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(xìng)的特點，導緻(zhi)其流量計的(de)選擇比較複(fú)雜⭐。從被🔆測對(duì)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻象、流量計🐉性(xìng)能、安裝條件(jiàn)、使用環境、經(jīng)濟成本等方(fāng)面，對電磁流(liu)量計、超聲波(bo)流量計、V錐流(liu)量計進行了(le)對比分析，爲(wei)污水流量監(jiān)測過程中🐅流(liú)量計的合理(li)選用提供參(can)考。關鍵字：污(wū)水 流量監測(cè) 電磁流量計(jì) 超聲波流量(liàng)計♌ V錐流量計(ji)
        流量計是少(shao)數幾種使用(yòng)比制造困難(nan)的儀器儀表(biao)⭕之一，主要是(shì)因爲流量計(jì)種類繁多，各(ge)有特點，加上(shang)被測📞對象又(yòu)是污水⭐，特别(bie)是未經處理(li)的污水，不但(dàn)具有強腐蝕(shi)性，而且還含(han)有大量的雜(zá)質，具有一定(dìng)的導電性，同(tong)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(shàng)👄可行，經濟上(shang)合理，必須對(dui)☁️各流量計的(de)性能特點和(he)工作🌈原理有(you)所了解✨，才能(neng)🔴保證流量計(jì)的選型更加(jia)合理。本文通(tōng)過幾種常用(yòng)流量計的介(jiè)紹，根據✍️實際(jì)的應用情況(kuàng)，說明污水流(liu)量監測過程(chéng)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(liang)計        電磁流量(liang)計是根據法(fǎ)拉第電磁感(gan)應定✨律制成(chéng)的一種測量(liàng)導電液體體(ti)積流量的儀(yi)表。由于🌍其*的(de)優點，目前被(bèi)廣泛地應用(yòng)于酸、堿、鹽等(deng)腐蝕性介質(zhì)，易燃♍易爆介(jiè)質，污水處理(lǐ)以及化工、醫(yī)藥🙇‍♀️、食品等工(gong)業中的漿液(yè)流量的🥵測量(liang)，并形成了*的(de)應用領域。
  1.2 超(chao)聲波流量計(jì)        超聲波流量(liang)計是通過檢(jian)測流體流動(dòng)對超聲束（或(huò)超聲脈沖）的(de)作用以測量(liàng)流量的儀表(biǎo)。超📧聲波流量(liang)計的測量方(fang)法很多，有時(shí)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(liú)通通道未🌈設(she)置任何阻礙(ài)件，均屬*流量(liàng)計，适用于解(jiě)決流量測✏️量(liàng)困難的👈問題(tí)，特别在大口(kou)徑流量測量(liang)方面有較突(tu)出的優點，近(jìn)年來它是發(fā)展迅速的流(liu)量計類型之(zhī)一。
        超聲波流(liú)量計的特點(diǎn)是可做非接(jiē)觸式測量，爲(wèi)無流動🐆阻撓(nao)測量，無壓力(li)損失，可測量(liàng)非導電性液(yè)體，對無阻撓(nao)測量的電磁(ci)流量計是一(yi)種補充。時差(chà)法超聲波流(liú)量計是目前(qián)應用zui廣泛的(de)。随着CPU、信号處(chù)理技術的發(fa)展，測量的準(zhun)确度和可靠(kao)性有了很大(da)的提高。尤其(qí)是時間測量(liang)技💁術的發展(zhan)，時🏃‍♀️差分辨力(lì)提高了，解決(jué)了小口徑、低(di)流速測量難(nán)的問題。應用(yòng)領域也從淨(jìng)水擴展到循(xun)環💛水、污水、重(zhong)油、原油、成品(pin)油以及空氣(qi)、天然氣等💰多(duo)種介質。但有(you)較多氣泡或(huo)懸浮物的液(ye)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(bō)流量計更适(shì)于測量純淨(jìng)液🙇🏻體。
        多普勒(le)法超聲波流(liú)量計一般要(yao)求流體内有(you)足夠大👨‍❤️‍👨的散(san)射💰體🧑🏽‍🤝‍🧑🏻存在，而(ér)且還得是連(lián)續的。通常情(qíng)況下，散射體(tǐ)的速度✂️與流(liú)體的速度有(you)明顯的滑差(cha)，要求流體流(liú)動的速🌈度必(bì)須比粒子産(chǎn)生沉澱的臨(lin)界速✔️度大很(hen)多，另外測得(de)的速度隻是(shì)散射體🐇相遇(yù)點的速度值(zhi)，因此，測量的(de)速度值對流(liú)速分布和流(liu)态有🌈很大的(de)依賴👌性，也就(jiù)是說直管段(duàn)的長度要求(qiú)很長，需在20倍(bei)管徑以上。所(suo)以，多普勒法(fǎ)超聲波流量(liang)計的應用有(yǒu)一定的局限(xian)😄性，較多應用(yong)于生活污水(shui)、工業廢水、啤(pí)酒😘飲料等介(jiè)質的測量，通(tōng)常不适用于(yu)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(ya)式流量計，利(li)用✨一個V形錐(zhuī)體在流場中(zhong)産生的節流(liu)效應來測量(liàng)流量，如果流(liu)♻️體通過一個(ge)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(ti)的靜壓力反(fan)而會被降低(di)。壓降的大小(xiao)與流體的流(liú)速具有一定(ding)的函數關系(xì)，在其它條件(jiàn)不變的情況(kuàng)下，壓降會随(sui)流速的增加(jia)而增加，随流(liu)速的減小而(ér)減小。
        V錐體流(liu)量計和其它(tā)節流式流量(liang)計不同，它改(gǎi)變了🔞節流☁️的(de)布局，使它從(cong)中心孔節流(liu)變成環狀節(jiē)流，V錐⭕流量計(ji)是集差壓式(shì)流量計之精(jīng)華的結晶，它(tā)的節流緣是(shì)👄鈍角，流☂️動時(shí)形成邊界層(céng)，使流體離開(kai)了節流緣。邊(biān)界層效應使(shi)肮髒流體⁉️不(bú)能磨損節流(liú)緣，其β值（等效(xiao)直徑❌比）長期(qi)不變，是一種(zhǒng)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(qi)體和液體、煤(mei)氣、各種髒🐇污(wu)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(gāi)儀表還沒有(you)标準或國家(jia)标準，因此，還(hai)沒有得到大(dà)力的推廣和(hé)應用。
2 流量計(jì)的選型設計(ji)        在進行流量(liang)計的選型設(shè)計之前，我們(men)應該首先明(ming)确被測對象(xiàng)，然後再綜合(he)考慮儀表性(xìng)能🐅、安裝🔞條件(jian)、環境條件和(hé)經濟因素這(zhe)幾方💃面因素(su)。
 2.1 明确被測對(duì)象        被測對象(xiàng)就是工業廢(fèi)水，工業廢水(shuǐ)含有大量的(de)雜質，有一定(ding)的導電性和(he)腐蝕性。那麽(me)哪一種更适(shì)合這類👣水質(zhì)的測量呢？電(diàn)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(gen)據被測介質(zhì)物性、管道材(cai)質，合理選擇(zé)電極形式、電(diàn)極材質、襯裏(lǐ)材質、接地方(fang)式、防護等級(ji)。
        超聲波流量(liàng)計對被測介(jiè)質要求十分(fèn)苛刻，像多普(pǔ)勒✨法超🔞聲🌈波(bo)流量計隻能(neng)正常測量雜(zá)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(zhui)流量計适用(yong)于髒污的流(liú)體測量，但前(qian)提條件是雷(lei)諾數應滿足(zú)要求。當雷諾(nuo)數無限制地(dì)下降時，V錐流(liú)量🤩計的流出(chū)系數随着雷(léi)諾數的減小(xiǎo)而減小，其不(bú)确定🥵度将增(zeng)加。在高壓的(de)場合，V錐流量(liang)計使用有局(jú)限性，因爲錐(zhuī)體負壓管的(de)結🍓構在承受(shou)高壓的情況(kuàng)下會發生脫(tuo)落，導緻事💛故(gu)的發生，選型(xíng)應注意。
2.2 流量(liang)計性能方面(miàn)
        在選用某種(zhong)流量計時，首(shǒu)先應綜合考(kao)慮該種流量(liàng)⭐計的精度、重(zhong)複性、線性度(du)、量程比、壓力(lì)損失、輸出信(xìn)号特性、響應(ying)時👨‍❤️‍👨間、不可測(ce)性等因素。
        電(dian)磁流量計的(de)傳感器結構(gòu)簡單，測量管(guǎn)内沒有任🛀🏻何(hé)阻礙介質流(liú)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(liàng)計的量程範(fàn)圍極寬，并且(qiě)在測量過程(chéng)中不受被測(ce)介質的溫度(du)、粘度、一定範(fàn)圍内電導率(lǜ)的影響，反應(ying)靈敏，可提供(gòng)選擇的口徑(jing)範圍極寬，從(cong)幾mm到3m都可以(yi)滿足，選擇電(diàn)磁口徑時應(ying)保證zui小流量(liang)工況下☔被測(ce)介質流速不(bu)小于0.5m/s。
        超聲波(bō)流量計是一(yi)種非接觸式(shi)的測量儀表(biǎo)，沒有💔機械傳(chuan)🌈動♋部件，通道(dào)内也沒有阻(zu)礙件，無壓力(li)損失，能量損(sun)失小，測量精(jīng)度不💃🏻高。V錐流(liu)量計是一種(zhǒng)具有*性能的(de)新型流量計(ji)，具♍有高精度(dù)、高穩定性，量(liang)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(ya)損。
  2.3 安裝條件(jian)方面      許多流(liu)量計在運行(hang)過程中存在(zài)問題☀️，大部🧑🏾‍🤝‍🧑🏼分(fen)是㊙️由于安裝(zhuang)出現了問題(ti)。
        電磁流量計(jì)水平、垂直（下(xia)進上出）、傾斜(xié)（底進頂出）安(an)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(da)于等于5D，後直(zhi)管段大于等(děng)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(liàng)計傳💜感器防(fang)護等級應爲(wei)♋IP68。
        超聲波流量(liàng)計的安裝對(dui)前、後直管段(duan)的要求比較(jiào)高，安裝位置(zhì)至少要有15D的(de)直管段長度(du)，不能受振動(dong)的影響，否則(ze)測量不。
        V錐流(liú)量計的安裝(zhuang)使用非常方(fāng)便，安裝方式(shi)靈活，可選管(guǎn)道法蘭式、直(zhí)接焊接式、方(fang)管式，所需的(de)直管段很短(duan)，前直管段小(xiao)于或等于3D，後(hou)直管段小于(yú)或等于🚶‍♀️1D就可(ke)以滿足要🈲求(qiu)。當測量髒污(wū)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(huan)境方面
        環境(jing)方面主要是(shi)考慮周圍溫(wēn)度、濕度、安全(quán)因素、信号調(diao)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(dà)變壓器等，以(yǐ)防引入電磁(cí)幹擾。
        電磁流(liu)量計的環境(jìng)溫度一般在(zai)－30～80 ℃ ，對相對(dui)濕度的要求(qiú)在5%～95%之間，大氣(qi)壓力爲86～106kPa；超聲(sheng)波流🙇🏻量計👣對(dui)❓環境溫度的(de)要求爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳(chuan)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(wen)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(nei)。
2.5 經濟成本方(fang)面
        流量計的(de)選擇要在初(chū)期投資和長(zhǎng)期可靠運行(hang)之間綜合🎯考(kao)🏒慮，例如購買(mai)費用、安裝費(fèi)用、操作費用(yòng)、維護費🔞用、校(xiào)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(mǎn)足工業生産(chǎn)可靠運行的(de)前提下，進行(háng)*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(rì)本橫河等公(gong)司産品🈲均價(jià)格不菲，以DN200mm管(guǎn)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(qiu)，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(sheng)産的電磁流(liú)量計産品，精(jīng)度上也有了(le)很大的提高(gao)，并且價格方(fang)🌐面也有很大(dà)的優勢。
       超聲(sheng)波流量計目(mu)前常用的進(jìn)口品牌有美(mei)國麗聲✂️POLYSONLCSDCT7088系列(lie)、迪納聲DYNASONISERIES901系列(lie)、日本橫河、英(yīng)國MICRONES，固定式價(jia)格一般在3～5萬(wan)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(chan)品在工程應(ying)用上也很廣(guang)泛，與國外的(de)産品🛀🏻在成本(ben)方面有很大(dà)⁉️的競争優🤞勢(shì)。
       V錐流量計中(zhong)的V錐由于用(yòng)料多、加工工(gong)藝複雜、标定(dìng)費用高、基本(běn)上依賴，使得(dé)其售價較高(gao)，在國内使用(yòng)還不廣泛，因(yin)成本關系還(hai)不能取代其(qi)它流量計。
3 結(jié)論       由于污水(shuǐ)具有流量變(biàn)化大、含有雜(zá)質、具有一🔞定(ding)的導電能力(lì)和腐蝕性的(de)特點，對可靠(kao)、測量造成了(le)很大的🈲困難(nan)。通過對以上(shàng)幾種流量計(jì)的分析、比較(jiao)，在污水流量(liàng)🐅測量過程中(zhong)，電🙇🏻磁流量計(ji)的綜合性能(néng)較好。要想使(shi)污水流量的(de)測量和控制(zhì)達到精度🌈和(he)可靠的要求(qiu)，必須深入🏃🏻‍♂️了(le)解、分析各流(liu)量計的性能(neng)和特點以及(ji)🔅被測污水水(shuǐ)質條件，才能(neng)選擇合适型(xing)号的流🚶量計(ji)。