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污水流量(liàng)測量中流(liu)量計的特(tè)點探究
  • 發(fa)布日期：2025-12-01      浏(liu)覽次數：3244
      • 　　工(gōng)控摘要： 環(huán)保産業對(duì)污水流量(liang)的測量和(he)控制的度(dù)、可靠性要(yao)求㊙️已越來(lái)越高，文章(zhāng)介紹了電(dian)磁式、渦街(jiē)式、節流式(shi)等♍幾種流(liú)量計的選(xuan)型設計，結(jie)合水處理(li)工藝，從理(lǐ)論和實踐(jiàn)兩方面闡(chǎn)述各自🔅的(de)特點。
      　　
      　　國外(wai)一位流量(liàng)專家F.C.Kinghoro曾說(shuō)過，流量計(jì)是少數幾(jǐ)種使🌂用比(bǐ)制造㊙️艱👣難(nán)的粘性摩(mo)擦作用，還(hái)會産生不(bú)穩定的旋(xuan)渦和🛀二次(cì)流等複雜(zá)流動現象(xiàng)。測量儀表(biǎo)本身受到(dào)衆🏒多因素(su)，如：管道、口(kou)徑大小、形(xíng)狀✌️（圓形、矩(ju)形）、邊界條(tiao)件、介質的(de)物性（溫度(du)、壓力、密度(dù)、粘度、髒污(wū)性、腐🛀🏻蝕性(xìng)等）、流體的(de)流動狀态(tài)💜（紊流狀态(tài)、速♍度分布(bu)等）以💔及安(ān)裝條件與(yu)🎯水平的影(ying)響。面♈對國(guo)内外十幾(jǐ)類、上‼️百個(gè)品種的流(liu)量儀表（先(xian)後發展起(qi)💘來的容積(jī)式、差壓式(shì)、渦輪式、面(mian)積式、電磁(cí)式、超聲波(bō)式🐕和熱式(shì)流量計等(děng)類型），如何(he)根據流量(liàng)、流态、安裝(zhuāng)要求與環(huan)境條件、經(jing)濟性等因(yin)素合理選(xuǎn)型，是應用(yong)好流量儀(yí)表的前提(ti)和基礎。除(chu)了儀表自(zì)身質量要(yào)得到保證(zhèng)，工藝🎯數據(jù)的提供和(hé)儀表的安(an)裝、使用、維(wéi)護是否合(he)理也相當(dang)重要。本文(wen)介紹電磁(ci)式、渦街式(shi)、節流🧡式等(deng)幾種流量(liang)計的選型(xíng)設計🔴。
      　　
      　　1、電磁(cí)流量計選(xuǎn)型設計
      　　
      　　電(diàn)磁流量計(jì)自20世紀50年(nián)代末國内(nei)工業應用(yong)以來，七八(bā)十年代在(zài)流量測量(liàng)中運用和(hé)發展很快(kuài)。電磁流量(liàng)計的工作(zuò)原🙇🏻理是基(jī)于法拉第(di)電磁感應(yīng)定律，即被(bei)測介質垂(chui)直于磁力(li)線方向🏃流(liu)動，因而在(zài)與介質🌈流(liú)動和磁力(lì)線都垂直(zhi)的方向上(shang)産生一感(gan)應電動勢(shì)EX感應電動(dòng)勢EX與被測(ce)介質流量(liang)（流速）成正(zhèng)比，電磁🌈流(liu)量計不受(shou)溫度、壓力(lì)、粘度、重度(du)等外界因(yīn)素的影響(xiǎng)，測量管内(nei)部無收縮(suō)或凸出部(bu)分的壓力(lì)損失，另外(wài)📧，流量元件(jiàn)檢測出的(de)zui初信号，是(shì)一個與🎯流(liu)體平均流(liu)速成線性(xing)變化的電(diàn)壓，它與流(liu)體的其他(tā)性質無關(guān)，具有很大(da)的*性。
      　　
      　　根據(jù)污水具有(yǒu)流量變化(hua)大、含雜質(zhì)、腐蝕性小(xiao)、有一定的(de)導電能力(li)等特性，測(ce)量污水的(de)流量，電磁(cí)流量計是(shi)一個很好(hǎo)🍉的選擇。它(tā)結構緊湊(cou)、體積小，安(ān)裝、操🈚作、維(wei)護🔞方便，如(ru)🎯測量系統(tong)采用智能(neng)化設計，整(zheng)體密🔆封加(jiā)強，能在較(jiào)惡劣的環(huán)境下‼️正常(chang)工作。可選(xuǎn)用氯🍓丁橡(xiàng)膠襯裏，含(han)钼不鏽鋼(gang)👉電極的電(dian)磁🛀🏻流量計(jì)，即可❌滿足(zu)污水流量(liàng)測量的要(yao)求。
      　　
      　　某冶煉(lian)廠在生産(chǎn)中，由于生(shēng)産工藝的(de)需要，會産(chǎn)生♈大量的(de)🔞工‼️業🌈污水(shuǐ)，污水處理(lǐ)分廠必須(xu)對污水的(de)流量進行(hang)監🏃🏻控。在以(yǐ)往的設😄計(jì)中，流量儀(yí)表不少都(dou)選用旋渦(wo)流量計和(hé)孔闆流量(liàng)計。而實際(ji)應用中發(fa)現測量的(de)流🔆量顯示(shì)值🔞與實際(jì)流量偏差(cha)較🔆大，而改(gai)用㊙️電磁流(liú)量計♊偏差(cha)大大減小(xiao)。
      　　
      　　2、渦街流量(liang)計選型設(shè)計
      　　
      　　渦街流(liu)量計作爲(wèi)一種新型(xíng)流量計，80年(nian)代中期以(yi)來💛發展較(jiao)快，它在流(liu)量測量方(fang)面有着諸(zhū)多的優點(diǎn)和🥰長處，在(zai)現代流量(liang)測❓量中♉應(ying)用越來越(yue)廣泛。在國(guo)内使用渦(wo)街流量計(jì)進行流量(liàng)測量也愈(yù)來愈得到(dao)重視，目前(qián)我國已有(you)性🐇能優良(liang)并⭐有自主(zhu)知識産權(quan)的産品系(xi)列。渦街流(liú)量計是基(jī)于流體振(zhèn)動發展起(qǐ)來的，根據(ju)旋渦的🤟不(bú)同，檢測方(fāng)式從熱絲(si)式、熱敏式(shì)逐💛漸發展(zhan)了應力式(shì)🔴、磁敏式及(jí)差動開👅關(guān)電容式、超(chao)聲波式等(děng)。渦街流量(liang)計幾乎可(kě)用于一切(qiē)🔞可形成旋(xuan)渦列的場(chang)合，不僅可(ke)用于封閉(bì)的管道，還(hái)可用于開(kāi)放的溝槽(cáo)。與渦輪流(liú)量計相比(bǐ)，渦街流量(liang)計沒有可(ke)動🎯的機械(xiè)部件，維護(hu)工作量小(xiǎo)，儀表常數(shù)穩定；與孔(kong)闆🥰式流量(liang)計相比，渦(wo)街流量計(ji)測量範圍(wéi)大，壓力損(sun)失小，準确(que)度高，安裝(zhuāng)與維護簡(jiǎn)單。但渦街(jiē)流量計的(de)環境相關(guan)參數較多(duo)，容易在使(shǐ)用現場被(bei)忽略而影(yǐng)響流量計(jì)性能的正(zheng)确發揮。
      　　
      　　渦(wo)街流量計(jì)的原理是(shì)在流量計(jì)管道中，設(shè)置一滞流(liu)件，當流體(ti)流經滞流(liu)件時，由于(yú)滞流件表(biǎo)面的滞流(liú)作🈲用等原(yuan)因，在其下(xià)遊會産生(sheng)兩列不對(dui)稱的旋渦(wo)，這些旋渦(wō)在滞流件(jiàn)♋的側後方(fang)分開👉，形成(chéng)所謂的卡(ka)門（Karman）旋渦列(lie)，兩列旋渦(wō)的旋轉方(fang)向是相反(fan)的，卡門從(cong)理論上證(zheng)明了當h/L=0.281（h爲(wei)兩旋渦列(lie)之間😄的寬(kuān)度，L爲兩個(gè)相鄰旋渦(wo)🥵間的距離(lí)）時，旋渦列(lie)是穩定的(de)雷🌐諾數💯Re是(shì)表征粘性(xìng)流體🔞流動(dong)特性的一(yi)個無量綱(gāng)數，其物理(li)意義是流(liu)體流動🙇🏻的(de)慣性力與(yu)粘滞力的(de)比值。因此(ci)，流體的流(liú)動狀态對(dui)渦街流量(liang)計的使用(yong)也有一定(ding)的影響。如(ru)果環😄境參(cān)數對流體(tǐ)流動狀态(tai)有影響🤩也(yě)會影響到(dao)渦街流量(liang)計的使用(yong)性能。
      　　
      　　經過(guo)實踐，如下(xià)幾個方面(mian)對渦街流(liu)量計的使(shi)用都㊙️有影(yǐng)響，應對這(zhe)些問題進(jìn)行分析。
      　　
      　　（1）渦(wo)街流量計(jì)的測量範(fan)圍較大，一(yī)般10：1，但測量(liàng)下限受🔞許(xu)多因素限(xiàn)制：Re＞10000是渦街(jiē)流量計工(gōng)作的zui基本(ben)條件，除此(cǐ)以外，它還(hai)受旋渦能(néng)量的限制(zhì)，介質流速(sù)較低，則👈旋(xuán)渦的強度(dù)、旋轉速度(du)也低，難以(yi)引起傳感(gǎn)元件産生(shēng)響應信💰号(hào)，旋渦頻率(lü)f也小，還會(huì)使信号處(chu)理發生困(kùn)難。測量上(shang)限則受傳(chuán)感器的頻(pin)率響應（如(ru)磁敏式一(yī)般不超過(guo)400Hz）和電路的(de)頻率限制(zhi)，因此設計(jì)時一定要(yao)對流速範(fàn)圍進行計(ji)算🈲、核算，根(gēn)據流體的(de)流速進行(háng)選擇。使用(yong)現場環境(jing)條件複雜(za)，選型時除(chu)注意環境(jìng)溫度、濕度(dù)、氣氛等條(tiao)件外，還要(yao)考慮電磁(ci)幹擾。在強(qiáng)幹擾如高(gao)壓輸電電(dian)站、大型整(zheng)流所等場(chǎng)合，磁敏✏️式(shi)、壓電應力(lì)式等儀表(biao)不♌能正常(cháng)工作或不(bú)能準确測(ce)量。
      　　
      　　（2）振動也(yě)是該類儀(yi)表的一大(dà)勁敵。因此(cǐ)在使用時(shí)注意🤞避免(miǎn)機械振動(dòng)，尤其是管(guan)道的橫向(xiang)振動（垂直(zhí)于管道軸(zhou)線又垂直(zhi)旋🔴渦發生(shēng)體軸線的(de)振動），這種(zhǒng)影響在流(liú)量計結構(gou)設計上是(shi)無🧑🏾‍🤝‍🧑🏼法抑制(zhì)和消除的(de)。由于渦街(jie)信号對流(liu)場👣影響同(tong)樣敏感，故(gù)直管段長(zhang)度🤟不能保(bǎo)證穩定渦(wō)街所必🔞要(yào)的流動條(tiao)件時，是不(bu)宜選用的(de)。即使是抗(kàng)振性較強(qiang)的電容式(shi)、超聲波式(shì)，保證流體(ti)爲充分發(fa)💰展的單向(xiàng)流，也是不(bú)可忽略的(de)。
      　　
      　　（3）介質溫度(du)對渦街流(liú)量計的使(shi)用性能也(yě)有很大的(de)🌍影響。如🈲壓(yā)♉力⛹🏻‍♀️應力式(shì)渦街流量(liàng)計不能長(zhǎng)期使用在(zài)300℃狀态下，因(yīn)🌂其絕緣阻(zǔ)抗會由常(cháng)溫下的10MΩ～100MΩ急(ji)降至1MΩ～10KΩ，輸出(chu)信号也變(bian)小，導緻測(ce)量特性惡(è)化，對此💘宜(yi)選用磁敏(mǐn)式或電容(róng)式結構。在(zài)測量系統(tǒng)中，傳感器(qì)與轉換器(qi)宜采用分(fen)離安裝方(fang)式，以免長(zhǎng)期高溫影(ying)響儀表可(ke)靠性和使(shi)用壽命。
      　　
      　　渦(wō)街流量計(ji)是一種比(bǐ)較新型的(de)流量計，處(chù)于發展階(jie)段，還不很(hěn)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼成熟，如果(guo)選擇不當(dāng)，性能也不(bú)能很好發(fa)揮㊙️。隻有經(jing)過合理選(xuan)型、正确安(ān)裝後，還需(xū)要在使用(yòng)過程🙇‍♀️中認(rèn)真定期維(wéi)🆚護，不斷積(jī)累經驗，提(ti)高對系統(tong)故障的預(yu)見性以及(jí)判斷、處理(lǐ)問題的能(néng)力，從而達(dá)到令人滿(mǎn)意的效果(guǒ)。
      　　
      　　3、節流式流(liú)量計選型(xing)設計
      　　
      　　節流(liú)式流量計(jì)是早期大(da)量使用的(de)一種測量(liàng)流量☎️的計(ji)量裝置，其(qi)曆史zui長，用(yòng)量zui多。現在(zai)常見的爲(wèi)圓孔闆型(xing)和錐形入(rù)口闆型，其(qí)㊙️工作原理(lǐ)是在流體(ti)管道中加(jiā)入一孔闆(pǎn)節流件，通(tōng)過導壓管(guan)引入壓差(chà)變送器測(cè)出節流件(jian)上、下遊的(de)壓差💚，根據(jù)所測🐆的壓(yā)差經🌏過計(jì)算即得出(chū)流量的瞬(shùn)🚶‍♀️時值。由于(yú)導壓管内(nei)水的不流(liu)動性，在較(jiào)寒冷地區(qū)，冬天室外(wài)安裝的孔(kǒng)闆取壓管(guan)容易凍裂(lie)（凍住），使差(chà)壓儀器無(wú)法正常工(gōng)作。測量較(jiào)髒的污水(shui)時，孔闆需(xu)經常清洗(xǐ)。如💋清洗不(bu)及時，測量(liàng)精度⛷️降低(dī)，取壓管經(jing)常被污物(wu)堵死，儀表(biǎo)無法使用(yong)。用孔闆的(de)方式測流(liu)量時還有(yǒu)壓力損失(shī)大、維⭐護量(liang)大等缺點(dian)。因此改變(bian)取壓方式(shi)，例如用徑(jing)距取壓法(fa)，就可以減(jian)少孔闆污(wu)物的影響(xiang)。
      　　
      　　4、結語
      　　
      　　以上(shang)幾種污水(shuǐ)流量測量(liàng)流量計中(zhōng)，電磁流量(liang)計性🔞能較(jiào)好，節流流(liu)量計應用(yòng)範圍廣，而(er)渦街流量(liang)計比較新(xin)型，并正在(zai)👅不斷發展(zhǎn)。隻有了解(jie)這幾種流(liu)量計各自(zì)的性能，才(cái)能對流量(liàng)計選👉型設(she)計好，使污(wu)水流🔴量的(de)測量和控(kong)制達到度(dù)和可靠性(xing)要求。
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