污水流(liu)量監測中(zhong)流量計該(gai)如何選擇(zé)

摘 要：由于(yú)污水具有(yǒu)流量變化(huà)大、含有雜(za)質、具有導(dǎo)電性和腐(fǔ)蝕性的特(te)點，導緻其(qi)流量計的(de)選擇比較(jiao)複雜🥵。從被(bei)測對🍉象、流(liú)量計性能(néng)、安裝條件(jian)、使用環境(jing)、經濟成本(běn)等方面，對(duì)電👌磁流量(liang)計、超聲☁️波(bō)流量計、V錐(zhui)💋流量計進(jin)行了對比(bi)分析，爲污(wu)水流量監(jian)測過程中(zhong)❄️流量計的(de)合理選用(yong)提供參考(kǎo)。關鍵字：污(wū)水 流量監(jiān)測 電磁流(liu)量計🐪 超聲(sheng)波流量計(jì) V錐流量計(jì)
        流量計是(shì)少數幾種(zhǒng)使用比制(zhi)造困難的(de)儀器儀表(biao)之一，主要(yào)是因爲流(liú)量計種類(lei)繁多，各有(yǒu)特點，加上(shàng)被測對象(xiang)又是污水(shuǐ)，特别是未(wèi)經處理的(de)污水，不但(dan)具有強腐(fu)蝕性💜，而且(qie)還含有大(dà)量的雜質(zhi)，具有一定(dìng)的導電性(xìng)，同時選型(xing)又涉及許(xu)🐅多技術問(wèn)題和經濟(ji)因素。因此(cǐ)，要做到技(jì)術上可行(hang)，經濟上合(hé)理，必須對(dui)各流量計(ji)的性能特(tè)點和工作(zuò)👈原理有所(suo)了解，才能(néng)保證流量(liàng)計的選🧡型(xing)更加合理(lǐ)。本文通過(guò)幾種常用(yong)流量計的(de)介紹，根據(ju)實際的應(ying)用情況，說(shuō)明污水流(liu)量監測過(guò)程中如何(hé)合理選用(yòng)🚶‍♀️不同的流(liu)量計。

  1 流量(liang)監測中幾(ji)種常用的(de)流量計
   1.1 電(diàn)磁流量計(ji)        電磁流量(liàng)計是根據(jù)法拉第電(diàn)磁感應定(dìng)律制成🔞的(de)一種測量(liàng)導電液體(tǐ)體積流量(liàng)的儀表。由(yóu)于其*的優(you)點，目前🔴被(bèi)廣🙇‍♀️泛地應(ying)用于酸、堿(jian)、鹽等腐蝕(shí)性介🍓質，易(yi)燃易爆介(jiè)質，污水處(chu)理以及化(huà)工、醫藥、食(shí)品等工業(ye)中的漿‼️液(ye)流量的測(cè)量，并形成(cheng)了*的應用(yòng)領域。
  1.2 超聲(sheng)波流量計(ji)        超聲波流(liu)量計是通(tong)過檢測流(liú)體流動對(duì)超聲束（或(huò)超聲脈沖(chòng)）的作用以(yi)測量流量(liang)的儀表。超(chao)聲波流量(liàng)計的🐆測量(liàng)方法很多(duo)，有時間差(cha)法、頻率差(cha)法、相位差(cha)法、多普勒(lè)法。時間差(chà)法、多普勒(lè)法是應用(yong)zui多的測量(liang)原理。
        超聲(shēng)波流量計(ji)和電磁流(liu)量計一樣(yang)，因儀表流(liú)通通道🍉未(wei)設置任何(hé)阻礙件，均(jun)屬*流量計(jì)，适用于解(jie)決流量測(ce)量困難的(de)問題，特别(bié)在大口徑(jing)流量測量(liang)方面有較(jiao)突出的優(you)點，近年來(lai)它是發展(zhǎn)迅速的流(liú)量計🔴類型(xíng)之一。
        超聲(sheng)波流量計(ji)的特點是(shì)可做非接(jiē)觸式測量(liang)，爲無流🈲動(dong)阻撓💃測量(liang)，無壓力損(sǔn)失，可測量(liang)非導電性(xìng)液體，對無(wú)阻撓測量(liàng)⭐的電磁流(liú)💔量計是一(yi)種補充。時(shí)差法超聲(shēng)波流量計(jì)是目前⛱️應(yīng)用zui廣✔️泛的(de)。随着CPU、信号(hào)處理技術(shu)的發展，測(ce)量的準确(que)度和可靠(kào)性有了很(hěn)大的提高(gao)。尤其是時(shí)間測量技(jì)術的發展(zhan)，時差分辨(biàn)力提🛀高了(le)，解決了👅小(xiao)口徑、低流(liu)速測量難(nán)的問題。應(ying)用領⛹🏻‍♀️域也(yě)從淨水擴(kuò)展到循環(huán)水、污水、重(zhòng)油、原油、成(chéng)品油以及(jí)空氣、天然(rán)氣等多種(zhong)介質。但有(you)較多♍氣泡(pào)或懸浮物(wù)的液體會(huì)阻礙聲㊙️脈(mo)沖的正常(cháng)傳播，導緻(zhi)⭐不能正常(cháng)測量，所以(yi)超聲波流(liu)🐆量計更适(shi)于測🐉量純(chún)淨液體。
        多(duō)普勒法超(chao)聲波流量(liàng)計一般要(yào)求流體内(nei)有足夠☀️大(dà)的散射體(tǐ)☁️存在，而且(qie)還得是連(lian)續的。通常(cháng)情況下，散(san)射體的速(sù)度與流🌈體(tǐ)的速度有(you)明顯的滑(huá)差，要求流(liu)體流動的(de)速度必須(xu)比粒子産(chan)生沉🤞澱的(de)臨界速度(dù)大很多，另(lìng)外測得的(de)速度隻是(shi)散射體相(xiàng)遇點的速(su)度值，因此(cǐ)，測量的速(sù)度值對流(liú)速分布和(hé)流态有🛀🏻很(hen)大的依賴(lài)性🏃🏻，也就是(shi)說直管段(duan)的長度要(yao)求💘很長，需(xu)在20倍管徑(jìng)以上。所以(yi)，多普勒法(fa)超🎯聲波流(liu)量計的應(yīng)用有一定(ding)的局限♉性(xing)，較多應用(yong)于生活污(wu)水、工業廢(fei)水、啤酒㊙️飲(yin)料等介質(zhì)的測量，通(tōng)常不适用(yòng)于非常清(qīng)潔的流體(ti)測量。
  1.3 V錐流(liú)量計        V錐流(liú)量計是一(yi)種新穎的(de)差壓式流(liu)量計，利用(yong)一🈚個V形🔴錐(zhuī)體在流場(chǎng)中産生的(de)節流效應(yīng)來測量流(liu)量，如果流(liu)體通過一(yi)個節流元(yuán)件時，流速(sù)會加🏃‍♀️快，從(cong)而會使動(dong)能增加💋，而(ér)被加✔️速處(chù)流體的靜(jing)壓力反而(er)會被降低(di)。壓降的大(dà)小與流體(tǐ)的流速具(ju)有一🧑🏽‍🤝‍🧑🏻定的(de)函數關系(xì)，在其它條(tiáo)件不變的(de)情況下，壓(ya)降會随流(liú)速的增加(jia)而增加，随(sui)流速的減(jiǎn)小而減小(xiao)。
        V錐體流量(liàng)計和其它(tā)節流式流(liú)量計不同(tong)，它改變了(le)節流的布(bù)局，使它從(cong)中心孔節(jie)流變成環(huán)狀節流，V錐(zhuī)流量計是(shì)集差壓式(shì)流量計之(zhi)精華的結(jie)晶，它的節(jiē)流緣是鈍(dùn)角，流動時(shi)形💋成邊界(jie)層，使流🏒體(tǐ)離開了節(jie)🔅流緣。邊界(jie)層效應使(shǐ)肮髒流體(tǐ)不能磨損(sun)節流緣，其(qí)β值（等效直(zhí)徑比）長期(qī)不變，是一(yi)種接近理(lǐ)想狀态的(de)節流裝置(zhi)，具有⛱️長期(qī)的穩定性(xìng)。适用于各(gè)種氣體和(he)👌液體、煤氣(qì)、各種髒污(wū)氣體介質(zhi)、直管💋段不(bu)足的場所(suo)和對精度(du)要求高的(de)地方。由于(yú)經濟成本(ben)和該儀表(biǎo)👄還沒有标(biao)準或國家(jia)标🈲準，因此(ci)，還沒有得(de)到大力的(de)推廣和應(yīng)用。
2 流量計(ji)的選型設(shè)計        在進行(háng)流量計的(de)選型設計(ji)之前，我們(men)應該首先(xiān)明确被測(cè)對象，然後(hou)再綜合考(kǎo)慮儀表性(xìng)能、安裝🧑🏽‍🤝‍🧑🏻條(tiáo)件、環境條(tiao)件和經濟(ji)因素這幾(ji)方面因素(sù)。
 2.1 明确被測(cè)對象        被測(ce)對象就是(shì)工業廢水(shui)，工業廢水(shui)含有大⭐量(liang)的雜質，有(yǒu)一定的導(dao)電性和腐(fu)蝕性。那麽(me)哪一🔅種更(gèng)适合這類(lei)水質的測(cè)量呢？電磁(ci)流量計适(shì)合測量導(dao)電液體（電(diàn)導率≥5μS/cm）的流(liu)量，應根據(jù)被測介質(zhi)物性、管道(dao)材質，合理(lǐ)選擇電極(ji)形式、電極(ji)材質、襯裏(lǐ)材質、接地(di)方式、防護(hu)等級。
        超聲(shēng)波流量計(ji)對被測介(jiè)質要求十(shí)分苛刻，像(xiàng)多普勒法(fǎ)超聲波🐆流(liú)量計隻能(neng)正常測量(liàng)雜質含量(liàng)相對穩定(ding)的流體，而(er)💃🏻時間差法(fa)流量計主(zhu)要用來測(cè)量潔淨的(de)流體。
        V錐流(liú)量計适用(yong)于髒污的(de)流體測量(liang)，但前提條(tiao)件是🈲雷諾(nuo)數⁉️應📱滿足(zu)要求。當雷(lei)諾數無限(xian)制地下降(jiàng)時，V錐流量(liàng)計的流出(chu)系數随着(zhe)雷諾數的(de)減小而減(jiǎn)小，其不确(que)定度将增(zēng)加。在高壓(yā)的場合，V錐(zhui)流量計使(shi)用有局限(xian)性，因爲錐(zhui)體負壓管(guan)的結構在(zai)承受✨高壓(yā)的情🌈況下(xia)會發生脫(tuō)落，導緻事(shi)故的發生(shēng)，選型應注(zhù)意。
2.2 流量計(jì)性能方面(mian)
        在選用某(mou)種流量計(ji)時，首先應(yīng)綜合考慮(lǜ)該種流量(liàng)計的精🤟度(du)、重複性、線(xian)性度、量程(cheng)比、壓力損(sǔn)失、輸出信(xin)号特性、響(xiǎng)應時間、不(bú)可測性等(deng)因素。
        電磁(ci)流量計的(de)傳感器結(jie)構簡單，測(ce)量管内沒(mei)有任何阻(zǔ)礙🌈介質流(liu)動的節流(liu)部件，所以(yi)不會引起(qǐ)任何附加(jiā)的壓🐕力損(sǔn)失，是📞流量(liang)計中耗能(néng)zui低的流量(liàng)儀表之一(yi)。電磁流量(liàng)計的量程(cheng)範圍極寬(kuan)，并且在測(cè)量過程中(zhong)不受被測(ce)介質🔱的溫(wen)度、粘度、一(yi)定範圍内(nei)電導率的(de)影響，反應(ying)靈敏，可提(ti)供選擇的(de)口徑範圍(wéi)極寬✨，從幾(jǐ)mm到3m都可以(yi)滿足，選擇(zé)電磁口徑(jing)時應保證(zheng)zui小流量工(gōng)況下👨‍❤️‍👨被測(cè)介質流速(sù)不小于0.5m/s。
        超(chao)聲波流量(liàng)計是一種(zhǒng)非接觸式(shì)的測量儀(yi)表，沒有👄機(jī)械傳動部(bu)件，通道内(nei)也沒有阻(zu)礙件，無壓(ya)力損失，能(néng)量損失小(xiao)，測量精度(dù)不高。V錐流(liu)量計是一(yi)種具有*性(xing)能的新型(xing)流量計，具(jù)有高精度(dù)、高穩定性(xing)，量程比較(jiao)寬，而且重(zhòng)複性好（≤0.1%），準(zhǔn)确度高（≤0.5%）。因(yīn)爲它是靠(kào)節流效應(ying)來測量壓(ya)差的，所以(yi)有一定壓(ya)損。
  2.3 安裝條(tiao)件方面      許(xǔ)多流量計(jì)在運行過(guò)程中存在(zai)問題，大部(bu)分💛是㊙️由于(yú)安裝出現(xiàn)了問題。
        電(diàn)磁流量計(jì)水平、垂直(zhí)（下進上出(chu)）、傾斜（底進(jìn)頂出）安裝(zhuāng)都可以🌈，但(dan)要求前、後(hòu)需有直管(guǎn)段，一般的(de)要求是前(qián)直🈲管段大(dà)于等于5D，後(hòu)直管段大(dà)于等于3D。電(dian)磁流量計(jì)安裝時應(yīng)保證滿管(guǎn)流，不能安(an)裝在管道(dào)zui高點。儀表(biǎo)井内安裝(zhuang)的電磁流(liu)量計傳感(gǎn)器防護🐇等(deng)級應爲IP68。
        超(chao)聲波流量(liàng)計的安裝(zhuāng)對前、後直(zhi)管段的要(yao)求比較高(gāo)🔱，安裝位置(zhì)至少要有(you)15D的直管段(duan)長度，不能(neng)受振動的(de)影響，否則(zé)測量不。
        V錐(zhuī)流量計的(de)安裝使用(yòng)非常方便(biàn)，安裝方式(shì)靈活，可❗選(xuǎn)管道🌈法蘭(lan)式、直接焊(hàn)接式、方管(guǎn)式，所需的(de)直管段很(hen)短，前直🥵管(guan)段小于或(huo)等于3D，後直(zhi)管段小于(yu)或等于1D就(jiu)可以滿足(zu)要求。當測(ce)量髒污介(jie)質時♌，應合(he)理選擇V錐(zhuī)流量計取(qǔ)壓方式，避(bì)免測量管(guǎn)線堵塞。
2.4 環(huan)境方面
        環(huan)境方面主(zhu)要是考慮(lü)周圍溫度(du)、濕度、安全(quan)因素、信号(hao)調🔴節及變(biàn)送、壓力、大(dà)氣及電子(zi)幹擾等對(dui)流量計性(xìng)能穩定方(fāng)面的影響(xiang)。安裝時都(dōu)應盡量避(bì)開大電機(jī)、大變壓器(qì)等，以防引(yǐn)入電磁幹(gan)擾。
        電磁流(liu)量計的環(huan)境溫度一(yi)般在－30～80 ℃ ，對相對濕(shi)度的要求(qiu)在5%～95%之間，大(dà)氣壓力爲(wei)86～106kPa；超聲波流(liu)量⁉️計♊對環(huan)🆚境溫度的(de)要求爲：轉(zhuǎn)換器是－10～45 ℃ 、傳感器(qì)是－30～60 ℃ （常(cháng)溫型）和－30～160 ℃ （高溫型(xíng)）；而V錐流量(liang)計環境溫(wēn)度在－25~60 ℃ 範圍内，一(yī)體型結構(gou)溫度還受(shòu)制于電子(zi)元器件，範(fan)圍要窄🔴些(xiē)，環🙇‍♀️境相對(dui)濕度在10%～90%範(fan)圍内。
2.5 經濟(jì)成本方面(miàn)
        流量計的(de)選擇要在(zài)初期投資(zī)和長期可(kě)靠運行之(zhi)間綜合考(kǎo)慮💋，例如購(gou)買費用、安(ān)裝費用、操(cao)作費用、維(wei)護費用、校(xiao)✍️驗費用、流(liu)量計壽命(mìng)、備件及消(xiāo)費品、可靠(kao)性方面等(deng)各種♋因素(su)都要在有(yǒu)效滿足💁工(gong)業生産可(kě)靠運行的(de)前提下，進(jìn)行*的經濟(jì)選型。
        電磁(ci)流量計目(mu)前常用的(de)德國E＋H、科隆(long)、日本橫河(hé)等公🔴司産(chǎn)品均價格(gé)不菲，以DN200mm管(guan)徑爲例，價(jia)格一般在(zài)2萬元♋左右(yòu)，但随着被(bèi)測管徑的(de)增大和抗(kang)腐蝕性的(de)要求，價格(ge)也會相應(yīng)增加。而像(xiang)國内🏃🏻‍♂️比較(jiào)的北京中(zhōng)瑞能、上海(hai)光華、四川(chuan)川儀等生(shēng)産的電磁(ci)流量🙇🏻計産(chǎn)品，精度上(shang)也有了🐅很(hěn)大的提高(gao)，并且價格(gé)方面也有(you)很大的優(yōu)勢。
       超聲波(bo)流量計目(mu)前常用的(de)進口品牌(pai)有美國麗(li)聲POLYSONLCSDCT7088系列、迪(dí)納聲DYNASONISERIES901系列(lie)、日本橫河(hé)、英國MICRONES，固定(ding)式價格一(yī)般在3～5萬元(yuan)之間。在國(guó)内，像廣🌂州(zhōu)怡文、開封(fēng)儀表、上海(hai)肯⛱️特等所(suo)生産的産(chan)品在工程(chéng)應用上也(yě)👅很廣泛，與(yǔ)國外的産(chǎn)品在成本(běn)方面有很(hěn)大的競争(zhēng)優勢。
       V錐流(liú)量計中的(de)V錐由于用(yong)料多、加工(gōng)工藝複雜(zá)、标定費用(yong)高、基本上(shàng)依賴，使得(de)其售價較(jiao)高，在國内(nei)使用還不(bú)廣泛，因成(cheng)本關系還(hái)不能取代(dài)其它流量(liàng)計。
3 結論       由(yóu)于污水具(jù)有流量變(bian)化大、含有(yǒu)雜質、具有(you)一定的導(dao)電能力和(hé)腐蝕性的(de)特點，對可(ke)靠、測量造(zào)成㊙️了很大(da)的困難。通(tōng)過對以上(shang)幾種流量(liang)計的分析(xi)、比較，在污(wu)水流量測(ce)量過程中(zhōng)，電磁流量(liàng)計的綜合(hé)性能較好(hǎo)。要想使污(wū)水流量的(de)測量和控(kòng)制達到精(jīng)度和可靠(kao)的要求，必(bi)須深入了(le)解、分析各(ge)流量計的(de)性能和特(te)點以及被(bèi)測污水水(shui)質條件，才(cai)能選擇🤞合(he)适型号的(de)流量計。