污水流(liu)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(huà)大、含有雜質、具(ju)有導電性❗和🧑🏽‍🤝‍🧑🏻腐(fu)蝕性的特點，導(dǎo)緻其流量計的(de)選擇比較複雜(za)。從被測對象、流(liu)量計性能、安裝(zhuāng)條件、使用環境(jing)、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(jìn)行了對比分析(xī)，爲污水流量監(jiān)🏒測過程中流量(liàng)計的合理選用(yong)提供參考。關鍵(jiàn)字：污水 流量監(jian)測 電磁流量計(ji) 超聲波流量計(ji)🧡 V錐流量計
        流量(liàng)計是少數幾種(zhong)使用比制造困(kùn)難的儀器儀表(biǎo)之一，主要📧是🔞因(yīn)爲流量計種類(lei)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(qiě)還含有大量的(de)雜質，具有一定(ding)的導電性👈，同時(shi)選型又涉及許(xu)多技術問題和(he)經濟因素。因此(cǐ)，要做到技術上(shang)可行，經濟上合(he)理，必須對🤞各流(liu)量計的👨‍❤️‍👨性🈚能特(tè)點和工作原理(li)有所了解，才能(néng)🛀🏻保證流量計的(de)選🛀型更加合理(li)。本文通過幾種(zhǒng)常用流量計的(de)介紹，根據👉實際(jì)的應用情況👈，說(shuō)明污水流量監(jian)測過♻️程中如何(hé)合🐉理選用不同(tóng)的流量計。

  1 流量(liang)監測中幾種常(cháng)用的流量計
   1.1 電(dian)磁流量計        電磁(ci)流量計是根據(jù)法拉第電磁感(gǎn)應定律制成的(de)一種測量導電(diàn)液體體積流量(liàng)的儀表。由于🆚其(qi)*的優點，目前被(bèi)廣泛地應用于(yu)酸、堿、鹽等腐蝕(shí)性介質，易燃易(yi)爆介質，污水處(chù)理以及化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)中的漿液流量(liàng)的測量，并形成(cheng)了*的應用領域(yù)。
  1.2 超聲波流量計(jì)        超聲波流量計(ji)是通過檢測流(liu)體流動對超聲(shēng)束（或超聲脈沖(chòng)）的作用以測量(liang)流量的儀表。超(chao)聲波流量計的(de)測量方法很多(duō)，有時間差法、頻(pín)率差法、相位差(chà)法、多普勒法。時(shí)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(diàn)磁流量計一樣(yang)，因儀表流通通(tōng)🏃🏻道未設置任💜何(hé)阻礙件，均屬*流(liu)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(liang)測量方面有較(jiao)突出的優✨點，近(jìn)年來它是發展(zhǎn)迅速的流量計(ji)類型之一。
        超聲(sheng)波流量計的特(te)點是可做非接(jie)觸式測量，爲無(wú)流動♻️阻撓測量(liang)，無壓力損失，可(ke)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(bǔ)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(li)技術的發🔱展，測(cè)量的準确度和(he)可靠性有了很(hen)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(jìng)、低流速測🆚量難(nan)的問題。應❌用領(lǐng)域也從淨水擴(kuo)展到循環水、污(wu)水、重油、原油、成(chéng)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(neng)正常測量，所以(yi)超🈲聲波流量計(jì)更适于測量純(chun)淨液體。
        多普勒(le)法超聲波流量(liang)計一般要求流(liu)體内有足夠大(dà)的👈散射體存在(zai)，而且還得是連(lián)續的。通常情況(kuàng)下🚶，散射體的速(sù)度🏒與流體的🧡速(sù)度有明顯的滑(hua)差，要求流體流(liu)㊙️動的速度必須(xū)比粒子産生沉(chén)澱的臨界速度(dù)大很多，另外測(ce)得的速度隻是(shì)散射體💚相遇點(diǎn)的速度值，因此(ci)，測量的速度值(zhí)對流速分布和(hé)流态有很大的(de)依賴性，也就是(shi)說直管段的長(zhǎng)度要求很長，需(xu)在20倍管徑以上(shang)。所以，多普勒法(fǎ)超聲波流量計(jì)的應用有一定(ding)的局限性，較多(duo)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(bu)适用于非常💛清(qīng)潔的流體測量(liang)。
  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(gè)🙇‍♀️V形錐體在流場(chǎng)中産生的節流(liú)效應來測量流(liu)量，如果流體通(tong)過一個節流元(yuán)件時，流速會加(jiā)快，從而會使動(dong)能增加，而被加(jiā)速處流體的靜(jìng)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(jiā)而增加，随流速(su)的減小而減小(xiao)。
        V錐體流量計和(he)其它節流式流(liu)量計不同，它改(gai)變了🍉節流的㊙️布(bu)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(jie)📐流緣是鈍角，流(liu)動時形成邊界(jie)層，使流⛷️體離開(kai)了節🏃🏻流緣。邊界(jiè)層效應使肮髒(zang)流體不能磨損(sǔn)節流緣，其β值（等(deng)效直徑比）長期(qi)不變，是一種接(jie)近理想狀态的(de)❗節流裝置，具有(you)長期的穩定性(xing)。适用于各種氣(qi)體和液體、煤氣(qi)、各種髒污氣體(tǐ)🈚介質、直管段不(bú)足的場所和🔆對(dui)精度要求高的(de)❗地方。由于經濟(jì)成本和該儀表(biao)還沒有标準或(huo)國家标準，因此(ci)⭕，還沒有得到大(da)💃力的推廣和應(ying)用。
2 流量計的選(xuan)型設計        在進行(hang)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(hou)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(ji)方面因素。
 2.1 明确(què)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(dao)電性和腐蝕性(xing)。那麽🌂哪一種更(gèng)适合♉這類水質(zhi)的測量呢？電磁(cí)流量計适合測(ce)量導電液體（電(dian)導率≥5μS/cm）的流量，應(ying)根據被測介質(zhi)物性、管道材質(zhì)，合理選擇電極(ji)形式、電極🔅材質(zhì)、襯裏材質、接地(dì)方式、防護等級(jí)。
        超聲波流量計(ji)對被測介質要(yào)求十分苛刻，像(xiang)多普勒⚽法超聲(shēng)波⁉️流量計隻能(neng)正常測量雜質(zhi)含量相對穩定(ding)🌂的流體，而時間(jian)♉差法流量計主(zhǔ)要用來測量潔(jie)淨的流☀️體。
        V錐流(liú)量計适用于髒(zang)污的流體測量(liàng)，但前提條件是(shi)雷諾數應滿足(zu)要求。當雷諾數(shu)無限制地下降(jiang)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(zai)高壓的場合，V錐(zhui)流量計使用有(you)局限性，因爲錐(zhui)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(xíng)應注意。
2.2 流量計(ji)性能方面
        在選(xuǎn)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(fu)性、線性度、量程(cheng)比、壓力損失、輸(shū)出信⚽号特性、響(xiang)應時間、不可測(cè)性等因素。
        電磁(cí)流量計的傳感(gan)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(qǐ)任何附加的壓(yā)力損失，是流量(liàng)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(kuan)，并且在測量過(guo)程中不受❗被測(cè)介質⛷️的溫度、粘(zhan)度、一定範圍内(nei)電導率的影響(xiǎng)，反應靈敏，可提(ti)🏒供選擇的口徑(jìng)範圍極寬，從幾(ji)mm到3m都可以滿足(zu)，選擇電磁口徑(jing)時應保證🌈zui小流(liú)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(jù)有❤️*性能的新型(xíng)流🌏量計，具有高(gāo)精度、高穩定性(xing)，量程比較寬，而(ér)且💛重複性好❌（≤0.1%），準(zhǔn)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(ya)損。
  2.3 安裝條件方(fāng)面      許多流量計(ji)在運行過程中(zhong)存在問🌐題，大🌍部(bù)分是由于安裝(zhuāng)出現了問題。
        電(diàn)磁流量計水平(píng)、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(guan)段大于等于5D，後(hòu)直管段大于等(deng)于3D。電磁流量計(jì)安裝時應保證(zheng)滿管流，不能安(ān)裝在管道zui高點(dian)。儀表井内安裝(zhuāng)的電磁流量計(jì)傳感器防護等(deng)級應爲IP68。
        超聲波(bō)流量計的安裝(zhuāng)對前、後直管段(duan)的要求比較高(gāo)，安🔴裝位置至少(shao)要有15D的直管段(duàn)長度，不能受振(zhen)動的影響，否則(zé)測量不。
        V錐流量(liàng)計的安裝使用(yong)非常方便，安裝(zhuang)方式靈活，可選(xuan)管😍道法蘭☂️式、直(zhi)接焊接式、方管(guǎn)式，所需的直管(guǎn)段很短🔞，前直管(guan)段📞小于或等于(yú)3D，後直管段小于(yú)或等于1D就可以(yǐ)滿足要求。當測(cè)❌量髒污介質時(shí)❤️，應合理選擇V錐(zhuī)流量計取壓方(fāng)式🏃🏻‍♂️，避免測量管(guan)線堵塞。
2.4 環境方(fāng)面
        環境方面主(zhǔ)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(dà)氣及電子幹擾(rǎo)等對流量計性(xìng)能‼️穩定方面的(de)影響。安裝時都(dōu)應盡量避開大(da)電☎️機、大變壓器(qì)等，以防引入電(diàn)磁幹擾。
        電磁流(liú)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(sheng)波流🔴量計💞對環(huan)境溫度的要求(qiu)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(wen)度在－25~60 ℃ 範圍(wéi)内，一體型結構(gòu)溫度還受制于(yu)電子元器件，範(fàn)圍要窄些📞，環境(jìng)相對濕度在10%～90%範(fan)圍内。
2.5 經濟成本(běn)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(zong)合考慮，例如購(gou)買費用、安裝費(fèi)用、操作費用、維(wei)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(yun)行的前提下，進(jìn)行*的經濟選型(xíng)。
        電磁流量計目(mu)前常用的德國(guó)E＋H、科隆、日本橫河(hé)等公司産品均(jun)價格不菲，以DN200mm管(guǎn)徑爲例，價格一(yī)般在2萬元左右(you)❌，但随着被測管(guǎn)❌徑的增大和抗(kang)腐蝕性的要求(qiu)，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(hua)、四川川儀等生(sheng)産的電磁流量(liàng)計産品，精度上(shang)也有了很大的(de)提高，并且價格(gé)方面也有很大(dà)的優勢。
       超聲波(bō)流量計目前常(cháng)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(biao)、上海肯特等所(suo)生産的産品在(zai)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(you)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(shou)價較高，在國内(nèi)使用還不廣泛(fan)，因成本關系還(hai)不能取代其它(ta)流量計。
3 結論       由(you)于污水具有流(liu)量變化大、含有(yǒu)雜質、具有一定(ding)✨的導電能力和(hé)腐蝕性的特點(dian)，對可靠、測量造(zào)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(guo)程中，電🔱磁流量(liàng)計的綜合性能(néng)較好。要想使污(wū)水流量的測量(liang)和控制達到精(jing)度和可靠的要(yao)求，必須深入♋了(le)解、分析各流量(liang)計的性能和特(tè)點以及被測污(wū)水水質條件，才(cai)能選擇🧑🏽‍🤝‍🧑🏻合适型(xíng)号的流量計。