污水流(liu)量監測(cè)中流量(liàng)計該如(ru)何選擇(zé)

摘 要：由(you)于污水(shui)具有流(liu)量變化(hua)大、含有(yǒu)雜質、具(ju)有導電(diàn)性和腐(fǔ)蝕性的(de)特點，導(dǎo)緻其流(liú)量計的(de)選擇比(bi)較複雜(za)。從被測(ce)對象、流(liu)量計性(xing)能、安裝(zhuang)條件、使(shǐ)用環境(jing)、經濟成(cheng)本等方(fang)面，對電(dian)磁流量(liàng)計、超聲(sheng)波流量(liang)計、V錐流(liu)量計進(jin)行了對(dui)比分析(xi)，爲污水(shuǐ)流量監(jiān)測過程(cheng)中🚩流量(liàng)計的合(hé)理選用(yong)提供參(can)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(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(liang)計種類(lei)繁多，各(ge)有特點(diǎn)，加上被(bei)測✔️對象(xiàng)又是污(wū)水，特别(bie)是未經(jīng)處理的(de)污水，不(bu)但具有(yǒu)強腐蝕(shí)性，而且(qiě)還含有(yǒu)大🍓量的(de)雜質，具(jù)有一定(dìng)❗的導電(dian)性🈲，同時(shí)選型又(yòu)涉及許(xu)多技術(shù)問🧑🏽‍🤝‍🧑🏻題和(hé)經濟因(yīn)素。因此(ci)，要🈲做到(dao)技術上(shàng)♉可行，經(jing)濟上合(hé)理，必須(xu)對各流(liú)量計的(de)性能特(tè)點和工(gong)作🌍原理(li)有所了(le)解，才能(neng)保證流(liú)量計的(de)選型更(gèng)加合理(li)。本文通(tōng)過幾種(zhong)常用流(liú)量計的(de)介紹，根(gēn)據實際(jì)的應用(yong)情況，說(shuō)明污水(shuǐ)流量監(jian)測過程(cheng)中如何(he)合理選(xuan)用💜不同(tong)的流量(liang)計。

  1 流量(liàng)監測中(zhōng)幾種常(chang)用的流(liú)量計
   1.1 電(dian)磁流量(liang)計        電磁(ci)流量計(ji)是根據(jù)法拉第(dì)電磁感(gǎn)應定律(lǜ)制成的(de)一種測(cè)量導電(dian)液體體(ti)積流量(liang)的儀表(biǎo)。由于其(qi)*的優點(dian)，目前被(bei)廣泛地(di)應用于(yú)酸、堿、鹽(yán)等腐蝕(shi)性介質(zhì)，易燃易(yì)爆介質(zhi)，污水處(chu)理以及(jí)化工、醫(yī)藥🎯、食品(pin)等工🥰業(ye)中的漿(jiang)液流量(liang)的測量(liang)，并形成(cheng)了*的應(yīng)用領域(yu)。
  1.2 超聲波(bō)流量計(jì)        超聲波(bō)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(chòng)）的作用(yong)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(jian)差法、頻(pín)率差法(fǎ)☁️、相位差(chà)法、多普(pu)勒法。時(shi)間差法(fǎ)、多普勒(lè)法是應(ying)用zui多的(de)測量原(yuán)理。
        超聲(sheng)波流量(liang)計和電(dian)磁流量(liàng)計一樣(yang)，因儀表(biao)流通通(tong)道未設(she)置🛀任何(he)阻礙件(jian)，均屬*流(liú)量計，适(shi)用于解(jiě)決流量(liàng)測量困(kùn)難的問(wèn)題，特别(bie)在大口(kǒu)徑流量(liàng)測量方(fāng)面🔱有較(jiào)突出的(de)優♌點，近(jin)年☎️來它(tā)是發展(zhǎn)迅速的(de)流量計(ji)類型之(zhi)一。
        超聲(shēng)波流量(liàng)計的特(tè)點是可(kě)做非接(jiē)觸式測(cè)量，爲無(wú)流🔞動阻(zǔ)撓測量(liang)，無壓力(li)損失，可(ke)測量非(fei)導電性(xing)液體，對(dui)無🧑🏾‍🤝‍🧑🏼阻撓(nao)🏒測量的(de)電磁流(liu)量計是(shi)一種補(bǔ)充。時差(cha)法超聲(shēng)波流量(liang)計是目(mu)前應用(yòng)zui廣泛的(de)。随着CPU、信(xin)号處理(lǐ)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(ji)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(ti)。應用領(lǐng)❗域也從(cong)淨✨水擴(kuò)展到循(xún)環水、污(wu)水、重油(you)、原油、成(cheng)品油❗以(yi)及空氣(qì)、天然氣(qì)等多種(zhǒng)介質。但(dan)有較多(duo)👨‍❤️‍👨氣泡或(huo)懸浮物(wù)的液體(tǐ)會阻礙(ai)聲✍️脈沖(chòng)的正常(cháng)傳播，導(dao)緻💋不能(néng)正常測(cè)量，所以(yi)超聲波(bō)流量計(jì)更适于(yu)測量純(chun)淨液體(ti)。
        多普勒(le)法超聲(shēng)波流量(liang)計一般(bān)要求流(liú)體内有(yǒu)足夠大(da)的🌍散射(shè)體☎️存在(zai)，而且還(hai)得是連(lian)續的。通(tōng)常情況(kuàng)下，散射(shè)體的速(su)度與流(liu)㊙️體的速(su)度有明(míng)顯的滑(huá)差，要求(qiú)流體流(liú)🌈動的速(su)度必須(xū)比粒子(zǐ)産生沉(chen)澱的臨(lín)界速💘度(dù)大很多(duō)，另外測(ce)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(zhi)對流速(su)分布和(hé)流态有(you)📐很大的(de)依賴性(xìng)，也就是(shi)說直管(guǎn)段的長(zhang)度要求(qiu)很長，需(xū)在20倍管(guǎn)徑以上(shàng)。所以，多(duo)普勒法(fa)超❄️聲波(bō)流量計(jì)的應❗用(yòng)有一定(ding)的局限(xian)性，較多(duō)應用于(yú)生活污(wū)水、工業(yè)廢水、啤(pí)酒飲料(liao)等介質(zhi)的測量(liàng)，通常不(bu)适用于(yu)非常清(qīng)潔的流(liú)體測量(liang)。
  1.3 V錐流量(liàng)計        V錐流(liú)量計是(shi)一種新(xin)穎的差(cha)壓式流(liú)量計，利(li)用一個(gè)V形錐體(tǐ)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(tōng)過一個(gè)節流元(yuán)件時，流(liú)速會加(jiā)快，從而(ér)會使動(dòng)能增加(jiā)，而被加(jiā)速處流(liu)體的靜(jing)壓力反(fan)而會被(bei)😄降低。壓(ya)降的大(da)小與流(liú)體的流(liú)速具有(you)一🚩定的(de)函數關(guān)👅系，在其(qi)它條件(jiàn)不變的(de)情況下(xia)，壓降會(hui)随流速(sù)的增加(jia)❌而增加(jia)，随流速(sù)的減小(xiǎo)而減小(xiao)。
        V錐體流(liú)量計和(hé)其它節(jiē)流式流(liu)量計不(bú)同，它改(gai)變了節(jiē)流的👌布(bu)局♉，使它(ta)從中心(xin)孔節流(liu)變成環(huan)狀節流(liu)，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(shì)⁉️鈍角，流(liu)🚶‍♀️動時形(xíng)成邊界(jiè)層，使流(liu)體離開(kai)了節流(liú)緣。邊界(jiè)層效應(ying)使✍️肮髒(zāng)流體不(bu)能磨損(sun)節流緣(yuan)，其β值（等(deng)效直徑(jing)比）長期(qī)不變，是(shi)一種接(jiē)近理想(xiǎng)狀态的(de)節流裝(zhuāng)置，具有(you)長期的(de)穩定性(xìng)。适用于(yu)各種氣(qi)體和🔴液(yè)體、煤氣(qi)、各種髒(zāng)污氣體(tǐ)介質、直(zhi)管段不(bu)足的場(chang)所和對(dui)精度要(yao)求高的(de)地方。由(you)于經濟(jì)成本和(hé)該儀表(biǎo)還沒有(you)标準或(huò)國家标(biao)準，因此(cǐ)，還沒有(you)得到大(da)力的推(tuī)廣和應(ying)用。
2 流量(liàng)計的選(xuǎn)型設計(jì)        在進行(háng)流量計(jì)的選型(xing)設計之(zhi)前🌈，我們(men)😍應該首(shou)先明确(què)被測對(dui)象，然後(hòu)再綜合(hé)考慮儀(yi)表性能(néng)✂️、安裝‼️條(tiáo)件、環境(jìng)條件和(he)經濟因(yīn)素這幾(ji)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(da)量的雜(zá)質，有一(yi)定的導(dao)電性和(he)腐蝕性(xìng)。那麽❗哪(na)一種更(geng)💞适合這(zhe)類水質(zhì)🍉的測量(liàng)呢？電磁(cí)流量計(jì)适合測(cè)量導電(dian)液✊體（電(dian)導率≥5μS/cm）的(de)流量，應(ying)根據被(bei)測介質(zhì)物性、管(guǎn)道😄材質(zhì)，合理選(xuǎn)擇電極(jí)形式、電(diàn)極材質(zhì)、襯裏♋材(cái)質、接地(dì)方式、防(fang)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(lè)法超🛀🏻聲(shēng)波流量(liàng)計隻能(neng)正常測(cè)量雜質(zhi)含量相(xiang)對穩定(dìng)✂️的流體(tǐ)，而💁時間(jiān)差法流(liú)量計主(zhu)要用來(lái)測量潔(jié)淨的流(liu)體。
        V錐流(liu)量計适(shi)用于髒(zang)污的流(liú)體測量(liàng)，但前提(ti)條件是(shi)雷諾數(shù)✏️應🌈滿足(zú)要求。當(dang)雷諾數(shù)無限制(zhì)地下降(jiàng)時，V錐流(liú)量計的(de)流出系(xi)數✨随着(zhe)🎯雷諾數(shù)的減小(xiǎo)而減小(xiao)，其不确(que)定度将(jiang)增加。在(zai)高壓的(de)場✊合，V錐(zhui)流量計(jì)使用有(yǒu)局限性(xìng)，因🈲爲錐(zhuī)體負壓(yā)管的結(jie)構在承(cheng)受🙇‍♀️高壓(ya)的情況(kuang)下會發(fa)生脫落(luo)，導緻事(shì)故的發(fā)生，選型(xíng)應注意(yi)。
2.2 流量計(jì)性能方(fāng)面
        在選(xuǎn)用某種(zhong)流量計(ji)時，首先(xiān)應綜合(hé)考慮該(gai)種流量(liang)計的精(jing)度、重複(fú)性、線性(xing)度、量程(chéng)比、壓力(li)損失、輸(shu)出信号(hào)特性、響(xiǎng)應時間(jiān)、不可測(cè)♌性等因(yin)素。
        電磁(ci)流量計(ji)的傳感(gǎn)器結構(gou)簡單，測(ce)量管内(nèi)沒有任(ren)何阻礙(ài)介質♌流(liú)動的節(jiē)流部件(jian)，所以不(bu)會引起(qǐ)任何附(fu)加的壓(ya)力損👅失(shī)，是🔴流量(liàng)計中耗(hao)能zui低的(de)流量儀(yí)表👣之一(yi)。電磁流(liu)量♻️計的(de)量🏃🏻程範(fàn)圍極寬(kuan)，并且在(zai)測量過(guò)程中不(bú)受♊被測(ce)介質的(de)溫度、粘(zhān)🔴度、一定(dìng)範圍内(nei)電導率(lü)的影響(xiang)，反應靈(líng)敏，可提(tí)供選擇(zé)的口徑(jìng)範圍極(ji)寬，從幾(jǐ)mm到3m都可(ke)💯以滿足(zu)，選擇電(dian)磁口徑(jìng)時應保(bǎo)證zui小流(liú)🔴量工況(kuàng)下被測(cè)介🐉質流(liú)速不小(xiao)于0.5m/s。
        超聲(shēng)波流量(liàng)計是一(yi)種非接(jiē)觸式的(de)測量儀(yí)表，沒有(yǒu)機械傳(chuan)🍉動部件(jian)，通道内(nei)也沒有(yǒu)阻礙件(jiàn)，無壓力(li)損失，能(neng)量損失(shi)💜小，測量(liang)精度不(bu)高。V錐流(liu)量計是(shi)一種具(jù)有*性能(néng)的新型(xíng)流㊙️量計(ji)，具有高(gāo)精度、高(gao)穩定性(xing)，量程比(bǐ)較寬，而(ér)且重複(fu)性好（≤0.1%），準(zhǔn)确度高(gao)（≤0.5%）。因爲它(tā)是靠節(jie)流效應(yīng)來測量(liàng)壓差的(de)，所以有(you)一定壓(ya)損。
  2.3 安裝(zhuāng)條件方(fang)面      許多(duō)流量計(jì)在運行(háng)過程中(zhōng)存在問(wèn)🚩題，大部(bù)分是由(you)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(chu)）、傾斜（底(di)進頂出(chu)）安裝都(dou)可以，但(dan)❓要求前(qián)、後需有(yǒu)直管段(duàn)，一般的(de)要求是(shì)前直管(guǎn)段大于(yú)等于5D，後(hou)直🐆管段(duan)大于等(deng)于3D。電磁(ci)流量計(ji)安裝時(shi)應保證(zhèng)滿管流(liú)，不能安(ān)裝在🌐管(guan)道zui高點(dian)。儀表井(jing)内安裝(zhuang)的電磁(ci)⭐流量計(jì)傳感器(qi)防護等(deng)級應爲(wei)⁉️IP68。
        超聲波(bo)流量計(ji)的安裝(zhuang)對前、後(hou)直管段(duan)的要求(qiú)比較高(gāo)，安裝位(wei)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(zé)測量不(bu)。
        V錐流量(liang)計的安(ān)裝使用(yong)非常方(fāng)便，安裝(zhuāng)方式靈(ling)活，可選(xuǎn)管道法(fa)㊙️蘭式、直(zhí)接焊接(jie)式、方管(guan)式，所需(xū)的直管(guan)段很短(duǎn)，前直管(guǎn)段小于(yu)或等于(yú)3D，後直管(guǎn)段小于(yu)或等于(yu)1D就可以(yǐ)滿足要(yào)求。當測(ce)量髒污(wu)👅介質時(shí)，應合理(lǐ)選擇V錐(zhui)流量計(jì)取壓方(fang)式，避免(miǎn)測量🔅管(guan)線堵塞(sai)。
2.4 環境方(fang)面
        環境(jìng)方面主(zhǔ)要是考(kǎo)慮周圍(wei)溫度、濕(shī)度、安全(quan)因素、信(xìn)号調節(jie)及變送(sòng)、壓力、大(da)氣及電(dian)子幹擾(rǎo)等對流(liu)量計性(xìng)能穩定(dìng)🆚方面的(de)影響。安(an)裝時都(dōu)應盡量(liang)避開大(da)電機、大(da)變🈲壓器(qi)等，以防(fang)引入電(dian)磁幹擾(rǎo)。
        電磁流(liu)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(li)爲86～106kPa；超聲(sheng)波流量(liàng)計🚶對♻️環(huan)境溫度(du)的要求(qiú)爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳感(gǎn)器是－30～60 ℃ （常溫(wēn)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(gou)溫度還(hái)受制于(yú)電子元(yuan)器件，範(fàn)圍要窄(zhai)♊些，環境(jing)相對濕(shī)度在10%～90%範(fàn)圍内。
2.5 經(jīng)濟成本(běn)方面
        流(liú)量計的(de)選擇要(yao)在初期(qī)投資和(he)長期可(kě)靠運行(háng)之間💰綜(zong)合考慮(lǜ)，例如購(gou)買費用(yòng)、安裝費(fei)用、操作(zuo)費用、維(wei)護費用(yòng)、校驗費(fei)用、流量(liàng)計壽命(ming)、備件及(jí)消費品(pin)、可靠性(xing)方面等(deng)各種因(yīn)素都要(yao)在有效(xiào)滿足工(gōng)業生産(chǎn)可靠運(yùn)行的前(qian)提下，進(jin)🐇行*的經(jing)濟選型(xíng)。
        電磁流(liu)量計目(mu)前常用(yòng)的德國(guó)E＋H、科隆、日(ri)本橫河(he)等公司(sī)産品均(jun1)價格不(bú)菲，以DN200mm管(guan)徑爲例(lì)，價格一(yi)般在2萬(wan)元左右(yòu)，但随着(zhe)被測管(guan)徑的增(zēng)大和抗(kang)腐蝕性(xìng)的要求(qiu)，價格也(ye)會相應(yīng)增加。而(er)像國内(nèi)比較的(de)北京中(zhong)瑞能、上(shàng)海光華(huá)🌏、四川川(chuan)儀等生(shēng)産的電(dian)磁流量(liàng)計産品(pǐn)，精度上(shang)也有了(le)很大的(de)提高🏃‍♂️，并(bing)且價格(gé)方面也(yě)有很大(dà)的優勢(shi)。
       超聲波(bo)流量計(ji)目前常(cháng)用的進(jìn)口品牌(pai)有美國(guó)麗聲🛀POLYSONLCSDCT7088系(xi)列、迪納(na)聲DYNASONISERIES901系列(lie)、日本橫(heng)河、英國(guó)MICRONES，固定式(shì)價格一(yi)般在3～5萬(wan)元之間(jiān)。在⭕國内(nei)，像廣州(zhou)怡文、開(kai)封儀表(biao)、上海肯(ken)特等所(suo)生産的(de)産品在(zài)㊙️工程應(ying)用上也(ye)很廣泛(fan)，與國外(wài)的産品(pǐn)♋在成本(ben)方面有(you)很大的(de)競争優(you)勢。
       V錐流(liu)量計中(zhong)的V錐由(you)于用料(liao)多、加工(gōng)工藝複(fú)雜、标定(ding)費用高(gao)、基本上(shàng)依賴，使(shi)得其售(shòu)價較高(gao)，在國内(nei)使用還(hai)不🈲廣泛(fàn)，因成⭐本(ben)關系還(hái)🛀🏻不能取(qǔ)代其它(ta)流量計(jì)。
3 結論       由(you)于污水(shuǐ)具有流(liú)量變化(huà)大、含有(you)雜質、具(jù)有一定(ding)的導電(diàn)能力和(he)腐蝕性(xìng)的特點(dian)，對可靠(kao)、測量造(zao)成了很(hěn)大的✌️困(kun)難。通過(guo)對以😄上(shang)幾種流(liú)量計的(de)分析、比(bi)較，在污(wū)😍水流量(liàng)測量過(guo)程中，電(diàn)磁流量(liang)計的綜(zong)合性能(néng)較好。要(yào)想使污(wu)水流量(liàng)的測量(liang)和控制(zhi)🔞達到精(jing)度和可(kě)靠的要(yao)求，必須(xu)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(wū)水水質(zhi)㊙️條件，才(cái)能選擇(zé)合适型(xíng)号的流(liú)量計。