污水流(liu)量監測(cè)中流量(liàng)計該如(rú)何選擇(ze)

摘 要：由(yóu)于污水(shui)具有流(liú)量變化(hua)大、含有(you)雜質、具(ju)有導電(dian)性和腐(fǔ)🔆蝕性的(de)特點，導(dǎo)緻其流(liú)量計的(de)選擇比(bǐ)較複雜(za)。從被測(cè)對象、流(liú)量計性(xìng)能、安裝(zhuang)條件、使(shi)用環境(jing)、經濟成(cheng)本等方(fāng)面，對電(dian)👈磁流量(liàng)計、超聲(sheng)波流量(liang)計、V錐流(liú)量計進(jìn)📧行了對(dui)比分析(xī)，爲污水(shuǐ)流量監(jiān)測過程(cheng)中流量(liang)計的合(he)理選用(yong)提供參(cān)考。關鍵(jiàn)字：污水(shuǐ) 流量監(jian)😍測 電磁(ci)流量計(jì) 超聲波(bō)流量計(ji) V錐流量(liàng)計
        流量(liang)計是少(shǎo)數幾種(zhong)使用比(bi)制造困(kùn)難的儀(yi)器儀表(biao)之✊一，主(zhu)要是因(yin)爲流量(liàng)計種類(lei)繁多，各(ge)有特點(dian)，加上被(bei)測🏃‍♀️對象(xiang)又是污(wū)水，特别(bie)是未經(jīng)處理的(de)污水，不(bú)但具有(yǒu)強腐蝕(shi)性，而且(qiě)還含有(yǒu)大量的(de)雜質，具(ju)有一定(ding)的導電(diàn)性，同時(shi)選型又(yòu)涉及許(xǔ)🔞多技術(shu)問題和(he)經濟🔱因(yin)素。因此(ci)，要做到(dao)技術上(shang)可行，經(jing)濟上合(he)理，必須(xu)對各流(liu)量計的(de)性能特(tè)點和工(gōng)作原理(li)有所了(le)解，才能(néng)保證流(liu)量計的(de)選型更(geng)加合理(li)。本文通(tong)過幾種(zhǒng)常用流(liú)量計的(de)介紹，根(gēn)據☎️實際(ji)的應用(yòng)情況，說(shuō)明污水(shuǐ)流量監(jian)測過程(chéng)中如何(hé)合理選(xuan)用♉不同(tong)的流量(liang)計。

  1 流量(liàng)監測中(zhong)幾種常(chang)用的流(liu)量計
   1.1 電(diàn)磁流量(liàng)計        電磁(ci)流量計(jì)是根據(jù)法拉第(dì)電磁感(gan)應定律(lü)制成的(de)一種測(cè)量導電(dian)液體體(tǐ)積流量(liàng)的儀表(biǎo)🥵。由于其(qí)*的優點(dian)，目前被(bèi)廣泛地(di)應用于(yú)酸、堿、鹽(yan)等腐蝕(shí)性介質(zhi)，易燃易(yì)爆介㊙️質(zhì)，污水處(chu)理以及(jí)化工、醫(yi)藥、食品(pǐn)等工業(yè)中的漿(jiang)📱液流量(liang)的測量(liàng)，并形成(chéng)了*的應(yīng)用領域(yù)。
  1.2 超聲波(bō)流量計(ji)        超聲波(bo)流量計(ji)是通過(guò)檢測流(liu)體流動(dong)對超聲(sheng)束（或超(chao)聲脈沖(chong)）的作用(yong)以測量(liang)流量的(de)儀表。超(chāo)聲波💁流(liu)量計的(de)🥵測量方(fāng)法很多(duo)，有時間(jian)差法、頻(pín)率差法(fa)、相位差(chà)法、多普(pǔ)🙇🏻勒法。時(shí)間差法(fǎ)、多普勒(le)法是應(ying)用zui多的(de)測量原(yuan)理。
        超聲(shēng)波流量(liang)計和電(diàn)磁流量(liang)計一樣(yàng)，因儀表(biǎo)流通通(tōng)🌈道✊未🔞設(she)置任何(hé)阻礙件(jian)，均屬*流(liu)量計，适(shi)用于解(jie)決流量(liàng)測量困(kùn)✂️難的問(wen)題，特别(bié)㊙️在大口(kǒu)徑流量(liàng)測量方(fāng)面有較(jiao)突出的(de)優點，近(jìn)年來它(ta)是發展(zhan)迅速的(de)流量計(jì)類型之(zhī)一。
        超聲(sheng)波流量(liang)計的特(tè)點是可(kě)做非接(jie)觸式測(cè)量，爲無(wú)流動阻(zǔ)撓測量(liàng)，無壓力(li)損失，可(ke)測量非(fēi)導電性(xìng)液體，對(dui)無☀️阻撓(náo)測量的(de)電磁流(liú)量計是(shi)一種補(bǔ)充。時差(chà)法超聲(shēng)波流量(liang)計是目(mù)前應用(yong)zui廣泛的(de)。随着CPU、信(xìn)号處理(li)技術的(de)發展，測(cè)量的準(zhǔn)确度和(he)可靠性(xing)有了很(hěn)大的提(ti)高。尤其(qi)是時間(jiān)測量技(jì)術的發(fā)展，時差(cha)分辨力(lì)提💞高了(le)，解決了(le)小口徑(jìng)、低流速(sù)測量難(nán)的問題(tí)。應☁️用領(lǐng)域也從(cong)淨水擴(kuo)展到循(xún)環🚶水、污(wu)水、重㊙️油(yóu)、原油、成(chéng)品油以(yi)及空氣(qì)、天然氣(qì)等㊙️多種(zhǒng)介質。但(dàn)有較㊙️多(duō)氣泡或(huò)懸浮物(wu)的液體(ti)會阻礙(ai)聲脈沖(chòng)的🈲正常(chang)傳播，導(dǎo)緻不能(neng)👨‍❤️‍👨正常測(cè)量，所以(yi)超聲波(bō)流量計(ji)更适于(yú)測量純(chún)淨液體(tǐ)。
        多普勒(lè)法超聲(sheng)波流量(liang)計一般(ban)要求流(liu)體内有(you)足夠大(dà)的散射(shè)㊙️體💋存在(zai)，而且還(hai)得是連(lián)續的。通(tōng)常情況(kuàng)下，散射(she)體的速(sù)度與流(liú)體的🙇‍♀️速(sù)度有明(míng)顯的滑(hua)差，要求(qiú)流體流(liu)動的速(su)度必須(xū)👈比粒子(zi)産生沉(chén)澱的臨(lín)界速度(dù)大很多(duō)，另外測(cè)得❓的速(sù)度隻是(shi)散射體(tǐ)🌍相遇點(diǎn)的速度(du)值，因此(cǐ)，測量的(de)速度值(zhí)對流速(su)分布和(hé)流态有(yǒu)很大的(de)依賴性(xing)，也就是(shi)說直管(guǎn)段的長(zhang)度要求(qiu)📱很長，需(xu)在20倍管(guǎn)徑以上(shang)。所以，多(duo)普勒法(fǎ)超聲波(bō)流量計(jì)的應用(yong)有一定(ding)的局限(xiàn)性，較多(duo)應用于(yu)生活💃🏻污(wū)水、工業(ye)✨廢水、啤(pi)酒飲料(liào)等介質(zhi)🏃🏻‍♂️的測量(liàng)，通常不(bú)适用于(yu)非常清(qing)潔的流(liu)體測量(liàng)。
  1.3 V錐流量(liang)計        V錐流(liu)量計是(shì)一種新(xīn)穎的差(chà)壓式流(liu)量計，利(li)㊙️用一個(gè)🙇🏻V形錐體(ti)在流場(chang)中産生(sheng)的節流(liú)效應來(lai)測量流(liu)量，如果(guo)流體通(tong)過一個(gè)節流元(yuan)件時，流(liu)速會加(jiā)快，從而(ér)會使動(dong)能增加(jia)，而被加(jia)速處流(liu)體的靜(jing)壓力反(fan)而會被(bei)降低。壓(yā)降🐪的大(da)小與流(liú)體的流(liú)🔞速具有(yǒu)一定的(de)函數關(guan)系，在其(qi)它條件(jian)不變的(de)情☔況下(xià)，壓降會(huì)✏️随流速(su)的增加(jiā)而增加(jia)，随流速(sù)的減小(xiao)而減小(xiǎo)。
        V錐體流(liú)量計和(hé)其它節(jie)流式流(liu)量計不(bú)同，它改(gai)變了節(jie)流的布(bu)局，使它(ta)從中心(xin)孔節流(liu)變成環(huán)狀節流(liú)，V錐流量(liàng)📞計是集(jí)差壓式(shì)流量計(ji)之精華(hua)的結晶(jīng)，它的節(jiē)😘流緣是(shi)鈍角，流(liú)動時形(xing)成邊界(jie)層，使流(liú)體離開(kai)了節流(liú)緣。邊界(jie)層效應(ying)使肮髒(zang)流體不(bu)能磨損(sun)節流緣(yuan)，其💘β值（等(deng)效直徑(jìng)💃🏻比）長期(qī)不變，是(shi)一種接(jie)近理想(xiǎng)狀态的(de)😄節流裝(zhuang)置，具有(yǒu)長期的(de)穩定性(xìng)。适用于(yú)各種氣(qi)體和液(ye)體、煤氣(qì)、各種髒(zang)污氣體(ti)介質、直(zhí)管段不(bu)足的場(chǎng)所和對(dui)精度要(yao)求高的(de)地方。由(yóu)于經濟(ji)成本🧑🏽‍🤝‍🧑🏻和(hé)該儀表(biǎo)還沒有(you)标準或(huo)國家标(biao)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼準，因此(ci)⭐，還沒有(yǒu)得到大(da)❤️力的🈚推(tui)廣和應(yīng)用。
2 流量(liàng)計的選(xuǎn)型設計(jì)        在進行(hang)流量計(jì)的選型(xíng)設計之(zhi)前，我們(men)應該首(shǒu)先明确(què)被測對(duì)象，然後(hou)再綜合(he)考慮儀(yí)表性能(neng)🐆、安裝條(tiao)件、環境(jìng)🐉條件和(hé)經濟因(yīn)素這幾(ji)方面因(yīn)素。
 2.1 明确(què)被測對(dui)象        被測(ce)對象就(jiù)是工業(yè)廢水，工(gong)業廢水(shui)含有大(dà)量的雜(zá)質，有一(yī)定的導(dao)電性和(hé)腐蝕性(xing)。那麽哪(nǎ)一✍️種更(gèng)适合這(zhè)類水質(zhì)的測量(liang)呢？電磁(ci)流量計(ji)适合測(ce)量導電(dian)液體（電(diàn)導率≥5μS/cm）的(de)流量，應(yīng)根據被(bèi)測介質(zhì)物性、管(guan)道材質(zhi)，合理🚶選(xuan)擇電極(ji)🔴形式、電(dian)極材質(zhì)、襯裏材(cai)質、接地(di)方式、防(fáng)護等級(ji)。
        超聲波(bō)流量計(ji)對被測(cè)介質要(yao)求十分(fen)苛刻，像(xiàng)多普勒(lè)法超聲(sheng)波流量(liàng)計隻能(neng)正常測(ce)量雜質(zhi)含量相(xiàng)對穩定(dìng)的流體(tǐ)，而時間(jian)🐕差法流(liu)量計主(zhǔ)要用來(lái)測量潔(jié)淨的流(liu)✏️體。
        V錐流(liu)量計适(shì)用于髒(zang)污的流(liú)體測量(liang)，但前提(tí)條件是(shi)🈲雷諾數(shù)應滿足(zu)要求。當(dāng)雷諾數(shu)無限制(zhi)地下降(jiàng)時，V錐流(liu)量計的(de)流出系(xì)數随着(zhe)👈雷諾數(shu)的減小(xiǎo)而減小(xiǎo)，其不确(què)定度将(jiang)增加。在(zài)高壓的(de)場合，V錐(zhuī)流💰量計(jì)使用有(you)局限性(xìng)，因爲錐(zhui)體負🌏壓(yā)管的結(jié)🏃‍♀️構在承(cheng)受高壓(yā)的情況(kuang)下會發(fā)生脫落(luo)，導緻事(shi)故的發(fā)生，選型(xing)應注意(yì)。
2.2 流量計(ji)性能方(fāng)面
        在選(xuǎn)用某種(zhong)流量計(jì)時，首先(xiān)應綜合(he)考慮該(gāi)種流量(liàng)❌計的精(jīng)度、重複(fú)性、線性(xìng)度、量程(cheng)比、壓力(lì)損失、輸(shu)出信号(hào)特性、響(xiǎng)應時間(jiān)、不❄️可測(ce)性等因(yin)素。
        電磁(ci)流量計(ji)的傳感(gan)器結構(gou)簡單，測(cè)量管内(nèi)沒有任(ren)💃🏻何阻礙(ài)介🐪質流(liu)動的節(jiē)流部件(jian)，所以不(bu)會引起(qi)任何附(fu)加🈲的壓(yā)㊙️力損失(shī)，是流量(liang)❌計中耗(hao)能zui低的(de)流量儀(yí)表☁️之一(yī)。電🌈磁流(liú)量計的(de)量程範(fan)圍極寬(kuān)，并且在(zài)測量過(guo)程中不(bu)受🔞被測(cè)介質的(de)溫度、粘(zhān)度、一定(ding)範☂️圍内(nei)電導🏃🏻率(lǜ)的影響(xiǎng)，反應靈(ling)敏，可提(tí)供選擇(ze)的口‼️徑(jìng)範圍極(ji)寬，從幾(jǐ)mm到3m都可(kě)以滿足(zu)，選擇電(dian)磁口徑(jìng)時應保(bao)證zui小流(liú)量工況(kuàng)下被測(cè)介質流(liú)速不小(xiǎo)于0.5m/s。
        超聲(sheng)波流量(liang)計是一(yi)種非接(jiē)觸式的(de)測量儀(yi)表，沒有(yǒu)機械傳(chuán)動部件(jiàn)，通道内(nèi)也沒有(you)阻礙件(jiàn)，無壓力(li)損失，能(néng)量損失(shī)✨小，測量(liang)精度不(bu)🈲高。V錐流(liú)量計是(shi)一種具(jù)有*性能(neng)的新型(xing)流量計(jì)，具有高(gao)精度、高(gāo)穩📧定性(xìng)，量程比(bǐ)較寬，而(ér)且👄重複(fú)性好（≤0.1%），準(zhun)确度高(gāo)（≤0.5%）。因爲它(tā)是靠節(jiē)流效⛹🏻‍♀️應(ying)來測量(liàng)壓🐕差的(de)，所以有(yǒu)一定壓(ya)損。
  2.3 安裝(zhuang)條件方(fāng)面      許多(duō)流量計(ji)在運行(háng)過程中(zhōng)存在問(wèn)題，大部(bù)♻️分☔是由(yóu)于安裝(zhuang)出現了(le)問題。
        電(diàn)磁流量(liang)計水平(píng)、垂直（下(xia)進上出(chū)）、傾斜（底(dǐ)進頂出(chu)）安‼️裝都(dōu)可以，但(dàn)要求前(qián)、後需有(you)直管段(duàn)，一般的(de)要求是(shi)🥵前直管(guan)段大于(yú)等于5D，後(hòu)直管段(duan)大于等(děng)于3D。電磁(ci)流量🈚計(ji)安裝❌時(shí)應保證(zheng)滿管流(liú)，不能安(ān)裝在管(guan)道zui高點(diǎn)。儀表井(jing)内安⛷️裝(zhuāng)的電磁(ci)流量計(jì)傳感器(qi)防護👉等(děng)級應爲(wei)😍IP68。
        超聲波(bo)流量計(jì)的安裝(zhuang)對前、後(hòu)直管段(duan)的要求(qiu)比較🍉高(gāo)，安💋裝位(wèi)置至少(shǎo)要有15D的(de)直管段(duan)長度，不(bu)能受振(zhèn)動的影(ying)響，否則(ze)測‼️量不(bú)。
        V錐流量(liàng)計的安(an)裝使用(yòng)非常方(fang)便，安裝(zhuāng)方式靈(líng)活，可選(xuǎn)管道法(fǎ)🥵蘭式、直(zhí)接焊接(jiē)式、方管(guan)式，所需(xū)的直管(guǎn)段很短(duǎn)，前直管(guan)段小于(yú)或等于(yú)3D，後直管(guǎn)段小于(yú)或等于(yu)1D就可以(yǐ)滿足要(yào)求。當測(ce)量髒污(wū)介質時(shi)😍，應合理(lǐ)選擇👌V錐(zhui)流量計(ji)取壓方(fang)式，避免(mian)測量管(guan)線堵塞(sai)。
2.4 環境方(fang)面
        環境(jing)方面主(zhǔ)要是考(kao)慮周圍(wéi)溫度、濕(shi)度、安全(quan)因素、信(xin)号調節(jie)及變送(song)、壓力、大(da)氣及電(dian)子幹擾(rao)等對流(liú)量計性(xing)能穩定(ding)方面的(de)影響。安(an)裝時都(dōu)應盡量(liang)避開大(dà)電機、大(da)變壓器(qì)等，以防(fang)引入電(diàn)磁幹擾(rao)。
        電磁流(liú)量計的(de)環境溫(wen)度一般(bān)在－30～80 ℃ ，對相對(duì)濕度的(de)要求在(zai)5%～95%之間，大(da)氣壓力(lì)爲86～106kPa；超聲(sheng)波流量(liàng)計㊙️對📧環(huán)境溫度(dù)的要求(qiú)爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳感(gǎn)器是－30～60 ℃ （常溫(wen)型）和－30～160 ℃ （高溫(wēn)型）；而V錐(zhuī)流量計(ji)環境溫(wēn)度在－25~60 ℃ 範圍(wei)内，一體(ti)型結構(gòu)溫度還(hai)受制于(yú)電子元(yuán)器件，範(fàn)圍要窄(zhai)些，環境(jìng)相對濕(shī)度在10%～90%範(fan)圍内。
2.5 經(jīng)濟成本(ben)方面
        流(liú)量計的(de)選擇要(yào)在初期(qi)投資和(he)長期可(ke)靠運行(hang)之間綜(zong)合考慮(lü)，例如購(gou)買費用(yòng)、安裝費(fèi)用、操作(zuò)費用、維(wei)護費用(yong)、校驗費(fèi)用、流量(liàng)計壽命(mìng)、備件及(jí)消費品(pin)、可靠性(xìng)方面🌂等(děng)各種因(yīn)素都要(yào)在有效(xiào)滿足工(gōng)業生産(chan)可靠運(yùn)行的前(qián)提下，進(jin)行*的經(jīng)濟選型(xing)。
        電磁流(liu)量計目(mu)前常用(yòng)的德國(guo)E＋H、科隆、日(rì)本橫河(he)等公司(sī)産品均(jun1)價格不(bu)菲，以DN200mm管(guan)徑爲例(li)，價格一(yī)般在2萬(wan)元左右(yòu)，但随着(zhe)被測管(guǎn)徑的✔️增(zeng)大和抗(kang)腐蝕性(xing)的要求(qiu)，價格也(ye)會相應(yīng)增加。而(ér)像國内(nèi)🈲比較的(de)北京中(zhong)瑞能、上(shang)海光華(huá)、四川川(chuan)儀等生(sheng)産的電(dian)磁流量(liang)計産品(pin)，精🔴度上(shàng)也有了(le)🏃🏻很大的(de)提高，并(bìng)且價格(ge)方面也(ye)有很大(dà)的優勢(shì)。
       超聲波(bo)流量計(jì)目前常(cháng)用的進(jìn)口品牌(pái)有美國(guo)麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xì)列、迪納(na)聲DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫(heng)河、英國(guó)MICRONES，固定式(shì)價格一(yī)般在3～5萬(wan)元之間(jiān)。在國内(nei)，像廣州(zhōu)怡文、開(kāi)封儀表(biǎo)、上海肯(ken)特等所(suǒ)生産的(de)産品在(zai)🌍工程應(yīng)用上也(yě)很廣泛(fan)，與國外(wài)的産品(pǐn)在成本(běn)方面有(yǒu)很大的(de)競争優(yōu)❓勢。
       V錐流(liu)量計中(zhōng)的V錐由(yóu)于用料(liào)多、加工(gong)工藝複(fu)雜、标定(dìng)費用🈚高(gao)、基本上(shang)依賴，使(shi)得其售(shòu)價較高(gao)，在國内(nei)使用🍉還(hái)不廣泛(fàn)，因成本(běn)關系還(hai)不能取(qǔ)代其它(ta)流量計(ji)。
3 結論       由(you)于污水(shui)具有流(liu)量變化(hua)大、含有(you)雜質、具(jù)有一定(dìng)的導🚩電(dian)能力和(hé)腐蝕性(xìng)的特點(diǎn)，對可靠(kào)、測量造(zao)成了很(hěn)大的困(kùn)難。通過(guò)對以📐上(shàng)幾種流(liu)量計的(de)分析、比(bǐ)較，在污(wu)水流量(liàng)測量過(guò)程中，電(dian)磁流量(liàng)計的綜(zōng)合性💞能(néng)較好。要(yào)想使污(wu)水流量(liang)的測量(liang)和控制(zhi)達到精(jing)度和可(ke)靠的要(yào)🈲求，必須(xū)深入了(le)解、分析(xi)各流量(liang)計的性(xìng)能和特(te)點以🌈及(jí)被測污(wu)水水質(zhì)條件，才(cái)能選擇(ze)合适型(xíng)号的流(liu)量計。