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(shui)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(dǎo)緻其流(liú)量計的(de)選擇比(bi)較複雜(za)。從被測(cè)對象、流(liú)量計性(xìng)能、安裝(zhuāng)條件、使(shǐ)用環境(jìng)、經濟成(chéng)🎯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(shui)流量監(jian)測過程(cheng)中☎️流量(liàng)計的合(hé)理選用(yòng)提供參(cān)考。關鍵(jian)字：污水(shuǐ) 流量監(jiān)💚測 電磁(ci)流量計(jì)🤩 超聲波(bō)流量計(jì) V錐流量(liàng)計
        流量(liàng)計是少(shǎo)數幾種(zhǒng)使用比(bi)制造困(kun)難的儀(yi)器儀表(biao)之一，主(zhǔ)要是因(yin)爲流量(liang)計種類(lei)繁多，各(gè)有特點(dian)，加上被(bèi)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(qie)還含有(you)大量的(de)雜質，具(jù)有一定(ding)的導電(dian)性，同時(shi)選型又(yòu)涉及許(xu)多技術(shu)問題和(he)經濟因(yīn)素。因此(cǐ)，要做到(dào)技術上(shàng)可行，經(jing)濟上合(hé)理，必須(xū)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(gèng)加合理(li)。本文通(tong)過幾種(zhǒng)常用流(liu)🐕量計的(de)介紹，根(gen)據🐕實際(ji)的應用(yòng)情況，說(shuo)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(liàng)計。

  1 流量(liang)監測中(zhong)幾種常(chang)用的流(liu)量計
   1.1 電(dian)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(lǜ)制成的(de)一種測(cè)量導電(diàn)液體體(ti)積流量(liàng)的儀表(biǎo)。由于其(qí)*的優點(diǎn)，目前♊被(bei)廣泛地(di)應用于(yu)酸、堿、鹽(yán)等腐蝕(shí)性介質(zhi)，易燃易(yì)爆介質(zhi)，污水處(chù)理以及(jí)化工、醫(yī)藥⭐、食品(pǐn)等工業(ye)中的漿(jiang)液流量(liàng)的測量(liàng)，并形成(cheng)了*的應(yīng)用領域(yu)。
  1.2 超聲波(bo)流量計(jì)        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(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(cha)法、多普(pu)㊙️勒法。時(shí)🤞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(liang)計和電(diàn)磁流量(liàng)計一樣(yang)，因儀表(biǎo)流通通(tong)道未設(she)置任何(hé)阻礙件(jiàn)，均屬*流(liu)量計，适(shi)用于解(jie)決流💚量(liàng)測量困(kun)難的✊問(wen)題，特别(bié)在大口(kou)徑流量(liàng)測量方(fang)面🥰有較(jiào)突出的(de)優點，近(jin)年來它(ta)是發展(zhǎn)迅速的(de)流量計(ji)類型之(zhi)一。
        超聲(sheng)波流量(liàng)計的特(tè)點是可(kě)做非接(jie)觸式測(cè)量，爲無(wu)👄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(dui)無阻撓(náo)測量的(de)電磁流(liu)量計是(shi)一種補(bǔ)充。時差(chà)法超聲(sheng)波💰流量(liang)計是目(mu)前應用(yong)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(zhǔn)确度和(hé)可靠性(xìng)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(li)提高了(le)，解決了(le)小口徑(jing)、低流速(su)測量難(nán)的問題(ti)。應用領(ling)域也從(cong)淨🧑🏾‍🤝‍🧑🏼水擴(kuò)展㊙️到循(xun)環水、污(wu)水、重油(yóu)、原油、成(chéng)品油❤️以(yǐ)及空氣(qì)、天然氣(qì)等多種(zhǒng)介質。但(dan)有較多(duo)氣泡或(huò)懸🌂浮物(wù)的液體(ti)會阻礙(ài)聲脈沖(chòng)的正常(cháng)傳播，導(dao)緻✏️不能(neng)正常測(cè)量，所以(yi)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(bān)要求流(liu)體内有(yǒu)足夠大(da)的散射(she)體存在(zài)，而且還(hai)得是連(lian)續的。通(tong)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(qiú)流體流(liu)🤟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(duo)，另外測(cè)得⛹🏻‍♀️的速(su)度隻是(shì)散射體(tǐ)相遇點(diǎn)的速度(du)值，因此(ci)，測量的(de)速度值(zhi)對流速(su)分布和(he)流态有(yǒu)很大的(de)依賴性(xing)，也就是(shi)說直管(guǎn)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(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(yè)廢水、啤(pi)酒飲料(liao)等介質(zhì)的測量(liàng)，通常不(bu)适用于(yu)非常☎️清(qīng)潔的流(liu)體測量(liang)。
  1.3 V錐流量(liàng)計        V錐流(liu)量計是(shì)一種新(xīn)穎的差(chà)壓式流(liú)量計，利(lì)用一個(gè)V形錐體(ti)在流場(chang)中産生(shēng)的節流(liu)效應來(lái)測量流(liú)✍️量，如🈲果(guǒ)流體通(tōng)過一個(gè)節流元(yuan)件時，流(liú)速會加(jia)快，從而(er)📞會使動(dong)能增加(jiā)，而被加(jiā)速處流(liú)體的靜(jìng)壓力反(fǎn)而會被(bèi)降低。壓(yā)降的大(dà)小與流(liu)體的流(liu)速具有(yǒu)一定的(de)函數關(guan)系，在其(qí)它條件(jiàn)不變的(de)情況下(xia)，壓降會(hui)☁️随流速(su)的增🈲加(jia)❤️而增加(jiā)，随流速(sù)的減小(xiǎo)而減小(xiao)。
        V錐體流(liú)量計和(hé)其它節(jie)流式流(liu)量計不(bu)同，它改(gǎi)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(liu)，V錐流量(liang)計是集(ji)差壓式(shi)流量計(jì)之精華(hua)的結晶(jing)，它的節(jiē)流緣是(shì)㊙️鈍角，流(liu)動時形(xíng)成邊界(jie)層，使流(liú)體離開(kai)了節流(liu)緣。邊界(jiè)層效應(ying)使肮髒(zang)流體不(bu)能磨損(sǔn)節流緣(yuan)，其β值（等(deng)效直徑(jìng)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(qi)體和液(ye)體、煤氣(qi)💚、各種髒(zang)🌂污氣體(tǐ)🆚介質、直(zhí)管段不(bú)足的場(chǎng)所和對(dui)精度要(yao)求高的(de)🔆地方。由(you)于經濟(ji)成本和(hé)該儀表(biao)還沒有(yǒu)标🍉準或(huo)國家标(biāo)準，因此(cǐ)，還沒有(you)得到大(da)力的推(tuī)廣和應(yīng)用。
2 流量(liàng)計的選(xuǎn)型設計(ji)        在進行(hang)流量計(jì)的選型(xíng)設計之(zhi)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(yi)表性能(neng)、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(què)被測對(duì)象        被測(cè)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(yi)定的導(dao)電性和(he)腐蝕性(xìng)。那麽✌️哪(na)一種更(geng)适合這(zhè)類水質(zhi)的測量(liàng)呢？電磁(cí)流量計(jì)适合測(cè)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(guǎn)道材質(zhì)，合理選(xuǎn)擇電極(ji)形式、電(dian)極材質(zhì)、襯裏材(cai)質、接地(dì)方式、防(fang)護等級(jí)。
        超聲波(bō)流量計(ji)對被測(ce)介質要(yao)求十分(fèn)苛刻，像(xiàng)多普勒(le)法超聲(shēng)波⛷️流量(liang)計隻能(neng)正常測(cè)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(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(liu)體測量(liang)，但前提(tí)條件是(shi)雷💃諾🔞數(shu)應滿足(zú)要求。當(dang)雷諾數(shu)無限制(zhi)地下降(jiàng)時，V錐流(liú)量計的(de)流出♻️系(xì)數随着(zhe)雷諾數(shù)的減小(xiǎo)而減小(xiǎo)，其不确(que)定🚶‍♀️度将(jiang)增加。在(zài)高壓的(de)場合，V錐(zhui)流✍️量計(ji)使用有(you)局限性(xing)，因爲錐(zhui)體負⚽壓(yā)管的結(jie)🤞構在承(cheng)受🔞高壓(ya)的情況(kuang)下會發(fā)生🈲脫落(luò)，導緻事(shi)故的發(fa)生，選🈲型(xíng)應注意(yì)。
2.2 流量計(ji)性能方(fāng)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(jing)度、重複(fu)性、線性(xing)度、量程(chéng)比、壓力(li)損失、輸(shu)出信号(hào)特🏒性、響(xiang)🛀應時間(jian)、不可測(ce)🙇‍♀️性等因(yīn)素。
        電磁(ci)流量計(ji)的傳感(gan)器結構(gòu)簡單，測(cè)量管内(nei)沒有任(ren)何阻礙(ài)介質流(liú)動的節(jiē)流部件(jian)，所以不(bú)會引起(qi)任何✔️附(fù)加👉的壓(ya)力損🈚失(shi)，是流量(liàng)計中耗(hao)能zui低的(de)流量儀(yí)表之一(yī)。電磁流(liu)量計的(de)量程範(fàn)圍極寬(kuān)，并且在(zai)測量過(guo)程中不(bu)受被測(ce)介質的(de)溫度、粘(zhan)度、一定(ding)範圍内(nei)電導率(lü)的影響(xiǎng)，反應靈(líng)敏，可提(tí)🙇🏻供選擇(zé)的口徑(jing)範圍極(jí)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(bao)證zui小流(liú)量工況(kuang)下被測(ce)介💁質流(liú)速不小(xiao)于0.5m/s。
        超聲(shēng)波流量(liang)計是一(yī)種非接(jiē)觸式的(de)測量儀(yi)表，沒有(you)機械傳(chuan)動部📞件(jian)，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(liang)精度不(bú)高。V錐流(liu)量計是(shì)一種具(ju)有*性能(neng)的新型(xing)流量計(jì)，具有高(gāo)精度、高(gao)穩定性(xìng)，量程比(bi)較寬，而(ér)且重複(fu)性好（≤0.1%），準(zhǔn)确度高(gāo)（≤0.5%）。因爲它(ta)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(zhuāng)條件方(fāng)面      許多(duō)流量計(jì)在運行(hang)過程中(zhong)存在問(wen)題，大部(bù)❓分是由(you)于安裝(zhuang)出現了(le)問題。
        電(dian)磁流量(liàng)計水平(ping)、垂直（下(xià)進上出(chū)）、傾斜（底(dǐ)進頂出(chu)）安裝都(dōu)可以，但(dan)要求前(qian)、後需有(you)直管段(duàn)，一般的(de)要求是(shì)🌈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(shi)應保證(zhèng)滿管流(liu)，不能安(ān)裝在管(guǎn)道zui高點(diǎn)。儀表井(jing)内安裝(zhuang)的電磁(ci)⭕流量計(ji)傳感器(qì)防護☁️等(deng)級應爲(wèi)🈲IP68。
        超聲波(bo)流量計(ji)的安裝(zhuang)對前、後(hòu)直管段(duàn)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(bu)能受振(zhen)動的影(yǐng)響，否則(ze)測量不(bu)。
        V錐流量(liang)計的安(ān)裝使用(yòng)非常方(fang)便，安裝(zhuāng)方式靈(líng)活，可選(xuan)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(guǎn)段🤞小于(yu)⚽或等于(yú)3D，後直管(guǎn)段小于(yú)或等于(yú)1D就可以(yǐ)滿足要(yao)求。當測(cè)量髒污(wu)介質時(shí)🌐，應合理(lǐ)選擇V錐(zhuī)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(zhu)要是考(kao)慮周圍(wei)溫度、濕(shi)度、安全(quán)因素、信(xin)号調節(jiē)及變送(sòng)、壓力、大(da)氣及電(diàn)子幹擾(rǎo)等對流(liu)量計性(xing)能穩定(dìng)🏃‍♂️方面的(de)影響。安(an)裝時都(dou)應盡量(liang)避開大(da)電機、大(da)變壓器(qi)等，以防(fáng)引入電(dian)磁幹擾(rao)。
        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(zài)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(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(wēn)型）；而V錐(zhui)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(hái)受制于(yu)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(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(kě)靠運行(háng)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(yòng)、校驗費(fei)用、流量(liàng)計壽命(mìng)、備件及(jí)消費品(pǐn)、可靠💜性(xing)方面等(děng)各種☂️因(yin)素都👨‍❤️‍👨要(yào)在有效(xiào)滿足🎯工(gong)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(liú)量計目(mù)前常用(yòng)的德國(guó)E＋H、科隆、日(ri)本橫河(hé)等公司(sī)産品♊均(jun)價格不(bú)菲，以DN200mm管(guǎn)徑爲例(lì)，價格一(yī)般在2萬(wàn)元左右(you)，但随🌈着(zhe)被😍測管(guan)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(er)像國内(nèi)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(pǐn)，精度上(shàng)也有了(le)很大的(de)提高，并(bing)且價格(ge)方面也(yě)有很大(da)的優勢(shì)。
       超聲波(bō)流量計(jì)目前常(cháng)用的進(jin)口品牌(pái)有美國(guo)麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xi)🛀🏻列、迪🐪納(nà)聲DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫(heng)河、英國(guo)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(biǎo)、上海肯(ken)特等所(suǒ)生産的(de)産品在(zài)工程應(ying)用上也(ye)很廣泛(fàn)，與國外(wai)的産品(pǐn)在成本(ben)方💜面有(you)很大的(de)競争優(yōu)勢。
       V錐流(liú)量計中(zhōng)的V錐由(you)于用料(liao)多、加工(gong)工藝複(fú)雜、标定(ding)費用高(gāo)、基本上(shang)依賴，使(shi)得其售(shòu)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(qǔ)代其它(tā)流量計(ji)。
3 結論       由(yóu)于污水(shui)具有流(liu)量變化(hua)大、含有(you)雜質、具(jù)有一定(ding)的導電(diàn)能力和(he)腐蝕性(xing)的特點(dian)，對可靠(kao)、測量造(zào)成了很(hen)大的困(kun)難。通過(guo)對以上(shàng)幾種流(liu)量計的(de)分析、比(bi)較，在污(wū)水流量(liàng)🐆測量過(guo)程中，電(dian)🔴磁流量(liàng)計的綜(zong)合性能(néng)較好。要(yao)👣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(xu)深入✂️了(le)解、分析(xi)各🌐流量(liang)計的性(xìng)能和特(tè)點以及(jí)被測污(wū)水水質(zhi)條件，才(cai)能選擇(zé)合适型(xing)号的流(liú)量計。