污水流量監(jiān)測中流量計該如(rú)何選擇

摘 要：由于(yu)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(qí)流量計的選擇比(bǐ)較🏃‍♂️複雜。從被測對(dui)✊象、流量計性能、安(an)裝條件、使用環境(jìng)、經濟成本等方面(miàn)，對電磁流量計、超(chāo)聲🈲波流量計、V錐流(liú)量計進行了對比(bǐ)分析，爲污✨水流量(liàng)監測過程中🛀流量(liàng)計的合理選用提(tí)供參考。關鍵字💁：污(wū)水 流量監測 電磁(cí)流量計 超聲波流(liú)量計 V錐流量計
        流(liu)量計是少數幾種(zhǒng)使用比制造困難(nán)的儀器儀表之一(yī)，主要⭐是因爲流量(liàng)計種類繁多，各有(you)特點，加上被測對(dui)象💞又是污水，特别(bié)是未經處理的污(wu)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(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(duì)各流量計的性能(néng)特點和工作✊原理(li)有所了解，才能保(bǎo)證流量計的選型(xing)更加合理。本文通(tong)過幾種常用流量(liàng)計的介紹，根據實(shi)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(ji)
   1.1 電磁流量計        電磁(cí)流量計是根據法(fa)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(zhì)，污水處理以及化(huà)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(bō)流量計是通過檢(jiǎn)測流體流動🌍對超(chao)⭐聲束（或超聲脈沖(chong)）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(wèi)差法、多普勒法。時(shí)間差法、多普勒法(fǎ)是應用zui多的💜測量(liang)原理。
        超聲波流量(liang)計和電磁流量計(jì)一樣，因儀表流通(tōng)通道未設置任何(he)阻礙件，均屬*流量(liang)計，适用于解決流(liú)量測量困難的🈚問(wèn)題，特别在大口徑(jing)流量測量方面有(you)較突出的優點，近(jin)年🌈來它是發展迅(xùn)🐅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(liang)，無壓力損失，可測(ce)量非導電性液體(ti)⭐，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(mù)前應用zui廣泛的。随(sui)着CPU、信号處理技術(shu)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(jue)了♊小口徑、低流速(su)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(xuán)浮物的液🙇🏻體會阻(zu)礙聲脈沖的正常(cháng)傳播，導緻不能正(zheng)常測量，所以超聲(sheng)波流📱量計更适于(yu)測🤩量純淨液✂️體。
        多(duō)普勒法超聲波流(liú)量計一般要求流(liú)體内有足夠大的(de)散射📐體存在，而且(qie)還得是連續的。通(tong)常情況下，散射體(tǐ)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(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(you)🚩很大的依賴性，也(yě)就是說直管段的(de)長度要求很長☎️，需(xū)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(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(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(xing)錐體在流場中産(chan)生的節流效應來(lai)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(chu)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(tā)條件不變的情況(kuàng)下，壓降會随流速(su)的增加而增加，随(sui)流速的減小而減(jiǎn)小。
        V錐體流量計和(he)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(bian)成環狀節流，V錐流(liu)量計是集差壓式(shì)流量計之精華的(de)結晶，它的節流緣(yuán)是鈍角，流☁️動時形(xing)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(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(zhuang)态的節流裝置，具(jù)⁉️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(gāo)的❌地方。由于經濟(jì)成本和該儀表還(hai)沒有标🌈準或國家(jiā)标準，因此，還沒有(yǒu)得到大力的推廣(guǎng)和應用。
2 流量計的(de)選型設計        在進行(háng)流量計的選型設(she)計之前，我們❓應該(gai)首先明确被測對(duì)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(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(yè)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(hé)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(wù)性、管道材質，合理(li)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(qiú)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(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(shi)用于髒污的流體(tǐ)測量，但前提條件(jiàn)是雷諾數應滿足(zú)要求。當雷諾數無(wu)限制地下降時，V錐(zhuī)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(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(ya)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(ying)注意。
2.2 流量計性能(néng)方面
        在選用某種(zhǒng)流量計時，首先應(ying)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(xìn)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(ce)量管内沒有任何(he)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(liú)量計中耗能zui低的(de)流量儀表之一。電(diàn)磁流量計的量程(cheng)範圍極寬，并且在(zai)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(xuan)擇的口‼️徑範圍極(jí)寬，從幾mm到3m都可以(yǐ)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(yi)種非接觸式的測(cè)量儀表，沒有機械(xie)🌈傳動部件，通道内(nèi)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(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(cha)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(yun)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(ping)、垂直（下進上出）、傾(qīng)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(zhuāng)時應保證滿管流(liú)，不能安裝在管道(dao)zui高點。儀表井内安(ān)🙇‍♀️裝的電磁🌈流量計(ji)傳感器防護🍓等級(jí)應爲IP68。
        超聲波流量(liang)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(dòng)的影響，否則測量(liàng)不。
        V錐流量計的安(ān)裝使用非常方便(biàn)，安裝方式靈活，可(kě)選管道法蘭式、直(zhí)接焊接式、方管式(shi)，所需的直管段很(hen)短，前直管段小于(yú)或等⭐于3D，後直管段(duàn)小于或等于1D就可(ke)以🛀滿足要求。當測(cè)量髒污介質時，應(ying)合理選擇V錐流量(liàng)計取壓方式，避免(mian)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(yīn)素、信号調節及變(biàn)送、壓力、大氣及電(dian)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(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(liú)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(zài)－25~60 ℃ 範圍内，一體(ti)型結構溫度還受(shou)制于電子元器件(jiàn)，範圍要窄🔴些，環境(jing)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(jian)綜合考🔞慮，例如購(gòu)買費用、安裝費用(yòng)、操作費用、維護費(fei)💞用、校驗費🐇用、流🌈量(liang)計壽命、備件及消(xiao)費品、可靠性方面(miàn)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(de)國E＋H、科隆、日本橫河(he)等公司産品均價(jià)格不菲，以DN200mm管徑爲(wèi)例，價格一般在2萬(wàn)元左右🌈，但随着被(bei)測管徑的❤️增大和(hé)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(yi)等生産的✌️電磁流(liu)量✌️計産品，精💯度上(shang)也有了很大的提(ti)高，并且價格方面(mian)也有很大☀️的優勢(shì)。
       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(dìng)式價格一般在3～5萬(wan)元之間。在國内，像(xiàng)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(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(you)于用料多、加工工(gong)藝複雜、标定費用(yòng)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(hai)♉不能取代其它流(liú)量計。
3 結論       由于污(wu)水具有流量變化(hua)大、含有雜質、具有(you)一定的👨‍❤️‍👨導電能力(li)和腐蝕性的特點(dian)，對可靠、測量造成(cheng)了很🙇‍♀️大的困難。通(tong)過對以上幾種流(liu)量計的分析、比較(jiào)，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(zhi)達到精度和可靠(kao)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(shui)質條件，才能選擇(zé)合适型号的流量(liang)計。