污水流(liu)量監測(ce)中流量(liang)計該如(ru)何選擇(ze)

摘 要：由(yóu)于污水(shuǐ)具有流(liú)量變化(huà)大、含有(you)雜質、具(jù)有導電(dian)性🌍和腐(fu)蝕性的(de)特點，導(dao)緻其流(liú)量計的(de)選擇比(bi)較複雜(za)。從被測(ce)對象、流(liú)量計性(xìng)能、安裝(zhuang)條件、使(shǐ)用環境(jìng)、經濟成(chéng)‼️本等方(fāng)面，對電(dian)磁流量(liàng)計、超聲(shēng)波流量(liàng)計、V錐流(liu)量計進(jìn)行了對(dui)比☂️分析(xī)，爲污水(shuǐ)流量監(jian)測過程(chéng)中流量(liang)計的合(he)理選用(yòng)提供參(cān)考。關鍵(jiàn)字：污水(shui) 流量監(jian)❄️測 電磁(ci)流量計(ji) 超聲波(bo)流量計(ji) V錐流量(liàng)計
        流量(liàng)計是少(shǎo)數幾種(zhǒng)使用比(bi)制造困(kùn)難的儀(yí)器儀表(biǎo)之一，主(zhǔ)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(xiàng)又是污(wu)水，特别(bié)是未經(jing)處理的(de)污水，不(bu)但具有(you)強腐蝕(shi)性，而且(qie)還含有(you)大量的(de)雜質，具(ju)有一定(dìng)㊙️的導電(dian)性，同時(shi)選型💋又(you)涉及許(xǔ)多技術(shù)問題和(he)經濟因(yin)素。因此(cǐ)，要做到(dào)技術上(shang)可行，經(jīng)濟上🔆合(hé)理，必須(xu)對各流(liú)量計的(de)性能特(te)點和工(gong)作原理(lǐ)有所了(le)解💃，才能(néng)保證流(liú)量計的(de)選型更(geng)加合理(lǐ)。本文通(tong)過幾種(zhǒng)常用流(liú)量計的(de)介紹，根(gen)據實際(ji)的應用(yòng)情況，說(shuō)明污水(shui)流量監(jian)測過🈚程(cheng)中如何(he)合🥰理選(xuǎn)用不同(tóng)的流量(liang)計。

  1 流量(liang)監測中(zhōng)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(ji)是根據(ju)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lǜ)制成的(de)一種測(ce)量導電(diàn)液體體(tǐ)積流量(liang)的儀表(biǎo)。由于其(qí)*的優點(dian)💋，目前被(bei)廣泛地(dì)應用于(yú)酸、堿、鹽(yan)等腐蝕(shi)性介質(zhi)，易燃易(yi)爆介質(zhi)，污水處(chù)理以及(jí)化工、醫(yī)藥♻️、食品(pin)等工♌業(yè)中的漿(jiang)液流量(liang)的測量(liàng)，并形成(cheng)了*的應(ying)用領域(yù)。
  1.2 超聲波(bo)流量計(ji)        超聲波(bō)流量計(jì)是通過(guò)檢測流(liu)體流動(dòng)❤️對🌈超聲(sheng)束（或超(chāo)聲脈沖(chòng)）的作用(yòng)以測量(liàng)流量的(de)儀表。超(chao)🔴聲波流(liú)量計的(de)測量✨方(fāng)法很多(duo)，有時間(jiān)差法、頻(pin)率差法(fa)、相位差(chà)法、多普(pu)勒法。時(shí)間差法(fa)🧡、多普勒(le)法是應(yīng)用zui多的(de)測量原(yuán)理。
        超聲(shēng)波流量(liàng)計和電(diàn)磁流量(liàng)計一樣(yang)，因儀表(biǎo)流通通(tōng)📱道未設(shè)🔞置🚶任✉️何(hé)阻礙件(jian)，均屬*流(liú)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(liang)測量方(fāng)面有較(jiao)突出的(de)優㊙️點，近(jìn)年來它(ta)是發展(zhǎn)迅速的(de)流量計(ji)類型之(zhī)一。
        超聲(sheng)波流量(liàng)計的特(tè)點是可(ke)做非接(jie)觸式測(ce)量，爲無(wú)流動阻(zǔ)🛀🏻撓測量(liàng)，無壓力(lì)損失，可(kě)測量非(fēi)導電性(xìng)液體，對(duì)無阻撓(náo)測量的(de)電磁流(liu)量計是(shì)一種補(bu)充。時差(chà)法超聲(sheng)波流量(liàng)計是目(mù)前應用(yòng)zui廣泛的(de)。随着CPU、信(xin)号處理(li)技術的(de)發展，測(cè)量的🌍準(zhun)确度和(hé)可靠性(xing)有了很(hen)大的📞提(tí)高。尤其(qí)是時間(jian)測量技(jì)術的發(fā)展，時差(chà)分辨力(lì)提高了(le)，解決了(le)小💋口徑(jìng)、低流速(su)測🌏量難(nan)的問題(ti)。應用領(ling)域也從(cóng)淨水擴(kuo)展到循(xun)環水、污(wū)水、重油(you)、原油、成(cheng)品油以(yi)及空氣(qì)、天然氣(qi)等多種(zhong)介質。但(dàn)有較多(duō)氣泡或(huò)懸🐪浮物(wù)的液體(ti)會阻礙(ai)聲脈沖(chong)的正常(chang)傳播，導(dao)緻不能(neng)正常測(ce)量，所以(yǐ)超聲波(bō)流☁️量計(jì)更适于(yú)測量純(chún)淨液體(ti)。
        多普勒(lè)法超聲(sheng)波流量(liang)計一般(ban)要求流(liu)體内有(yǒu)足夠🔞大(da)的散射(she)🔞體存在(zài)，而且還(hái)得是連(lián)續的。通(tōng)常情況(kuàng)下，散射(she)體的速(sù)度與流(liu)體的速(sù)度有明(míng)顯的滑(huá)差，要求(qiú)流體流(liú)動的速(sù)度必須(xu)比粒子(zǐ)産生沉(chen)㊙️澱的臨(lín)界速💃度(du)大很多(duō)，另外測(ce)得的速(sù)度隻是(shì)散射體(ti)相遇點(dian)的速度(dù)值，因此(cǐ)，測量的(de)速度值(zhí)對流速(sù)分布和(hé)流态有(you)很大的(de)依賴性(xing)，也就是(shì)說直管(guǎn)段的長(zhǎng)度要求(qiu)很長🤞，需(xū)在20倍管(guan)徑以上(shàng)。所以，多(duo)普勒法(fǎ)超聲波(bo)流量計(ji)的應用(yòng)有一定(ding)的局限(xiàn)性，較多(duō)應用于(yú)生🙇‍♀️活污(wū)水、工業(ye)廢水、啤(pí)酒💃🏻飲料(liào)等介質(zhì)的測量(liàng)🔴，通常不(bu)适用于(yú)✨非常清(qing)潔的流(liú)體測量(liàng)。
  1.3 V錐流量(liang)計        V錐流(liú)量計是(shì)一種新(xin)穎的差(cha)壓式流(liu)量計，利(lì)用一個(ge)V形🛀🏻錐體(ti)在流場(chang)中産生(shēng)的節流(liú)效應來(lái)測🎯量流(liú)💘量，如果(guǒ)流體通(tong)過一個(ge)節流元(yuán)件時，流(liú)速會加(jia)快，從而(ér)會使動(dong)能增加(jiā)，而被加(jiā)速處流(liú)體的靜(jìng)壓力反(fan)而會被(bèi)降低。壓(ya)降的大(da)小與流(liu)體的流(liú)速具有(yǒu)一定的(de)函數關(guān)系，在其(qí)它條件(jian)不變的(de)情況下(xià)，壓降會(hui)💔随流速(su)的增加(jia)而增加(jia)，随流速(su)的減小(xiǎo)而減小(xiǎo)。
        V錐體流(liu)量計和(he)其它節(jiē)流式流(liú)量計不(bu)同，它改(gǎi)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(liu)，V錐流量(liàng)計是集(jí)差壓式(shi)流量計(ji)之精華(hua)的結晶(jing)，它的節(jie)流緣是(shì)鈍角，流(liú)動時形(xing)成邊界(jie)💋層，使流(liú)體離開(kāi)了節流(liu)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(qi)不變👈，是(shì)一種接(jiē)近理想(xiang)狀态的(de)節流裝(zhuāng)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(qi)、各種髒(zāng)污氣體(ti)介質、直(zhí)管段不(bú)足的場(chang)所和對(duì)精度要(yào)求高的(de)地方。由(yóu)于經濟(jì)成本和(he)該儀表(biǎo)還沒有(you)标準或(huo)國家标(biāo)準，因此(cǐ)，還沒有(you)得到大(dà)力的♋推(tuī)廣和應(yīng)用。
2 流量(liàng)計的選(xuan)型設計(jì)        在進行(hang)流量計(ji)的選型(xing)設計之(zhi)前，我💁們(men)⭐應🌂該首(shou)先明确(que)被測對(dui)象，然後(hou)再綜合(he)考慮儀(yi)表性能(néng)、安裝條(tiao)件✏️、環境(jing)條件和(he)經濟因(yīn)素這幾(jǐ)方面因(yin)素。
 2.1 明确(que)被測對(duì)象        被測(ce)對象就(jiu)是工業(ye)廢水，工(gōng)業廢水(shuǐ)含有大(dà)量的雜(zá)質，有一(yī)定的導(dǎo)電性和(hé)腐蝕性(xing)。那麽💘哪(nǎ)一種更(gèng)适合🔞這(zhe)類水質(zhi)的測量(liàng)呢？電磁(cí)流量計(jì)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(bei)測介質(zhi)物性、管(guǎn)道材質(zhì)，合理選(xuǎn)擇電極(ji)形式、電(diàn)極材質(zhi)、襯裏💋材(cai)質、接地(di)方式、防(fáng)護等級(jí)。
        超聲波(bo)流量計(jì)對被測(cè)介質要(yào)求十分(fèn)苛刻，像(xiàng)多普🈚勒(le)☀️法超聲(shēng)波流量(liàng)計隻能(neng)正常測(cè)量雜質(zhì)含量相(xiang)對穩定(ding)的流體(ti)，而時間(jiān)差法流(liu)量計主(zhu)要用來(lai)測量潔(jie)淨的流(liú)體。
        V錐流(liú)量計适(shì)用于髒(zang)污的流(liú)體測量(liang)，但前提(ti)條件是(shi)🏃雷諾⭐數(shù)應滿💯足(zu)要求。當(dang)雷諾數(shù)無限制(zhi)地下降(jiang)時，V錐流(liú)量計的(de)流出🐕系(xì)數🌐随着(zhe)雷諾數(shu)的減小(xiǎo)而減小(xiao)，其🎯不确(què)定度将(jiang)增加。在(zài)高💃🏻壓的(de)場合，V錐(zhui)流⁉️量計(jì)使用有(yǒu)局限性(xing)，因爲錐(zhui)體負壓(yā)管的結(jié)構在承(chéng)受🌍高壓(ya)的情況(kuang)下會發(fa)生脫落(luò)，導緻事(shi)故的發(fā)生，選型(xing)應注意(yì)。
2.2 流量計(jì)性能方(fāng)面
        在選(xuan)用某種(zhong)流量計(jì)時，首先(xiān)應綜合(he)考慮該(gāi)種流量(liang)計的精(jīng)度🥰、重複(fú)性、線性(xìng)度、量程(cheng)比、壓力(li)損失、輸(shū)出信✂️号(hào)特性、響(xiang)應時♋間(jiān)、不可測(cè)性等因(yin)素。
        電磁(ci)流量計(ji)的傳感(gan)器結構(gòu)簡單，測(ce)量管内(nei)沒有任(ren)何阻🔞礙(ai)介⛹🏻‍♀️質♻️流(liu)動的節(jie)流部件(jiàn)，所以不(bú)會引起(qi)任何附(fu)加的壓(ya)力損失(shī)，是流量(liang)💞計中耗(hao)能zui低的(de)流量儀(yi)表✔️之一(yi)。電磁流(liu)量計的(de)量🥵程範(fan)圍極寬(kuān)，并且在(zài)測量過(guo)程中不(bú)受被測(ce)介質🍉的(de)溫度、粘(zhan)🔱度、一定(ding)範圍内(nei)電導🌈率(lǜ)的影響(xiang)，反應靈(líng)敏，可提(tí)供選擇(ze)的口徑(jing)範圍極(ji)寬🛀🏻，從幾(jǐ)mm到3m都可(ke)以👉滿足(zú)，選擇電(diàn)磁✨口徑(jìng)時應保(bǎo)證zui小流(liu)量工況(kuàng)下🍓被測(cè)介質流(liu)速不小(xiao)于0.5m/s。
        超聲(shēng)波流量(liang)計是一(yi)種非接(jiē)觸式的(de)測量儀(yi)表，沒有(you)機械傳(chuán)動部件(jian)，通道内(nei)也沒有(yǒu)阻礙件(jian)，無壓力(lì)損失，能(neng)量👌損失(shi)小，測量(liang)精🏃‍♂️度不(bú)高。V錐流(liú)量計是(shì)一種具(jù)有*性能(neng)的新型(xíng)流👣量計(jì)，具有高(gāo)精度、高(gāo)穩定性(xìng)，量程比(bi)較寬，而(er)且重複(fú)性好（≤0.1%），準(zhun)确度高(gao)（≤0.5%）。因爲它(tā)是靠節(jiē)流效應(ying)來測量(liang)壓差的(de)，所以有(you)一定壓(ya)損。
  2.3 安裝(zhuāng)條件方(fāng)面      許多(duō)流量計(ji)在運行(háng)過程中(zhōng)存在問(wen)題，大部(bù)分是由(yóu)于安裝(zhuang)出現了(le)問題。
        電(diàn)磁流量(liàng)計水平(ping)、垂直（下(xia)進上出(chu)）、傾斜（底(dǐ)進頂出(chu)）安裝都(dōu)可以，但(dàn)要求前(qian)、後需有(yǒu)直管段(duàn)，一般的(de)要求是(shì)前直管(guan)段大于(yú)等于5D，後(hou)直管段(duàn)大于等(děng)于3D。電磁(ci)流量計(ji)安裝時(shí)應保證(zheng)滿管流(liu)，不能安(ān)裝在管(guan)道zui高點(diǎn)。儀表井(jing)内安裝(zhuāng)的電磁(cí)流量計(jì)傳👌感器(qì)防護🏒等(děng)級應爲(wei)IP68。
        超聲波(bō)流量計(ji)的安裝(zhuāng)對前、後(hòu)直管段(duàn)的要求(qiú)比較高(gao)，安裝位(wèi)置👌至少(shao)要有15D的(de)直管段(duan)長度，不(bu)能受振(zhèn)動的影(yǐng)響，否則(zé)測量不(bu)。
        V錐流量(liang)計的安(ān)裝使用(yòng)非常方(fāng)便，安裝(zhuāng)方式靈(líng)活，可🌏選(xuan)☔管道法(fǎ)蘭式、直(zhi)接焊接(jiē)式、方管(guǎn)式，所需(xū)的直管(guǎn)段很短(duan)🈲，前直管(guan)段🧑🏾‍🤝‍🧑🏼小于(yú)或等于(yu)3D，後直管(guǎn)段小于(yu)或等于(yú)1D就可以(yǐ)滿足要(yao)♌求。當測(ce)量髒污(wu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼介質時(shí)，應合理(lǐ)選擇V錐(zhui)流量計(ji)💃取壓方(fang)式，避免(miǎn)測量🧑🏽‍🤝‍🧑🏻管(guan)線堵塞(sai)。
2.4 環境方(fāng)面
        環境(jing)方面主(zhǔ)要是考(kǎo)慮周圍(wei)溫度、濕(shī)度、安全(quan)因素、信(xin)号調節(jie)💚及變送(sòng)、壓力、大(da)氣及電(diàn)子幹擾(rǎo)等對流(liú)量計🤞性(xing)能穩定(dìng)方面的(de)影響。安(an)🥵裝時都(dōu)應盡量(liàng)避開大(da)電機、大(dà)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(wēn)度一般(bān)在－30～80 ℃ ，對相對(duì)濕度的(de)要求在(zài)5%～95%之間，大(dà)氣壓力(li)爲86～106kPa；超聲(shēng)波流量(liàng)計對環(huán)⭕境溫度(du)的要求(qiu)爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳感(gan)器是－30～60 ℃ （常溫(wen)型）和－30～160 ℃ （高溫(wen)型）；而V錐(zhuī)流量計(ji)環境溫(wen)度在－25~60 ℃ 範圍(wei)内，一體(ti)型結構(gou)溫度還(hai)受制于(yú)電子元(yuán)器件，範(fan)✉️圍要窄(zhai)些，環境(jing)相對濕(shi)度在10%～90%範(fan)圍内。
2.5 經(jing)濟成本(běn)方面
        流(liu)量計的(de)選擇要(yao)在初期(qi)投資和(he)長期可(ke)靠運行(hang)之間🏃🏻綜(zōng)合🏃🏻‍♂️考👄慮(lü)🍓，例如購(gou)買費用(yòng)、安裝費(fèi)用、操作(zuo)費用、維(wéi)護費用(yong)、校驗費(fèi)✔️用、流量(liàng)計壽命(ming)、備件及(jí)消費品(pin)、可靠性(xìng)方面等(deng)各種因(yīn)素都要(yao)在有效(xiao)滿足工(gong)業生産(chan)可靠運(yun)行的前(qian)提下，進(jin)行*的經(jing)濟選型(xíng)。
        電磁流(liú)量計目(mù)前常用(yong)的德國(guo)E＋H、科隆、日(rì)本橫河(hé)等公司(sī)産品均(jun)價🌏格不(bu)菲，以DN200mm管(guǎn)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(zēng)大和抗(kang)腐蝕性(xing)的要求(qiu)，價格也(ye)會相應(yīng)✍️增加。而(er)❤️像國内(nei)比較的(de)北京中(zhōng)瑞能、上(shàng)海光華(huá)、四川川(chuān)儀等生(sheng)産的電(diàn)磁流量(liàng)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(shi)。
       超聲波(bō)流量計(ji)目前常(cháng)用的進(jìn)口品牌(pái)有美國(guó)麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xì)👌列💛、迪納(nà)聲👨‍❤️‍👨DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫(héng)河、英國(guo)MICRONES，固定式(shì)價格一(yi)般在3～5萬(wàn)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(suo)生産的(de)産品在(zài)工程應(yīng)用上也(yě)很廣泛(fàn)，與國外(wai)的産品(pin)在成本(ben)方🐕面有(you)很大的(de)競争優(you)勢。
       V錐流(liú)量計中(zhong)的V錐由(yóu)于用料(liào)多、加工(gōng)工藝複(fu)雜、标定(ding)費用高(gao)、基本上(shàng)依賴，使(shi)得其售(shou)價較高(gao)，在國内(nèi)使用還(hái)不廣泛(fàn)，因成本(ben)關系還(hai)不能取(qu)代其它(tā)流量計(ji)。
3 結論       由(you)于污水(shuǐ)具有流(liú)量變化(huà)大、含有(yǒu)雜質、具(ju)有一定(ding)的導電(dian)能力和(he)腐蝕性(xing)的特點(diǎn)，對可靠(kao)、測量造(zào)成了很(hen)📱大的困(kùn)難。通過(guo)對以上(shàng)幾種流(liu)量計的(de)分析、比(bi)較，在污(wu)水流量(liang)測量過(guò)程中，電(diàn)磁流量(liang)計的綜(zōng)合性能(neng)較好。要(yao)想使污(wū)水流量(liang)的測量(liàng)和控制(zhì)🚶‍♀️達到精(jīng)度和可(kě)靠的要(yao)求，必須(xu)深入了(le)解、分析(xī)各流量(liang)計的性(xìng)能和特(te)點以及(jí)被測污(wū)水水質(zhi)條件，才(cai)能選擇(zé)合适♊型(xíng)号的流(liu)量計。