污(wū)水流量監測(ce)中流量計該(gāi)如何選擇

摘(zhai) 要：由于污水(shuǐ)具有流量變(bian)化大、含有雜(za)質、具有導電(diàn)⭐性和腐蝕性(xing)的特點，導緻(zhi)其流量計的(de)選擇比較複(fu)雜。從被測對(duì)象、流量計性(xing)能、安裝條件(jian)、使用環境、經(jīng)濟成本等方(fang)面，對電磁流(liú)量計、超聲波(bo)流量計、V錐流(liu)量計進🚶‍♀️行了(le)對比🏃‍♀️分析，爲(wèi)污💯水流量監(jian)測過程中流(liu)量計的合理(lǐ)選用提供參(can)考。關鍵字🌐：污(wu)水 流量監測(cè) 電磁流量計(jì) 超聲波流量(liang)計 V錐流量計(jì)
        流量計是少(shao)數幾種使用(yong)比制造困難(nán)的儀器儀表(biǎo)之一，主要🐆是(shì)因爲流量計(jì)種類繁多，各(gè)有特點，加上(shang)被測對象🌈又(yòu)是污水，特别(bié)是未經處理(lǐ)的污水，不但(dan)具有強腐蝕(shí)性🆚，而且還⛷️含(han)有大量的雜(za)⭕質，具有一定(ding)的導電性㊙️，同(tóng)時選型又涉(she)及許⭐多技術(shù)問題和經濟(jì)💋因素。因此，要(yao)做到技術上(shang)可行，經濟上(shàng)合理，必須對(dui)各流量計的(de)性能特點和(hé)工作原理有(you)所了解，才能(néng)保證流量計(jì)的選型更加(jiā)合理。本文通(tong)過幾種常用(yong)♋流量計的介(jiè)紹，根據㊙️實際(jì)的應用情況(kuang)，說明污水流(liú)量監測過🏃🏻‍♂️程(cheng)中如何合♊理(li)選用不同的(de)流量計。

  1 流量(liang)監測中幾種(zhǒng)常用的流量(liàng)計
   1.1 電磁流量(liàng)計        電磁流量(liang)計是根據法(fǎ)拉第電磁感(gan)應定律制成(cheng)的一種測量(liang)導電液體體(ti)積流量的儀(yi)表。由于其*的(de)😘優點，目前被(bei)廣✏️泛地應用(yong)于酸、堿、鹽等(děng)腐蝕性介質(zhì)，易燃🔴易爆介(jiè)質，污水處理(li)以及化工、醫(yi)藥、食品等工(gong)業中的漿液(yè)流量的測量(liàng)，并形成了*的(de)應用領域。
  1.2 超(chāo)聲波流量計(jì)        超聲波流量(liang)計是通過檢(jiǎn)測流體流動(dòng)對超🈚聲👨‍❤️‍👨束（或(huo)超聲脈沖）的(de)作用以測量(liang)流量的儀☀️表(biǎo)。超聲波流量(liang)計的測量方(fang)法很多，有時(shi)間差法、頻率(lǜ)差法📱、相位差(chà)☀️法、多普勒法(fǎ)。時間差法、多(duo)普勒法是應(ying)用zui多的測量(liang)原理。
        超聲波(bo)流量計和電(dian)磁流量計一(yi)樣，因儀表流(liu)通通道未☎️設(she)置任何阻礙(ai)件，均屬*流量(liang)計，适用于解(jiě)決流🎯量測量(liang)困難的問題(ti)，特别在大口(kou)徑流量測量(liàng)方面🐆有較突(tū)出的優點，近(jìn)年🐆來它是發(fā)展迅速的流(liú)量計類型之(zhi)一。
        超聲波流(liu)量計的特點(dian)是可做非接(jiē)觸式測量，爲(wei)無流🛀動🈲阻撓(nao)測量，無壓力(li)損失，可測量(liang)非導電性液(yè)體，對無阻撓(náo)測量🐇的電磁(ci)流量計是一(yī)種補充。時差(chà)法超聲波流(liú)量計是目前(qian)🚶‍♀️應用zui廣泛的(de)。随着CPU、信号處(chu)理技術的發(fā)展，測量的準(zhǔn)确度和可靠(kao)性有了很大(da)的提高。尤其(qí)是時間測量(liàng)技術的發展(zhǎn)，時🏃🏻‍♂️差分辨力(lì)提💁高了，解決(jue)了小❄️口徑、低(di)流速測量難(nan)的問題。應用(yong)領域也從淨(jing)⛷️水擴展到循(xún)環水、污水、重(zhòng)油、原油、成品(pǐn)油以及空氣(qì)、天然氣等多(duō)種介質。但有(you)較🏃‍♀️多💋氣泡或(huò)懸浮物的液(yè)體會阻礙聲(sheng)脈沖的正常(cháng)傳播，導緻不(bú)能☎️正常測量(liang)，所以超聲波(bo)流😘量計更适(shì)于測量純淨(jing)液體。
        多普勒(lè)法超聲波流(liú)量計一般要(yao)求流體内有(yǒu)足夠大的散(sàn)射🏒體存在，而(er)且還得是連(lian)續的。通常情(qíng)況下，散射體(tǐ)的速度與流(liú)體的速度有(yǒu)明顯的滑差(chà)，要求流體流(liu)☂️動的速🐅度必(bì)須比粒子産(chan)生沉澱的臨(lin)界速度大很(hěn)多，另外測得(dé)的速度隻是(shi)散射體相遇(yu)點的💋速度值(zhí)，因此❓，測量的(de)速度值對流(liu)速分布和流(liu)态有很大的(de)依賴性，也就(jiu)是說直管段(duan)的長度要求(qiu)很長，需在20倍(bei)管徑以上。所(suǒ)以，多普勒法(fa)超聲波流量(liang)計的應用有(you)一定的局限(xiàn)性，較多應用(yòng)于生活污水(shui)、工業廢水、啤(pí)酒飲料等介(jie)質的測量，通(tōng)常不适用于(yú)非常清潔的(de)流體測量。
  1.3 V錐(zhui)流量計        V錐流(liú)量計是一種(zhong)新穎的差壓(yā)式流量計，利(lì)用一個V形錐(zhui)體在流場中(zhōng)産生的節流(liu)效應來測💋量(liàng)流量，如果流(liú)🏒體通過一個(gè)節流元件時(shi)，流速會加快(kuài)，從而會使動(dong)能增加，而被(bei)加速處流體(tǐ)的靜壓力反(fan)而會被❄️降低(di)。壓降的大小(xiǎo)與流體的流(liu)速具有一定(dìng)的函數關♌系(xi)，在其它條件(jiàn)不變的情況(kuàng)下，壓降會🛀🏻随(suí)流速的增加(jiā)而增加，随流(liú)速的減小而(er)減小。
        V錐體流(liu)量計和其它(tā)節流式流量(liàng)計不同，它改(gai)變了節流的(de)布🤩局，使它從(cóng)中心孔節流(liu)變成環狀節(jie)流，V錐流量計(jì)是集差壓式(shì)流量計之精(jīng)華的結晶，它(ta)的節流緣是(shi)鈍角，流動時(shí)形成邊界🏒層(ceng)，使流體離開(kāi)了節流緣。邊(biān)界層效應使(shǐ)肮髒流體不(bu)能磨損節流(liú)緣，其β值（等效(xiao)直徑比）長期(qi)不變，是一種(zhong)接近理想狀(zhuàng)态的節流裝(zhuāng)置，具有長期(qī)的穩定性🏃‍♀️。适(shi)用于各種氣(qì)體和💃液體、煤(méi)氣、各種髒污(wū)氣體💞介質、直(zhí)管段不足的(de)場所和📞對精(jing)度要求高的(de)地方。由于經(jīng)濟成㊙️本和該(gai)儀表還沒有(you)标準或國家(jiā)标準，因此，還(hai)沒有得到大(da)☀️力的🈲推廣和(hé)應用。
2 流量計(jì)的選型設計(jì)        在進行流量(liang)計的選型設(she)計之前，我們(men)應該首先明(míng)确被測對象(xiàng)，然後再綜合(he)考慮儀表性(xing)能、安裝條件(jiàn)、環境條件和(he)經濟因素這(zhè)幾方面因素(su)。
 2.1 明确被測對(dui)象        被測對象(xiàng)就是工業廢(fèi)水，工業廢水(shui)含有大量的(de)雜質，有一定(ding)的導電性和(hé)腐蝕性。那麽(me)哪一♊種更适(shi)合這類水質(zhì)的測量呢？電(dian)磁流量計适(shì)合測量㊙️導電(dian)液💃🏻體（電導率(lǜ)≥5μS/cm）的流量，應根(gēn)據被測介質(zhì)物性、管道材(cái)質，合理選擇(zé)電極形式、電(diàn)極材質、襯裏(lǐ)材質、接地方(fāng)式、防護等級(ji)。
        超聲波流量(liang)計對被測介(jie)質要求十分(fen)苛刻，像多普(pǔ)勒✨法超🌏聲波(bō)流量計隻能(néng)正常測量雜(za)質含量相對(duì)穩定的流體(ti)，而時間⭕差法(fǎ)流量計主要(yào)用來測量潔(jie)淨的流體。
        V錐(zhuī)流量計适用(yong)于髒污的流(liu)體測量，但前(qian)提條件是雷(léi)諾數應滿足(zu)要求。當雷諾(nuo)數無限制地(dì)下降時，V錐流(liu)量計的🏃流出(chu)系數随着雷(lei)諾數的減小(xiao)而減小，其不(bu)确定度将增(zēng)加。在高❓壓的(de)場合，V錐流量(liàng)計使用有⛷️局(ju)限性，因爲錐(zhui)體負壓管的(de)結構在承受(shou)高壓的情況(kuang)下會發生㊙️脫(tuo)落，導緻事故(gu)的發生，選型(xing)應注意。
2.2 流量(liang)計性能方面(mian)
        在選用某種(zhong)流量計時，首(shou)先應綜合考(kǎo)慮該種流量(liàng)計的❓精度、重(zhòng)複性、線性度(dù)、量程比、壓力(lì)損失、輸出信(xìn)号特👉性、響應(ying)時間、不可測(cè)🔅性等因素。
        電(dian)磁流量計的(de)傳感器結構(gou)簡單，測量管(guan)内沒有任何(he)阻礙介質流(liu)動的節流部(bu)件，所以不會(hui)引起任何附(fu)加的壓力損(sǔn)失，是流量🏃‍♂️計(ji)中耗能zui低的(de)流量儀表之(zhī)一。電磁流量(liang)😘計的量🔅程範(fan)圍極寬，并且(qie)在測量過程(chéng)中不受被測(ce)介質的溫度(du)、粘度、一定範(fan)圍内電導🌈率(lǜ)的影響，反應(yīng)靈敏，可提供(gong)選擇的口徑(jing)範圍極寬💰，從(cong)幾mm到3m都可🈲以(yǐ)滿足，選擇電(diàn)磁🏃‍♀️口徑時應(yīng)保證zui小流量(liàng)工況下被測(cè)介質流速不(bú)小于0.5m/s。
        超聲波(bo)流量計是一(yi)種非接觸式(shì)的測量儀表(biao)，沒有👉機械傳(chuán)動部件，通道(dào)内也沒有阻(zǔ)礙件，無壓力(li)損失🔅，能量✊損(sun)失小，測量精(jing)🤞度不高。V錐流(liú)量計是一種(zhǒng)具有*性能的(de)⁉️新型流量計(jì)，具有高精💔度(dù)、高穩定性，量(liàng)程比較寬，而(ér)且重複性好(hao)（≤0.1%），準确度高（≤0.5%）。因(yin)爲它是🎯靠節(jiē)流效應來測(ce)量壓差的，所(suǒ)以有一定壓(yā)損。
  2.3 安裝條件(jiàn)方面      許多流(liu)量計在運行(háng)過程中存在(zài)問🏒題，大部分(fen)是🙇‍♀️由于安裝(zhuāng)出現了問題(ti)。
        電磁流量計(ji)水平、垂直（下(xià)進上出）、傾斜(xié)（底進頂出）安(ān)裝☀️都可以，但(dàn)要求前、後需(xū)有直管段，一(yi)般的要求是(shi)前直🔞管段大(dà)于等于5D，後直(zhi)⛱️管段大于等(deng)于3D。電磁流量(liang)計安裝💔時應(yīng)保證滿管流(liú)，不能安裝在(zai)管道zui高點。儀(yi)表井内安裝(zhuang)的電磁流量(liang)計傳感器防(fang)護等級應爲(wei)IP68。
        超聲波流量(liàng)計的安裝對(duì)前、後直管段(duan)的要求比較(jiao)高📱，安裝位置(zhi)至少要有15D的(de)直管段長度(dù)，不能受振動(dong)的影響，否則(ze)測量不。
        V錐流(liu)量計的安裝(zhuāng)使用非常方(fang)便，安裝方式(shì)靈活，可選管(guǎn)道法❗蘭式、直(zhi)接焊接式、方(fang)管式，所需的(de)直管段很短(duǎn)，前直⭕管段小(xiǎo)于或等于3D，後(hou)直管段小于(yu)或等于1D就可(ke)以滿足要求(qiú)。當測量髒污(wu)介質時，應合(he)理選擇🏒V錐流(liu)量計取壓方(fāng)式，避免測量(liàng)🈲管線堵塞。
2.4 環(huán)境方面
        環境(jìng)方面主要是(shi)考慮周圍溫(wen)度、濕度、安全(quán)因素、信号調(diào)☀️節🌈及變💚送、壓(ya)力、大氣及電(dian)子幹擾等對(dui)流量計性能(néng)穩定方面的(de)影響。安㊙️裝時(shí)都應盡量避(bì)開大電🏃機、大(da)變🈚壓器等♍，以(yi)防引入電磁(cí)幹擾。
        電磁流(liú)量計的環境(jìng)溫度一般在(zài)－30～80 ℃ ，對相對(duì)濕度的要求(qiu)在5%～95%之間，大氣(qi)壓力爲86～106kPa；超聲(sheng)波流量計對(duì)環境溫度的(de)要求爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳(chuán)感器是－30～60 ℃ （常溫型）和－30～160 ℃ （高溫型）；而(er)V錐流量計環(huán)境溫度在－25~60 ℃ 範圍内，一(yi)體型結構溫(wēn)度還受制于(yú)電子元器件(jiàn)，範圍要窄些(xie)，環境相對濕(shi)度在10%～90%範圍内(nèi)。
2.5 經濟成本方(fāng)面
        流量計的(de)選擇要在初(chu)期投資和長(zhang)期可靠運行(hang)之間綜合考(kǎo)🙇🏻慮，例如購買(mǎi)費用、安裝費(fèi)用、操作費用(yong)、維護費🌍用、校(xiao)驗費用、流量(liàng)計壽命、備件(jiàn)及消費品、可(kě)靠性方面等(děng)各種因素都(dou)要在有效滿(man)足工業生産(chǎn)可靠運行的(de)🏒前提下，進行(hang)*的經濟選型(xing)。
        電磁流量計(ji)目前常用的(de)德國E＋H、科隆、日(ri)本橫河等公(gong)司産🆚品均價(jia)格不菲，以DN200mm管(guan)徑爲例，價格(ge)一般在2萬元(yuán)左右，但随着(zhe)被測管徑的(de)增大和抗腐(fu)蝕性的要求(qiú)❄️，價格也會相(xiàng)應✉️增加。而像(xiàng)國内比較的(de)北京中瑞能(néng)、上海光華、四(si)川川儀等生(shēng)産的電磁流(liú)量計産品，精(jīng)度上也有了(le)很大的提高(gāo)，并且價格方(fāng)面也有很大(da)的優勢。
       超聲(shēng)波流量計目(mu)前常用的進(jìn)口品牌有美(měi)國麗聲POLYSONLCSDCT7088系列(lie)、迪👨‍❤️‍👨納聲DYNASONISERIES901系列(lie)、日本橫河、英(ying)國MICRONES，固定式價(jià)格一般在3～5萬(wàn)元之間。在國(guó)内，像廣州怡(yi)文、開封儀表(biao)、上海肯特等(děng)所生産的😄産(chǎn)品在工程應(yīng)用上也很廣(guang)泛，與國外的(de)産品在成本(běn)方面有很大(dà)的競争優🔱勢(shi)。
       V錐流量計中(zhōng)的V錐由于用(yòng)料多、加工工(gong)藝複雜、标定(ding)費用高🔞、基☎️本(běn)上依賴，使得(de)其售價較高(gao)，在國内使用(yong)還不廣泛，因(yin)成🐉本關系還(hai)⚽不能取代其(qi)它流量計。
3 結(jie)論       由于污水(shui)具有流量變(biàn)化大、含有雜(zá)質、具有一定(dìng)的💚導電能力(li)和腐蝕性的(de)特點，對可靠(kào)、測量造成🐅了(le)很大的困難(nán)。通過對以上(shàng)幾種流量計(ji)的分析、比較(jiao)，在污水流量(liang)測量過程中(zhōng)，電😘磁流量計(jì)的綜合性能(neng)較好。要想使(shi)污水流量的(de)測量和控制(zhì)達到精度💃🏻和(hé)可靠的要求(qiu)，必須深入了(le)解、分析各流(liú)量計的性💘能(néng)和特點以及(ji)♋被測污水水(shui)質條件，才能(néng)選擇合适型(xing)号的流量計(jì)。