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

摘 要：由(yóu)于污水(shuǐ)具有流(liú)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(dao)緻其流(liu)量計的(de)選擇比(bǐ)較複雜(za)。從被測(ce)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(fang)💛面，對電(dian)磁流量(liang)計、超聲(sheng)波流量(liàng)計、V錐❤️流(liu)量計進(jin)行了對(duì)比💁分析(xī)，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(cān)考。關鍵(jian)字：污水(shui) 流量監(jiān)測 電磁(cí)流量計(jì) 超聲波(bō)流量計(jì) V錐流量(liang)計
        流量(liang)計是少(shǎo)數幾種(zhong)使用比(bǐ)制造困(kun)難的儀(yi)器儀表(biao)📞之一，主(zhu)要是因(yīn)爲流量(liàng)計種類(lei)繁多，各(gè)有特點(dian)，加上被(bei)測對象(xiàng)又是污(wu)水，特别(bié)是未經(jīng)處理的(de)污水，不(bú)但具有(you)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(dian)性，同時(shí)選型又(you)涉及許(xu)👨‍❤️‍👨多技術(shu)問題和(hé)經濟🌈因(yin)素。因此(cǐ)，要做到(dao)技術上(shang)🚶‍♀️可行，經(jing)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(li)有所了(le)解🌈，才能(neng)保證流(liú)量計的(de)選型更(gèng)加合理(lǐ)。本文通(tong)過幾種(zhǒng)常用流(liu)量計的(de)介紹，根(gēn)據🛀實際(jì)的應用(yòng)情況，說(shuō)💃🏻明污水(shui)流量監(jiān)測過程(cheng)中如何(hé)合🔅理選(xuǎn)用不同(tóng)的流量(liàng)計。

  1 流量(liang)監測中(zhong)幾種常(chang)用的流(liu)量計
   1.1 電(diàn)磁流量(liang)計        電磁(ci)流量計(ji)是根據(jù)法拉第(dì)電磁感(gan)應定⚽律(lǜ)制成的(de)一種測(cè)量導電(diàn)液體體(ti)積流量(liàng)的儀表(biao)。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(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(yè)中的漿(jiang)液流量(liang)的測量(liàng)，并形成(chéng)了*的應(ying)✍️用領域(yù)。
  1.2 超聲波(bō)流量計(jì)        超聲波(bō)流量計(ji)是通過(guo)檢測流(liú)體流動(dong)🔴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(chāo)聲波流(liu)量計的(de)測量方(fang)法很多(duō)，有時間(jian)差法、頻(pín)率差法(fǎ)、相位差(cha)💋法、多普(pu)勒法。時(shi)間差法(fa)、多普勒(le)法是應(ying)用zui多的(de)測量原(yuan)理。
        超聲(shēng)波流量(liàng)計和電(dian)磁流量(liang)計一樣(yang)，因儀表(biao)流通通(tōng)道未設(she)置任🍉何(he)阻礙件(jiàn)，均屬*流(liú)量計，适(shì)用于解(jie)決流量(liàng)測量困(kùn)難的🌈問(wèn)題，特别(bié)在大口(kǒu)徑流量(liang)測量方(fang)面有較(jiào)突🔞出的(de)優點，近(jìn)年來它(tā)是發展(zhan)迅速的(de)流量計(jì)類型之(zhi)一。
        超聲(shēng)波流量(liàng)計的特(te)點是可(kě)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(náo)測量的(de)電磁流(liu)量計是(shì)一種補(bǔ)充。時差(cha)法超聲(sheng)波流量(liang)計💯是目(mu)前應用(yòng)zui廣泛的(de)。随着CPU、信(xìn)号處理(lǐ)技術的(de)發展，測(ce)量的準(zhun)确度和(hé)🔞可靠性(xìng)有了很(hen)大的提(ti)高。尤其(qi)是時間(jiān)測量技(jì)術的發(fa)展，時✍️差(chà)分辨力(li)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(ling)域也從(cong)淨水擴(kuò)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(dan)有較🌈多(duo)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(dao)緻不能(néng)正常測(cè)量，所以(yǐ)超💋聲波(bo)流量計(ji)更适于(yú)測量純(chún)淨液㊙️體(tǐ)。
        多普勒(le)法超聲(shēng)波流量(liàng)計一般(ban)要求流(liú)體内有(yǒu)足夠大(dà)的散🔱射(she)體存在(zài)，而且還(hái)得是連(lian)續的。通(tōng)常情況(kuang)下👉，散射(shè)📧體的速(sù)度🥰與流(liú)體的速(su)度有明(ming)顯的滑(huá)差，要求(qiu)🥰流體流(liu)動的速(su)度必須(xu)比粒子(zǐ)産生沉(chén)澱的臨(lin)界速度(dù)大很多(duō)，另外測(cè)得🏒的速(sù)度隻🐇是(shi)散射體(ti)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(guan)🤩段的長(zhang)度要求(qiu)很長，需(xū)在20倍管(guan)徑以上(shàng)。所以，多(duō)普勒法(fǎ)超😘聲波(bō)流量計(ji)的應用(yong)有一定(ding)的局限(xian)性，較多(duō)應用于(yú)生活🔞污(wu)水、工業(ye)廢水、啤(pi)酒飲料(liao)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(shi)一種新(xīn)穎的差(chà)壓式流(liú)量計，利(li)用一個(ge)V形錐體(tǐ)在流場(chǎng)中産生(shēng)的節流(liu)效應來(lái)測量流(liu)量，如果(guo)流體通(tong)過一❤️個(ge)節流元(yuan)件時，流(liu)速會加(jia)🤩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(fǎn)而會被(bei)降低。壓(yā)降的大(da)小與流(liu)體的流(liú)速具有(you)一㊙️定的(de)函數關(guan)☔系，在其(qí)它條件(jiàn)不變的(de)情況下(xià)，壓降會(hui)💃随流速(su)的增☂️加(jiā)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(jiē)流式流(liu)量計不(bu)同，它改(gai)變了節(jie)流的布(bu)局，使它(tā)從中心(xīn)孔節流(liú)變成環(huan)狀節流(liú)，V錐⛷️流量(liàng)☁️計是集(jí)差壓式(shi)流量計(jì)之精華(hua)的結晶(jing)，它的節(jie)流緣是(shi)鈍角，流(liú)動時形(xing)成邊界(jiè)層，使流(liú)體離開(kāi)了節🌐流(liu)緣。邊界(jie)層效應(ying)使肮髒(zāng)流體不(bú)能磨損(sǔn)節流緣(yuan)，其❓β值（等(děng)效直徑(jing)比）長期(qī)不變，是(shì)一種接(jie)近理想(xiǎng)狀态的(de)🐅節流裝(zhuang)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(qì)、各種髒(zāng)污氣體(tǐ)介質、直(zhí)管段不(bú)足的場(chang)所和對(duì)精度要(yao)求高的(de)地方。由(you)于經濟(ji)成本和(he)該儀表(biǎo)還沒有(you)标準或(huo)國家标(biao)準，因此(cǐ)，還沒有(yǒu)得到大(dà)🌍力的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻推(tui)廣和應(ying)用。
2 流量(liang)計的選(xuǎn)型設計(jì)        在進行(háng)流量計(ji)的選型(xíng)設計之(zhī)🌈前，我🈲們(men)應該🍉首(shou)先明确(que)被測對(duì)象，然後(hou)再綜合(hé)考慮儀(yi)表性能(neng)、安裝條(tiáo)件、環境(jing)條件和(he)經濟因(yin)素這幾(jǐ)方🔆面因(yīn)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(gong)業廢水(shui)含🙇🏻有大(dà)量的📞雜(zá)質，有一(yī)定的導(dao)電性和(he)腐蝕性(xing)。那麽哪(nǎ)一種更(geng)☀️适合這(zhè)類水質(zhi)的測量(liàng)呢？電磁(ci)流量計(jì)适合測(ce)量💰導電(dian)液體（電(dian)導率≥5μS/cm）的(de)流量，應(yīng)根據被(bei)測介質(zhì)物性、管(guan)道材質(zhì)，合理選(xuǎn)擇電極(jí)形式、電(diàn)極材質(zhì)、襯裏材(cai)質、接地(dì)方式、防(fáng)護等級(ji)。
        超聲波(bo)流量計(ji)對被測(cè)介質要(yao)求十分(fèn)苛刻，像(xiang)多普勒(lè)法超聲(shēng)波流量(liang)計隻能(néng)正常測(ce)量雜質(zhì)含量相(xiang)對穩定(dìng)的流體(tǐ)，而時間(jiān)差法流(liú)量計主(zhǔ)要用來(lai)測量潔(jié)淨的流(liú)體。
        V錐流(liú)量計适(shi)用于髒(zāng)污的流(liu)體測量(liang)，但前提(ti)條件是(shi)雷諾數(shu)應滿足(zu)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(xì)數随着(zhe)雷諾數(shu)的減小(xiao)而減小(xiǎo)，其不确(què)定度将(jiang)增加。在(zai)高🌈壓的(de)場合，V錐(zhui)流量計(ji)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(kuàng)下會發(fā)生脫落(luo)，導緻事(shi)故的發(fa)生，選型(xing)應注意(yì)。
2.2 流量計(jì)性能方(fang)面
        在選(xuan)用某種(zhǒng)流量計(jì)時，首先(xiān)應綜合(hé)考慮該(gāi)種流量(liàng)計㊙️的精(jīng)度、重複(fu)性、線性(xìng)度、量程(cheng)比、壓力(lì)損失、輸(shu)出信号(hào)特性、響(xiang)應時間(jiān)、不可測(cè)性等因(yīn)素。
        電磁(ci)流量計(jì)的傳感(gan)器結構(gou)簡單，測(ce)量管内(nei)沒有任(rèn)何阻⚽礙(ài)介質😍流(liu)動的節(jie)流部件(jiàn)，所以不(bu)會引起(qi)任何附(fu)加的壓(ya)力損失(shī)，是流量(liang)計中耗(hào)能zui低的(de)流量儀(yí)表之一(yi)。電磁流(liú)量計的(de)量🛀🏻程範(fan)圍極寬(kuan)，并且在(zài)測量過(guo)程中不(bú)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(xiang)，反應靈(ling)敏，可提(ti)供選擇(zé)的口徑(jing)範圍極(ji)寬，從幾(ji)mm到3m都可(ke)以滿足(zu)，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(liú)速不小(xiǎo)于0.5m/s。
        超聲(sheng)波流量(liang)計是一(yī)種非接(jie)觸式的(de)測量儀(yi)表，沒有(you)機械傳(chuán)👣動部件(jiàn)，通道内(nèi)也沒有(yǒu)阻礙件(jian)，無壓力(li)損失，能(néng)量🔱損失(shī)小，測量(liàng)精度不(bu)高。V錐流(liu)量計是(shì)一種具(ju)有*性能(néng)的🍓新型(xing)流量計(jì)，具有高(gāo)精度、高(gāo)穩定性(xing)，量程比(bǐ)較寬，而(er)且重複(fu)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(liang)壓差的(de)，所以有(yǒu)🈲一定壓(yā)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(bù)分💔是由(yóu)于安裝(zhuang)出現了(le)問題。
        電(dian)磁流量(liang)計水平(píng)、垂直（下(xia)進上出(chū)）、傾斜（底(dǐ)進頂出(chū)）安裝🐕都(dou)可以，但(dan)🥰要求前(qián)、後需有(you)直管段(duàn)，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(ji)安裝時(shi)應保證(zhèng)滿管💋流(liu)，不能安(an)裝在管(guǎn)道zui高點(diǎn)。儀表井(jing)内安裝(zhuāng)的電磁(cí)流量計(ji)傳感器(qi)防護等(děng)級應爲(wèi)IP68。
        超聲波(bō)流量計(jì)的安裝(zhuāng)對前、後(hou)直管段(duan)的要求(qiu)比較高(gāo)，安裝位(wei)置至少(shao)要有15D的(de)直管段(duàn)長度，不(bú)能受振(zhen)動的影(yǐng)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(zhuang)方式靈(líng)活，可選(xuǎn)管道🐕法(fa)蘭式、直(zhi)接焊接(jiē)式、方管(guan)式，所需(xū)的直管(guǎn)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(yao)求。當測(cè)量髒污(wū)介質時(shi)，應合理(lǐ)選擇⛷️V錐(zhuī)流量計(ji)取壓方(fāng)式，避免(miǎn)測量管(guan)線堵塞(sai)。
2.4 環境方(fāng)面
        環境(jìng)方面主(zhu)要是考(kao)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(diàn)子幹擾(rao)等對流(liú)量計性(xing)能🐆穩定(dìng)🎯方面的(de)影🔞響。安(ān)裝時都(dou)應盡量(liang)避開大(da)電機、大(da)變壓器(qì)等🙇🏻，以防(fáng)引入電(diàn)磁幹擾(rao)。
        電磁流(liú)量計的(de)環境溫(wēn)度一般(ban)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(liang)🈲計🤟對環(huan)境❗溫度(dù)的要求(qiú)爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳感(gan)器是－30～60 ℃ （常溫(wēn)型）和－30～160 ℃ （高溫(wēn)型）；而V錐(zhui)流量計(ji)環境溫(wēn)度在－25~60 ℃ 範圍(wéi)内，一體(tǐ)型結構(gòu)溫度還(hái)受制于(yú)電子元(yuan)器件，範(fàn)圍要窄(zhǎi)‼️些，環境(jing)相對濕(shī)度在10%～90%範(fàn)圍内。
2.5 經(jing)濟成本(běn)方面
        流(liú)量計的(de)選擇要(yào)在初期(qī)投資和(hé)長期可(ke)靠運行(hang)之間✉️綜(zōng)合✏️考慮(lü)👨‍❤️‍👨，例如購(gòu)買費用(yong)、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(ji)消費品(pin)、可靠✂️性(xìng)方面😘等(deng)各種因(yin)素都要(yao)在有效(xiao)滿足工(gōng)業生産(chan)可靠運(yun)行的前(qian)提下，進(jin)行*的經(jīng)濟選型(xíng)。
        電磁流(liu)量計目(mu)前常用(yong)的德國(guó)E＋H、科隆、日(rì)本橫河(he)等公司(si)産品均(jun1)價格不(bú)菲，以DN200mm管(guǎn)徑爲例(lì)，價格一(yi)般在2萬(wàn)元左右(yòu)，但随着(zhe)被測管(guǎn)徑的增(zēng)大和抗(kang)腐蝕性(xìng)的要求(qiu)，價格也(yě)會相應(ying)增加。而(er)像國内(nèi)比較的(de)👌北京中(zhōng)瑞能、上(shang)海光華(huá)、四川川(chuān)儀等生(shēng)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(yě)有很大(da)☂️的優勢(shi)。
       超聲波(bo)流量計(ji)目前常(chang)用的進(jìn)口品牌(pai)有美國(guo)麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xì)列🈚、迪納(nà)聲DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫(héng)河、英國(guó)MICRONES，固定式(shi)價格一(yī)般在3～5萬(wan)元之🎯間(jiān)。在國内(nèi)，像廣州(zhōu)怡文、開(kāi)封儀表(biao)、上海肯(kěn)😄特等所(suo)🌈生産的(de)💛産品在(zài)工程應(yīng)用上也(ye)很廣泛(fàn)，與國外(wài)的産品(pin)在成本(běn)方面有(you)很大的(de)競争優(you)勢。
       V錐流(liu)量計中(zhōng)的V錐由(yóu)于用料(liào)多、加工(gōng)工藝複(fú)雜、标定(ding)費用高(gāo)、基本上(shàng)依賴，使(shǐ)得其售(shou)價較高(gāo)，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(ta)流量計(jì)。
3 結論       由(yóu)于污水(shui)具有流(liu)量變化(huà)大、含有(you)雜質、具(jù)有一定(ding)的導電(dian)能力和(he)腐蝕性(xìng)的特點(diǎn)，對可靠(kao)、測量造(zào)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(bǐ)較，在污(wū)💁水流量(liang)測量過(guò)⛱️程中，電(dian)磁流量(liàng)🌈計的綜(zong)合性能(neng)較好。要(yào)想使污(wu)水流量(liàng)的測⭕量(liàng)和控制(zhì)達到精(jīng)度和可(ke)靠的要(yào)求，必須(xū)深入💔了(le)解、分析(xī)各流量(liang)計的性(xìng)🤞能和特(tè)點以☁️及(ji)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻被測污(wu)水水質(zhi)條件，才(cai)能選擇(zé)合适型(xíng)号的流(liu)量計。