裝出現了問題(tí)。
        電磁流量計水平(píng)、垂直（下進上出）、傾(qing)斜（底進頂出）安☂️裝(zhuang)都可以，但要求前(qián)、後需有直管段，一(yī)般的要求是💃前直(zhi)管段大于等于5D，後(hou)直管段大于等于(yu)3D。電磁流量💁計安裝(zhuāng)時應保證滿管流(liú)，不能安裝在管道(dao)zui高點。儀表井内安(an)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(bi)較高，安🔞裝㊙️位置🆚至(zhì)少要有15D的直管段(duàn)長度，不能受振動(dòng)的影響，否則測量(liang)不。
        V錐流量計的安(an)裝使用非常方便(biàn)，安裝方式靈活，可(ke)⭐選管🈚道法蘭式、直(zhí)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(ke)以🔞滿足要👄求。當測(cè)♋量髒污介質時，應(yīng)合理選擇V錐流量(liàng)計取壓方式，避免(miǎn)測量管線堵塞。
2.4 環(huan)境方面
        環境方面(miàn)主要是考慮周圍(wei)溫度、濕度、安全因(yīn)素、信号調節及㊙️變(biàn)送、壓力、大氣及電(diàn)子幹擾等對流量(liàng)計性能穩定方面(miàn)㊙️的影響。安裝時都(dōu)應盡量避開大電(dian)機、大變壓器等，以(yi)防引入電磁幹擾(rǎo)。
        電磁流量計的環(huan)境溫度一般在－30～80 ℃ ，對相對濕度的(de)要求在5%～95%之間，大氣(qì)壓力爲86～106kPa；超聲波流(liu)量計對環境溫度(du)的要求爲：轉換器(qì)是－10～45 ℃ 、傳感器是(shi)－30～60 ℃ （常溫型）和－30～160 ℃ （高溫型）；而V錐流(liú)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(mian)
        流量計的選擇要(yao)在初期投資和長(zhang)期可靠運行之間(jian)綜♈合考慮，例如購(gou)買費用、安裝費用(yong)、操作費用、維護費(fei)用、校💔驗費🈲用、流量(liang)計🈲壽命、備件及消(xiāo)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(jīng)濟選型。
        電磁流量(liang)計目前常用的德(de)國E＋H、科隆、日本橫河(he)等公司産🙇‍♀️品🛀均價(jia)👨‍❤️‍👨格不菲，以DN200mm管徑爲(wèi)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(zēng)加。而像國内比較(jiao)的北京中瑞能、上(shàng)海光華、四川川儀(yí)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(mian)也有很大的優勢(shi)。
       超聲波流量計目(mù)前常用的進口品(pǐn)牌有美國麗聲⭕POLYSONLCSDCT7088系(xì)列、迪🧑🏾‍🤝‍🧑🏼納🌐聲📞DYNASONISERIES901系列、日(rì)本橫河、英國MICRONES，固定(dìng)式價格一般在3～5萬(wàn)元之間。在國内，像(xiang)廣州怡文、開封儀(yi)表、上海肯特等所(suǒ)生産的㊙️産品在工(gōng)程應用上也很廣(guǎng)泛，與國外的産品(pin)在成本方🤟面有很(hěn)大的競争優勢。
       V錐(zhui)流量計中的V錐由(yóu)于用料多、加工工(gōng)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(wu)水具有流量變化(huà)大、含有雜質、具有(you)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(liàng)計的綜合性能較(jiao)好。要想使污水😄流(liu)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(liàng)計的性🈲能和特點(dian)以📐及被測污水水(shuǐ)質條件，才能選擇(zé)😘合适🐉型号的流量(liang)計。