污水流量監(jiān)測中流量計該如(ru)何選擇

摘 要：由于(yu)污水具有流量變(bian)化大、含有雜質、具(jù)有導電✔️性和🤞腐蝕(shi)性的特點，導緻其(qí)流量計的選擇比(bǐ)較複雜。從被測對(duì)👅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(chao)聲波流量計、V錐流(liu)量計進行了對比(bǐ)分析，爲污🔆水流量(liang)監測過程中流量(liàng)計的合🌈理選用提(ti)供參考。關鍵字：污(wu)水 流量監🔴測 電磁(cí)流量計 超聲波流(liú)量計 V錐流量計
        流(liú)量計是少數幾種(zhǒng)使用比制造困難(nan)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(wū)水，不但具有強腐(fu)蝕性，而且還含有(you)大量的雜質，具有(yǒu)一定的導電性，同(tóng)時選型又涉及許(xu)多技術問題和經(jing)濟因素。因此，要做(zuo)到技術上可行，經(jīng)濟上📱合理，必須對(duì)💃🏻各流量計的性能(neng)特點和工作原理(li)有所了解🤩，才能保(bao)證流量計的選型(xing)更加合理。本文通(tōng)過幾種常用流量(liang)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(jǐ)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(fǎ)拉第電磁感應定(dìng)律制🔴成的一種測(cè)量導電液體體積(jī)流量的儀表㊙️。由于(yu)其*的優點，目前被(bèi)廣泛地應用于酸(suān)、堿、鹽等腐🔞蝕性介(jiè)質，易燃易爆介質(zhì)，污水處理以及化(hua)工、醫藥、食品等工(gong)🐉業中的漿液流量(liàng)的測量，并形成了(le)*的應🈲用領域。
  1.2 超聲(sheng)波流量計        超聲波(bō)流量計是通過檢(jiǎn)測流體流動對超(chao)🐅聲束（或超聲脈沖(chòng)）的作用以測量流(liu)量的儀表。超聲波(bō)流量計的測量方(fāng)法很多，有時間差(cha)法、頻率差法、相位(wei)差🥰法、多普勒法。時(shí)間差法、多普勒法(fa)是👌應用zui多的測量(liang)原理。
        超聲波流量(liàng)計和電磁流量計(jì)一樣，因儀表流通(tōng)通☁️道未設置任何(hé)阻礙件，均屬*流量(liang)計，适用于解決流(liú)量測量困難的問(wen)題，特别在大口徑(jìng)流量測量方面有(you)較突🏒出的優點，近(jin)年來它是發展迅(xun)速的流量計類型(xing)之一。
        超聲波流量(liang)計的特點是可做(zuò)非接觸式測量，爲(wèi)無流動阻撓測量(liang)，無壓力損失，可測(cè)量非導電性液體(tǐ)，對無阻撓測量的(de)電磁流量計是一(yī)種補充。時差法超(chāo)聲波流量計是目(mu)前應用zui廣泛的。随(suí)着CPU、信号處理技術(shù)的發展，測量的準(zhǔn)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(jué)了小口徑、低流速(sù)測量難的問題。應(yīng)用領♉域也從淨水(shui)擴展到循環✌️水、污(wū)水、重🌐油、原油、成品(pǐn)油以❓及空氣、天然(rán)氣等多種介質。但(dan)有較多📱氣泡或懸(xuan)浮物的液體會阻(zǔ)礙聲脈沖的正常(chang)傳播，導緻不能🥰正(zhèng)常測量，所以超🍓聲(sheng)波流量計更适于(yu)測量純淨液體。
        多(duo)普勒法超聲波流(liú)量計一般要求流(liu)體内有足夠大的(de)散射體存在，而且(qie)還得是連續的。通(tōng)常情況下，散射❓體(ti)的速度與流體的(de)速度有明顯的滑(huá)差，要求流體流動(dòng)的速度必須比粒(lì)子♊産生沉♈澱的臨(lín)界速度大很多🚩，另(lìng)外測得的速度隻(zhī)是散射體🧑🏾‍🤝‍🧑🏼相遇點(diǎn)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(yě)就是說直管段的(de)長度要求很長，需(xu)在20倍管徑以上❓。所(suo)以，多普勒法超聲(shēng)波流量計的應用(yong)有一定的局限👉性(xing)，較多應用于生活(huo)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(liu)體測量。
  1.3 V錐流量計(ji)        V錐流量計是一種(zhǒng)新穎的差壓式流(liú)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(jiang)的大小與流體的(de)流速具有一定的(de)函數關系，在其它(ta)條件不變的情況(kuang)下，壓降會㊙️随流速(su)的增🔞加而增加，随(sui)流速的減小而減(jian)小。
        V錐體流量計和(hé)其它節流式流量(liàng)計不同，它改變了(le)節流的💘布局，使它(tā)從中心孔節流變(biàn)成環狀節流，V錐流(liu)量計是集差💜壓式(shi)流量計之精華的(de)結晶，它的節流緣(yuan)是鈍角，流動時形(xíng)成邊界層，使流體(tǐ)離開了節流緣。邊(bian)界層效應使肮髒(zāng)流體不能磨損節(jie)流緣，其β值（等效直(zhi)徑比）長期不變🌈，是(shì)一種接近理想狀(zhuàng)态的節流裝置，具(ju)有長期的穩定性(xìng)😍。适用于各種氣體(tǐ)和液體、煤氣、各種(zhong)髒污氣體介質、直(zhí)管段不足的場所(suǒ)和對精度要求高(gao)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(guǎng)和應用。
2 流量計的(de)選型設計        在進行(hang)流量計的選型設(shè)計之🈲前，我🚶們🛀應該(gāi)首先明确被測對(duì)象，然後再綜合考(kao)慮儀表👉性能、安裝(zhuang)條件、環境條件和(hé)經濟因素這幾方(fāng)面因素。
 2.1 明确被測(ce)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(he)這類水質的測量(liang)呢？電磁流量計适(shi)合測量導電液體(tǐ)（電導率≥5μS/cm）的流量，應(yīng)根據被測介質物(wu)性、管道材質，合理(lǐ)✔️選擇電極形式、電(dian)極材質、襯裏材質(zhì)、接地方式、防護等(deng)級。
        超聲波流量計(ji)對被測介質要求(qiu)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(wen)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(shi)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(wú)限制地下降時，V錐(zhuī)流量計的流出🐉系(xì)數随着雷諾數的(de)減小而減小，其不(bú)确定度将增加。在(zai)高壓的場合，V錐流(liú)量計使用有局限(xiàn)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(yīng)注意。
2.2 流量計性能(neng)方面
        在選用某種(zhǒng)流量計時，首先應(yīng)綜合考慮該種流(liú)量計👅的精度、重複(fu)性、線性度、量程比(bǐ)、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(cè)量管内沒有任何(hé)阻🌍礙介質流動的(de)節流部件，所以不(bú)會引起任何附加(jia)🐪的壓力損失，是流(liu)量🏒計中耗能zui低的(de)流量儀表之一。電(dian)🏃🏻磁流量計的量🛀程(chéng)範圍🌈極寬，并且在(zai)測量過程中不受(shòu)被測介質的溫度(dù)、粘👅度、一定範圍内(nèi)電導率的影響，反(fǎn)應靈敏，可提供選(xuan)擇的口徑範圍極(ji)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(liu)量工況下被測介(jiè)✔️質流速不小于0.5m/s。
        超(chao)聲波流量計是一(yī)種非接觸式的測(cè)量儀表，沒有機械(xie)🛀🏻傳動部🔞件，通道内(nei)也沒有阻礙件，無(wu)壓力損失，能量損(sun)失小，測量精度不(bú)高。V錐流量計是一(yi)種具有*性能的🔞新(xīn)型流量計，具有高(gao)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(chà)的，所以有一定壓(yā)損。
  2.3 安裝條件方面(mian)      許多流量計在運(yùn)行過程中存在問(wen)題，大部分是由于(yú)安裝出現了問題(ti)。
        電磁流量計水平(píng)、垂直（下進上出）、傾(qing)斜（底進頂出）安裝(zhuāng)都可以，但要求前(qian)、後需有直管段，一(yī)般的要求是♈前直(zhí)管段💛大于等于👉5D，後(hòu)直🔞管段大于等于(yú)3D。電磁流量計安裝(zhuang)🍓時應保證滿管流(liú)，不能安裝在管道(dào)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(liàng)計的安裝對前、後(hou)直管段的要求比(bi)較高♍，安裝位💛置至(zhì)少要有15D的直管段(duan)長度，不能受振動(dong)的影響，否則測量(liang)不。
        V錐流量計的安(ān)裝使用非常方便(bian)，安裝方式靈活，可(ke)選管道法蘭式、直(zhi)接焊接式、方管式(shi)，所需的直管段很(hěn)短，前直⚽管段小于(yú)或等㊙️于3D，後直管段(duan)小于或等于1D就可(kě)以🌈滿足要求。當測(cè)量髒污介質時，應(ying)合理選擇😘V錐流量(liang)計取壓方式，避免(miǎn)測量管線堵塞。
2.4 環(huán)境方面
        環境方面(mian)主要是考慮周圍(wéi)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(diàn)機、大變⛱️壓器等✊，以(yi)防引🧡入電磁幹擾(rao)。
        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(qi)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(qi)是－10～45 ℃ 、傳感器是(shì)－30～60 ℃ （常溫型）和－30～160 ℃ （高溫型）；而V錐流(liú)量計環境溫度在(zai)－25~60 ℃ 範圍内，一體(ti)型結構溫度還受(shòu)制于電子元器件(jiàn)，範圍要窄些，環境(jìng)相對濕度在10%～90%範圍(wei)内。
2.5 經濟成本方面(miàn)
        流量計的選擇要(yao)在初期投資和長(zhang)期可靠運行之間(jiān)綜合考慮，例如購(gou)買費用、安裝費用(yong)、操作費用、維護費(fèi)用、校驗費用、流💋量(liàng)計壽命、備件及消(xiāo)費品、可靠性方面(mian)等各種因素都要(yao)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(dé)國E＋H、科隆、日本橫河(hé)等公司産品均價(jià)格不菲，以DN200mm管徑爲(wei)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(shang)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(tí)高，并且價格方面(miàn)也有很大✌️的優勢(shi)。
       超聲波流量計目(mu)前常用的進口品(pin)牌有美國麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xì)列🈲、迪納聲DYNASONISERIES901系列、日(ri)本橫河、英國MICRONES，固定(ding)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(suo)生産的産品在工(gōng)程應用上也很廣(guang)泛，與國外的産品(pǐn)在成本方面有很(hěn)大的競争優🛀勢。
       V錐(zhuī)流量計中的V錐由(yóu)于用料多、加工工(gōng)藝複雜、标定費用(yong)高、基本上依賴，使(shǐ)得其售價較高，在(zai)國内使用還不廣(guang)泛，因成本關系還(hái)不能取代其它流(liú)量計。
3 結論       由于污(wū)水具有流量變化(hua)大、含有雜質、具有(you)一定的📱導電能力(lì)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(liàng)過程中，電磁流量(liang)計的綜合性能較(jiao)好。要想使污水🤞流(liú)量的測量和控制(zhi)達到精度💃🏻和可靠(kao)的要求，必須深入(ru)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(ze)合适型号的流量(liàng)計。