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(shuǐ)具有流(liu)量變化(hua)大、含有(yǒu)雜質、具(ju)有導電(diàn)性和腐(fu)蝕✨性的(de)特點，導(dao)緻其流(liú)量計的(de)選擇比(bǐ)較複雜(za)。從被測(ce)對象、流(liu)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(liang)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(shui)流量監(jiān)測過程(cheng)中流量(liang)計的合(hé)理選用(yòng)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(jì)♊ V錐流量(liang)計
        流量(liang)計是少(shao)數幾種(zhǒng)使用比(bǐ)制造困(kùn)難的儀(yi)器儀表(biǎo)之一，主(zhǔ)要是因(yīn)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(ding)‼️的導電(diàn)性，同時(shi)選型又(yòu)涉及許(xǔ)多技術(shù)問題和(hé)經濟因(yin)素。因此(cǐ)，要做到(dao)技術上(shàng)可行，經(jīng)濟上合(he)理，必須(xu)對🌏各流(liu)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(zhong)常用流(liu)📞量計的(de)介紹，根(gēn)據實際(ji)的應用(yong)情況👌，說(shuo)明污水(shui)流量監(jian)測過㊙️程(cheng)中如何(he)合理選(xuan)用不同(tong)的流量(liàng)計。

  1 流量(liàng)監測中(zhong)幾種常(cháng)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(jù)法拉第(dì)電磁感(gan)應🙇🏻定律(lü)制😍成的(de)一種測(ce)量導電(diàn)液體體(ti)積流量(liàng)的儀表(biǎo)。由于其(qi)*的優點(diǎn)，目前被(bèi)廣📱泛地(dì)應用于(yú)酸、堿、鹽(yan)等腐蝕(shí)性介🐉質(zhì)，易燃🔴易(yi)爆介🈲質(zhì)，污水處(chù)理以🈚及(jí)化工、醫(yī)藥、食品(pin)等工業(yè)中的漿(jiāng)液流量(liang)的測量(liang)，并形成(chéng)了*的應(ying)用領域(yù)。
  1.2 超聲波(bo)流量計(jì)        超聲波(bo)流量計(jì)是通過(guò)檢測流(liu)體流動(dòng)對超聲(shēng)束🚶‍♀️（或超(chāo)聲脈沖(chong)）的作用(yong)以測量(liàng)流量的(de)儀表。超(chāo)聲波流(liú)量計的(de)測量方(fāng)法很多(duō)，有時間(jiān)差法、頻(pín)率差法(fa)🛀、相位差(chà)法、多普(pu)勒法。時(shi)間差法(fa)、多普勒(lè)法是應(yīng)用zui多的(de)測量原(yuan)理。
        超聲(shēng)波流量(liàng)計和電(diàn)磁流量(liang)計一樣(yàng)，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(shì)用于解(jie)決流✂️量(liàng)測量困(kùn)難的問(wen)題，特别(bie)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(tā)是發展(zhǎn)迅速的(de)流量計(jì)類型之(zhī)一。
        超聲(sheng)波流量(liàng)計的特(tè)點是可(ke)做非接(jiē)觸式測(ce)量，爲無(wú)流動阻(zu)撓測量(liang)，無壓力(li)損失，可(kě)測量非(fei)導電性(xing)液體，對(duì)無阻撓(nao)🍓測量的(de)電磁流(liu)量計是(shì)一種補(bu)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(xin)号處理(li)🍓技術的(de)發展，測(cè)量的準(zhun)确度和(he)📱可靠性(xing)有💋了很(hen)大的提(tí)高。尤其(qí)是時間(jiān)測量技(ji)術的發(fa)展，時🍓差(cha)分辨力(li)提高了(le)，解決了(le)小口徑(jìng)、低流速(su)測量難(nan)的問題(tí)。應🌐用領(lǐng)域也從(cong)淨水擴(kuò)展到循(xun)環水、污(wū)水、重🔞油(you)、原油、成(cheng)品油🤞以(yǐ)及空氣(qi)、天然氣(qì)等多種(zhǒng)介質。但(dàn)有較多(duō)氣泡或(huo)懸浮物(wu)的液🚶‍♀️體(tǐ)會阻礙(ài)聲✌️脈沖(chong)的正常(cháng)傳播，導(dǎo)緻不能(néng)正常測(ce)量，所以(yǐ)超聲波(bo)流💜量計(jì)更适于(yú)測🙇🏻量純(chun)淨液體(tǐ)。
        多普勒(le)法超聲(shēng)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(zài)，而且還(hai)得是連(lián)續的。通(tong)常情況(kuàng)下，散射(she)體的速(su)度與流(liú)🌐體的速(su)度有明(ming)顯的滑(huá)差，要求(qiú)流體流(liú)動的速(sù)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(cè)得🐇的速(sù)度隻是(shì)散射體(tǐ)相遇點(dian)的速度(du)值，因此(ci)，測量的(de)速度值(zhí)對流速(sù)分💰布和(he)流态有(yǒu)🔅很大的(de)依賴性(xìng)，也就是(shì)說直管(guan)段的長(zhǎng)度要求(qiu)很長，需(xū)在20倍管(guǎn)徑以上(shang)。所以，多(duō)⛱️普勒法(fa)超聲波(bō)流量計(jì)的應用(yong)有一定(dìng)的局限(xian)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(qīng)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(xīn)穎的差(cha)壓式流(liu)量計，利(li)用一個(gè)V形錐體(tǐ)在流場(chǎng)中産生(shēng)的節流(liú)效應來(lái)測量流(liu)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(er)會使動(dong)能增加(jiā)，而被加(jia)速處流(liu)體的靜(jìng)壓力反(fan)而會被(bèi)降低。壓(yā)降的大(dà)小與流(liu)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(sù)的增加(jia)而增加(jia)，随流速(sù)的減小(xiao)而減小(xiao)。
        V錐體流(liu)量計和(he)其它節(jie)流式流(liú)量計不(bú)同，它改(gai)變了節(jie)流的布(bu)局，使它(ta)從中心(xīn)孔節流(liú)變成環(huán)狀節流(liu)，V錐流量(liang)計是集(jí)差壓式(shi)流量計(jì)之精華(huá)的結晶(jīng)，它的節(jiē)流緣是(shi)鈍角，流(liú)動時形(xíng)成邊界(jie)層，使流(liú)☀️體離開(kāi)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(yuán)，其β值（等(deng)效直徑(jing)比）長期(qī)不變🚶‍♀️，是(shì)一種接(jie)近理想(xiang)狀态的(de)㊙️節流裝(zhuang)置，具有(you)長期的(de)穩定性(xìng)🌈。适用于(yú)各種氣(qì)體和液(yè)體、煤氣(qì)、各種髒(zang)污氣體(tǐ)介質、直(zhí)管段不(bu)足的場(chǎng)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(biao)還沒有(yǒu)标🌍準或(huo)國家标(biao)準，因此(ci)，還沒有(you)得到大(da)力的推(tui)廣和應(yīng)用。
2 流量(liang)計的選(xuǎn)型設計(ji)        在進行(háng)流量計(ji)的選型(xing)設計之(zhī)前，我們(men)應該首(shou)先明确(què)被測對(duì)象，然後(hou)再綜合(hé)考慮儀(yí)表🈲性能(néng)、安裝條(tiáo)件、環境(jìng)條件和(hé)經濟因(yin)素這幾(ji)方💯面因(yīn)素。
 2.1 明确(que)被測對(duì)象        被測(cè)對象就(jiu)是工業(yè)廢水，工(gōng)業廢水(shui)含有大(da)🔅量㊙️的㊙️雜(za)質，有一(yi)定的導(dao)電性和(he)腐蝕性(xing)。那麽哪(nǎ)一🔴種更(geng)适合這(zhe)類水質(zhì)的測量(liàng)呢？電磁(ci)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(bèi)測介質(zhi)👅物性、管(guan)道材質(zhì)，合理選(xuan)擇電極(ji)形式、電(diàn)極材質(zhi)、襯裏❤️材(cai)質、接地(di)方式、防(fang)護等級(ji)。
        超聲波(bo)流量計(jì)對被測(cè)介質要(yào)求十分(fen)苛刻，像(xiàng)多普勒(lè)法超聲(sheng)波流量(liang)計隻能(neng)正常測(cè)量雜質(zhì)含量相(xiàng)對穩定(dìng)的流體(tǐ)，而時間(jiān)差法🌍流(liu)量計主(zhu)要用來(lái)測量潔(jié)☎️淨的流(liú)體。
        V錐流(liu)量計适(shì)用于髒(zang)污的流(liu)體測量(liang)，但前提(ti)條件是(shì)雷諾數(shu)應滿足(zú)要求。當(dāng)雷諾數(shù)無限制(zhì)地下降(jiang)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(què)定度将(jiāng)增加。在(zài)高壓的(de)場合，V錐(zhui)流量計(ji)使用有(you)局限性(xìng)，因✏️爲錐(zhuī)體負📞壓(ya)管的結(jie)構在承(chéng)受高壓(yā)的情況(kuàng)下會發(fā)生脫落(luò)，導緻事(shì)👄故的發(fā)生，選型(xing)應注意(yi)。
2.2 流量計(ji)性能方(fāng)面
        在選(xuǎn)用某種(zhong)流量計(ji)時，首先(xian)應綜合(he)考慮該(gai)種流量(liàng)😄計的精(jīng)度、重複(fú)性、線性(xìng)度、量程(chéng)比、壓力(lì)損失、輸(shu)出信号(hao)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(ce)量管内(nèi)沒有任(rèn)何❌阻礙(ài)介質流(liu)動的節(jiē)流部件(jiàn)，所以不(bu)會引起(qǐ)任何🛀附(fù)加的壓(yā)力損失(shi)，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(lǜ)的影響(xiǎng)，反應靈(ling)敏，可提(ti)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(zú)，選擇電(diàn)磁口徑(jing)時應保(bao)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(yī)種非接(jie)觸式的(de)測量儀(yí)表，沒有(yǒu)機械⁉️傳(chuán)動部件(jiàn)，通道内(nei)也沒有(yǒu)阻礙件(jiàn)，無壓力(lì)損失，能(neng)量損失(shī)小，測量(liàng)精度不(bú)高。V錐流(liu)量計是(shi)一種具(ju)有🌈*性能(neng)的新型(xíng)流量計(ji)，具🚶有高(gao)精度、高(gāo)穩定性(xing)，量程比(bǐ)較寬，而(ér)且重複(fú)性好（≤0.1%），準(zhǔn)确度高(gao)（≤0.5%）。因爲它(ta)是靠節(jie)流效應(yīng)來測量(liang)壓差的(de)，所以有(yǒu)一定壓(ya)損。
  2.3 安裝(zhuāng)條件方(fang)面      許多(duo)流量計(ji)在運行(hang)過程中(zhong)存在問(wèn)題🔞，大部(bu)分是由(yóu)于安裝(zhuāng)出現了(le)問題。
        電(dian)磁流量(liang)計水平(píng)、垂直（下(xià)進上出(chū)）、傾斜（底(dǐ)進頂出(chū)）安✏️裝都(dōu)可以♊，但(dàn)❓要求前(qián)、後需有(yǒu)直管段(duan)，一般的(de)要求是(shì)前直管(guǎn)段大于(yu)等于5D，後(hòu)直管段(duan)大于等(deng)于3D。電磁(ci)流量計(jì)安裝時(shí)應保證(zhèng)滿管❤️流(liú)，不能安(ān)裝在管(guǎn)道zui高點(diǎn)。儀表井(jing)内安裝(zhuang)的電磁(cí)♉流量計(ji)傳感器(qi)防護等(děng)級應爲(wèi)🌈IP68。
        超聲波(bo)流量計(jì)的安裝(zhuang)對前、後(hòu)直管段(duàn)的要求(qiú)比較🚩高(gao)，安裝位(wei)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(ze)測量不(bú)。
        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(xuǎn)管道法(fa)蘭式、直(zhi)接焊接(jie)式、方管(guan)式，所需(xū)的直管(guǎn)段很短(duan)，前直管(guan)段小于(yu)🏒或等🐉于(yu)3D，後直管(guǎn)段小于(yu)或等于(yú)1D就可以(yi)滿足要(yào)求。當測(cè)🌈量髒污(wū)介質時(shí)，應合理(li)選擇🔞V錐(zhuī)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(jing)方面主(zhu)要是考(kao)慮周圍(wei)溫度、濕(shi)度、安全(quán)因素、信(xìn)号調節(jiē)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(ding)方面的(de)影🌈響。安(an)㊙️裝時都(dou)應盡量(liàng)避開大(dà)電機、大(da)變壓器(qi)等，以防(fáng)引入電(dian)磁幹擾(rao)。
        電磁流(liú)量計的(de)環境溫(wen)度一般(ban)在－30～80 ℃ ，對相對(dui)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(liang)計對🈚環(huán)境溫度(du)的要求(qiu)爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳感(gǎn)器是－30～60 ℃ （常溫(wen)型）和－30～160 ℃ （高溫(wen)型）；而V錐(zhui)流量計(ji)環境溫(wēn)度在－25~60 ℃ 範圍(wéi)内，一體(ti)型結構(gòu)溫度還(hái)受制于(yú)電子元(yuan)器件，範(fan)圍要窄(zhai)些，環境(jìng)相對濕(shi)度在10%～90%範(fàn)圍内。
2.5 經(jing)濟成本(ben)方面
        流(liu)量計的(de)選擇要(yao)在初期(qi)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(fèi)用、操作(zuò)費用、維(wéi)護費用(yòng)、校驗費(fei)用、流量(liang)計壽命(ming)、備件及(jí)消費品(pǐn)、可靠性(xing)方面等(deng)各種因(yīn)素都要(yao)在有效(xiào)滿足🎯工(gong)業生産(chǎn)可靠運(yun)行的前(qián)提下，進(jin)行*的經(jing)濟選型(xíng)。
        電磁流(liú)量計目(mu)前常用(yòng)的德國(guó)E＋H、科隆、日(rì)本橫河(hé)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(wàn)元💃左右(you)，但随着(zhe)被測管(guǎn)徑的增(zeng)大和抗(kàng)腐蝕性(xìng)的要求(qiú)，價格也(ye)會相應(yīng)增加。而(ér)像國内(nei)比較的(de)北京中(zhong)瑞能👉、上(shàng)海光華(hua)、四川川(chuan)儀❌等生(sheng)産的電(diàn)磁流量(liang)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(da)的優勢(shì)。
       超聲波(bō)流量計(jì)目前常(chang)用的進(jìn)口品牌(pai)有美國(guó)麗聲‼️POLYSONLCSDCT7088系(xi)列、迪納(nà)📧聲DYNASONISERIES901系列(lie)、日本橫(heng)河、英國(guó)MICRONES，固定式(shì)價格一(yī)般在3～5萬(wàn)元之間(jiān)。在🏃🏻國内(nèi)，像廣州(zhou)怡文、開(kāi)封儀表(biao)、上海肯(kěn)特等所(suǒ)生産的(de)産品在(zai)工程應(ying)用上也(yě)很廣泛(fàn)，與國外(wai)的産品(pin)在成本(běn)方面有(yǒu)很大的(de)競争優(yōu)勢。
       V錐流(liu)量計中(zhong)的V錐由(yóu)于用料(liào)多、加工(gong)工藝複(fu)雜、标定(ding)費用🔞高(gao)、基本上(shang)依賴，使(shi)得其售(shòu)價較高(gāo)，在國内(nei)使用還(hái)不❓廣泛(fàn)，因成本(ben)關系還(hái)不能取(qu)代其它(ta)流量計(jì)。
3 結論       由(you)于污水(shuǐ)具有流(liú)量變化(hua)大、含有(yǒu)雜質、具(jù)有一定(dìng)的導電(dian)能力和(hé)腐蝕性(xing)的特點(dian)，對可靠(kào)、測量造(zào)成了很(hen)💞大的❄️困(kun)難。通過(guò)對以上(shàng)幾種流(liú)量計的(de)分析、比(bǐ)較，在污(wū)水流量(liang)測量過(guo)程中，電(dian)磁流量(liang)計的綜(zōng)合性能(neng)較好。要(yào)想使污(wu)水流量(liàng)的測量(liàng)和控制(zhi)達到精(jīng)度⚽和可(kě)靠的要(yao)求，必須(xū)深入了(le)解、分析(xī)各流量(liàng)計的性(xing)能和特(tè)點以及(jí)被測污(wu)水水質(zhi)條件，才(cái)能選擇(zé)合适🌈型(xíng)号的流(liu)量計。