污水流量監(jiān)測中流量計該如(ru)何選擇

摘 要：由于(yú)污水具有流量變(bian)化大、含有雜質、具(ju)有導⚽電性和⭐腐蝕(shi)👌性的特點，導緻其(qi)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(jìng)、經濟成本等方面(mian)，對電磁流量計、超(chāo)聲波流量計、V錐流(liú)量計進行了對比(bi)分析，爲污水流量(liàng)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(ci)流量計 超聲波流(liu)量計 V錐流量計
        流(liu)量計是少數幾種(zhong)使用比制造困難(nán)的儀器儀表之⚽一(yī)㊙️，主😄要是因爲流量(liang)計種類繁多，各有(yǒu)特點，加上被測對(dui)象又是污水，特别(bie)是未經處理的污(wū)水，不但具有強腐(fǔ)蝕性，而且還🌐含有(you)大量的雜質，具有(you)一定✨的導電性🔆，同(tóng)時選型又涉及許(xǔ)多技術問題和經(jing)濟因素。因此，要做(zuo)到技術上🔆可行，經(jing)濟上合理，必須對(dui)🥰各流量計的性能(néng)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(tong)過幾種常用㊙️流量(liang)計的介紹，根據實(shí)際的應用情況，說(shuo)明污水流量監測(cè)過程中如何合💚理(li)選用🐕不同的流量(liàng)計。

  1 流量監測中幾(ji)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(ce)量導電液體體積(jī)流量的儀表🌈。由于(yú)其*的🌈優點，目前👌被(bei)廣泛地應用于酸(suān)、堿、鹽等腐蝕性介(jie)質，易燃易爆介質(zhi)，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(shēng)波流量計        超聲波(bo)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(chà)法、頻率差法📧、相位(wei)差法、多普勒法。時(shí)間差法、多普勒法(fǎ)是應用zui多的測量(liàng)原理。
        超聲波流量(liang)計和電磁流量計(ji)一樣，因儀表流通(tong)通道未設置任何(hé)阻礙件，均屬*流量(liang)計，适用于解決流(liu)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(liàng)計的特點是可做(zuò)非接觸式測量，爲(wei)無流動♌阻撓測量(liàng)，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(yi)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(zhun)确度和可靠性有(you)♻️了很大的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼提高。尤(yóu)其是時間測量技(ji)術的發展，時🈲差分(fèn)辨力提🌂高了，解決(jue)了小🈲口徑、低流速(su)測量難的問題。應(ying)用領域也從淨水(shuǐ)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(dàn)有較多氣泡或懸(xuan)浮物的液體會阻(zu)礙聲🥵脈沖的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻正常(cháng)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(qiě)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(hua)差，要求🍉流體流❤️動(dong)的速度必須比粒(li)子産生沉澱的臨(lin)界速度大很多，另(ling)外測得的速度隻(zhi)🌐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(you)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(sheng)波流量計的應用(yòng)有一定的局限💁性(xìng)，較多應用于生活(huó)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(jì)        V錐流量計是一種(zhǒng)新穎的差壓式流(liu)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(fǎn)而會被降低。壓降(jiàng)的大小與流體的(de)流速具有一定的(de)函數關系，在其它(tā)條件不變的情況(kuang)下，壓降會💃随流速(sù)的增🌐加而增加，随(sui)流速的減小而減(jian)小。
        V錐體流量計和(he)其它節流式流量(liang)計不同，它改變了(le)節流的布局，使它(ta)從中心孔節流變(bian)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(ti)離開了節流緣。邊(biān)界層效應使肮髒(zāng)流體不能磨損節(jiē)流緣，其β值（等效直(zhí)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(xing)。适用于各種氣體(ti)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(hai)沒有标準或國家(jia)标準，因此，還沒有(yǒu)得到大力的推廣(guang)和應用。
2 流量計的(de)選型設計        在進行(háng)流量計的選型設(shè)計之前，我們🥰應該(gāi)首先明确被測對(dui)象，然後再綜合考(kǎo)慮儀表性能、安裝(zhuāng)條件、環境條件和(hé)經濟因素這幾方(fang)面因素。
 2.1 明确被測(ce)對象        被測對象就(jiu)是工業廢水，工業(yè)廢水含有大量的(de)雜質，有一定的導(dǎo)電性和腐蝕性。那(na)麽🈲哪一種更适合(he)這類水質的測量(liàng)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(zhi)、接地方式、防護等(děng)級。
        超聲波流量計(jì)對被測介質要求(qiú)十分苛刻，像多普(pǔ)勒法超聲波流量(liang)計隻能正常測量(liang)雜質含量相對穩(wěn)定🏃的流體，而時間(jiān)差法☂️流量計主要(yào)用來測量潔淨的(de)流🔞體。
        V錐流量計适(shì)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(zhui)流量計的🌂流出系(xi)數随着雷諾數的(de)減小而減小，其不(bú)确定度将增加。在(zài)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(shòu)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(néng)方面
        在選用某種(zhong)流量計時，首先應(yīng)綜合考慮該種流(liu)量🍉計的精度、重複(fú)性、線性度、量程比(bi)、壓力損失、輸出信(xin)🌈号特性、響應時間(jiān)、不可測性等因素(su)。
        電磁流量計的傳(chuán)感器結構簡單，測(ce)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(jiā)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(zài)測量過程中不受(shou)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(xuǎn)擇的口徑範圍極(jí)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(liú)量工況下被測介(jie)質流速不小于0.5m/s。
        超(chāo)聲波流量計是一(yi)種非接觸式的測(cè)量儀表，沒有機械(xiè)傳動部件，通道内(nèi)也沒有阻礙件，無(wú)壓力損失✂️，能量損(sun)失小，測量精度不(bú)高。V錐流量計是一(yī)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(zhong)複性好（≤0.1%），準确度高(gao)（≤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(miàn)      許多流量計在運(yùn)行過程中存在問(wèn)題，大💃部分是由于(yú)安裝出現了問題(tí)。
        電磁流量計水平(píng)、垂直（下進上出）、傾(qing)斜（底進頂出）安裝(zhuang)都😍可以，但要求前(qian)、後需有直管段，一(yi)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(liu)，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(ji)應爲♍IP68。
        超聲波流量(liang)計的安裝對前、後(hòu)直管段的要求比(bi)較高，安裝位置至(zhi)少要有15D的直管段(duan)長度，不能受振動(dòng)的影響，否則測量(liàng)不。
        V錐流量計的安(an)裝使用非常方便(bian)，安裝方式靈活，可(kě)選管道法蘭式、直(zhi)接焊接式、方管式(shì)，所需的直管段很(hen)短，前直管段👄小于(yu)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(ce)量髒污介質時，應(yīng)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(huan)境方面
        環境方面(mian)主要是考慮周圍(wei)溫度、濕度、安全因(yin)素、信号調節及變(bian)送、壓力、大氣及電(diàn)子幹擾等對流量(liàng)計性能穩定方面(mian)的影響。安裝時都(dou)應盡量避開大電(diàn)機、大變壓器等⚽，以(yǐ)防引入電磁🤟幹擾(rao)。
        電磁流量計的環(huán)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(dù)的要求爲：轉換器(qì)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(shou)制于電子元器件(jian)，範圍要窄些，環境(jìng)相對濕度在10%～90%範圍(wéi)内。
2.5 經濟成本方面(mian)
        流量計的選擇要(yào)在初期投資和長(zhǎng)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(fei)用、校驗費用、流量(liàng)計壽命、備件及消(xiao)費品、可靠性方面(mian)等各種因素都要(yao)在有效滿足工業(ye)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(de)國E＋H、科隆、日本橫河(hé)等公司産品均價(jia)格不菲，以DN200mm管徑爲(wèi)例，價格一般在2萬(wan)元左右，但随🍉着被(bei)測管徑的💚增大和(hé)抗腐蝕性的要求(qiu)，價格也會相應💃增(zeng)加。而像國内比較(jiào)的北京中瑞能、上(shang)海光華、四川川儀(yi)等生産的電磁流(liu)量🈲計産品，精♉度上(shàng)也有了很大的提(tí)高🔆，并且價格方面(miàn)也有很大⭐的優勢(shì)。
       超聲波流量計目(mù)前常用的進口品(pin)牌有美國麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xi)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(gong)程應用上也✂️很廣(guǎng)泛，與國外的産品(pǐn)🔞在成本方面有很(hěn)大💜的競争優勢。
       V錐(zhui)流量計中的V錐由(you)于用料多、加工工(gōng)藝複雜、标定費用(yòng)🚶高、基本上依賴，使(shǐ)得其售價較高，在(zài)國内使用還不廣(guang)泛，因成本關系還(hái)不能取代其它流(liu)量計。
3 結論       由于污(wu)水具有流量變化(huà)大、含有雜質、具有(you)一定☁️的導電能力(lì)和腐蝕性的特點(diǎn)，對可靠、測量造成(chéng)了很大的困難。通(tōng)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(liàng)計的綜合性能較(jiao)好。要想使污水流(liú)量的測量和控制(zhì)達到精度和可靠(kào)的要求，必須深入(ru)了解、分析各流量(liang)計的性能和特點(dian)以及被測污水水(shuǐ)質條件，才能選擇(zé)合适型号的流量(liang)計。