污水流(liú)量監測(cè)中流量(liang)計該如(ru)何選擇(zé)

摘 要：由(you)于污水(shuǐ)具有流(liú)量變化(huà)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(liu)量計的(de)選擇比(bi)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(jìng)💰、經濟成(chéng)本等方(fāng)💁面，對電(dian)磁流量(liàng)❌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(shuǐ)流量監(jiān)測過程(chéng)中🌈流量(liàng)計的合(hé)✉️理選用(yong)提供參(can)考。關鍵(jian)字：污水(shui) 流量監(jian)🆚測 電磁(cí)流量計(jì) 超聲波(bō)流量計(ji) V錐流量(liàng)計
        流量(liang)計是少(shao)數幾種(zhong)使用比(bi)制造困(kun)難的儀(yí)器儀表(biao)之一，主(zhu)要是因(yin)爲流量(liàng)計種類(lei)繁多，各(ge)有特點(dian)，加上被(bèi)測對象(xiàng)又是污(wū)水，特别(bié)是未經(jing)處理的(de)污水，不(bu)但具有(yǒu)強腐蝕(shí)性，而且(qie)還🌍含有(yǒu)大😘量的(de)雜質，具(ju)有一定(dìng)的導電(diàn)性，同時(shí)選型又(yòu)涉及許(xǔ)多技術(shù)問題和(he)經濟🔴因(yin)素。因此(ci)，要做到(dao)技術上(shang)可行，經(jing)濟上合(hé)理，必須(xu)對各流(liu)量計的(de)⛱️性💞能特(tè)點和工(gōng)作原理(lǐ)有所了(le)解，才能(neng)保證流(liu)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(jì)的應用(yòng)情況，說(shuō)明污水(shuǐ)流量監(jiān)測過程(cheng)中如何(hé)合理選(xuan)用不同(tong)的流量(liang)計。

  1 流量(liàng)監測中(zhong)幾種常(cháng)用的流(liu)量計
   1.1 電(dian)磁流量(liang)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(cè)量導電(dian)液體體(ti)積流量(liang)的儀表(biǎo)。由于其(qí)*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(zhi)，易燃易(yì)爆介質(zhi)，污水💃處(chu)理以及(ji)化工、醫(yi)藥、食品(pin)等工業(yè)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(ji)        超聲波(bō)流量計(ji)是通過(guo)檢測流(liu)體流🏃動(dòng)對超聲(sheng)㊙️束（或超(chāo)聲脈沖(chong)）的作用(yong)以測量(liang)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(fǎ)、相位差(cha)法、多普(pu)勒法。時(shi)間差法(fǎ)、多普勒(lè)法是應(yīng)用zui多的(de)測量原(yuán)理。
        超聲(sheng)波流量(liang)計和電(diàn)磁流量(liàng)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(jiě)決流量(liang)測量困(kùn)難的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼問(wen)題，特别(bié)在大口(kou)徑流量(liang)測量方(fāng)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(shēng)波流量(liàng)計的特(te)點是可(kě)做非接(jiē)觸式測(cè)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(dui)無阻撓(náo)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(liàng)計是目(mu)前應用(yong)zui廣⁉️泛的(de)。随着CPU、信(xin)号處理(lǐ)技術的(de)發展，測(ce)量的準(zhǔn)确度和(hé)可靠性(xing)有🏒了很(hen)大的提(tí)高。尤其(qi)是時間(jiān)測量技(jì)術的發(fa)展，時差(cha)分辨力(li)提🚶高了(le)，解決了(le)⁉️小口徑(jing)、低流速(sù)測量難(nan)的問題(ti)。應用領(ling)域也從(cong)淨水擴(kuo)展到循(xun)環水、污(wu)水、重油(yóu)、原油、成(cheng)品油以(yi)及空氣(qi)、天然氣(qì)等多種(zhong)介質。但(dàn)有較多(duo)🏒氣泡或(huò)懸浮物(wù)的液體(ti)會阻礙(ài)聲🍓脈沖(chong)的正常(chang)傳播，導(dǎo)緻不能(neng)😘正常測(ce)量，所以(yi)超聲波(bo)流量計(jì)更适于(yu)測😘量純(chun)淨液體(tǐ)。
        多普勒(le)法超聲(sheng)波流量(liang)計一般(bān)要求流(liú)體内有(yǒu)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(kuang)下，散射(she)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(liú)動的速(su)㊙️度必須(xu)比粒子(zǐ)産生沉(chén)澱的臨(lin)界速度(du)大很多(duo)🔞，另外測(cè)得的速(sù)度隻是(shi)散射體(ti)相遇點(diǎn)的速度(dù)值，因此(ci)，測量的(de)速度值(zhí)對流速(su)分布和(hé)流态有(yǒu)❗很大的(de)依賴性(xìng)，也就是(shì)說直管(guan)段的長(zhang)度要求(qiú)很長，需(xu)在20倍管(guǎn)徑以上(shàng)。所以，多(duo)✂️普勒法(fǎ)超聲波(bo)流量計(jì)的❓應用(yòng)有一定(ding)的局限(xiàn)‼️性，較多(duo)應用于(yu)生活污(wū)水、工業(yè)🙇🏻廢水、啤(pí)酒飲料(liao)等介質(zhì)的測量(liang)，通常不(bú)适用于(yú)非常清(qīng)潔的流(liú)體測量(liang)。
  1.3 V錐流量(liang)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(sheng)的節流(liu)效應來(lai)測量流(liu)量，如果(guǒ)流體通(tōng)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(jia)，而被加(jiā)速處流(liú)體的靜(jing)壓力反(fǎn)而會被(bèi)🔞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(guan)系，在其(qi)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(jia)，随流速(su)📱的減小(xiao)而減小(xiao)。
        V錐體流(liu)量計和(hé)其它節(jie)流式流(liú)量計不(bú)同，它改(gǎi)變了節(jiē)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(jí)差壓式(shi)流量計(ji)之精華(hua)的結晶(jing)，它的節(jiē)流緣是(shi)鈍角，流(liú)動時形(xíng)成邊界(jie)層，使流(liu)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(qi)不變，是(shi)一種接(jie)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(yú)各種氣(qì)體和液(yè)體、煤氣(qi)、各種髒(zang)污氣體(tǐ)介質、直(zhi)管段不(bu)足的場(chǎng)所和對(duì)精度要(yao)求高的(de)地方。由(you)于經濟(jì)成本和(he)該儀表(biao)還沒有(you)标✌️準或(huò)國家标(biao)準，因此(ci)，還沒有(you)得到大(da)力的🌂推(tuī)廣和應(ying)用。
2 流量(liang)計的選(xuǎn)型設計(ji)        在進行(hang)流量計(ji)的選型(xíng)設計之(zhī)前，我們(men)應該首(shǒu)先明确(que)被測對(dui)象，然後(hou)再綜合(he)考慮儀(yi)表㊙️性能(neng)☀️、安裝條(tiáo)件、環境(jìng)條件和(he)經濟因(yīn)素這幾(jǐ)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(yè)廢水，工(gōng)業廢水(shuǐ)含有大(dà)❗量的♊雜(zá)質，有一(yi)定的導(dao)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(ci)流量計(ji)适合測(ce)量導電(diàn)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(guan)道⛱️材質(zhì)，合理選(xuǎn)擇電極(ji)👣形式、電(diàn)極💛材質(zhì)、襯裏材(cai)質、接地(di)方式、防(fang)護等級(jí)。
        超聲波(bō)流量計(ji)對被測(cè)介質要(yao)求十分(fen)苛刻，像(xiàng)多普勒(lè)法超聲(sheng)波流量(liàng)計隻能(neng)正常測(cè)量雜質(zhi)含量相(xiàng)對穩定(ding)的流體(tǐ)，而🔴時間(jian)差法流(liú)量計主(zhu)要用來(lai)測量潔(jié)淨的流(liú)體。
        V錐流(liu)量計适(shi)用于髒(zāng)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(dāng)雷諾數(shu)無限制(zhi)地下降(jiang)時，V錐流(liú)量計的(de)流出系(xi)數🌏随着(zhe)雷諾數(shu)的減小(xiao)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(zhui)體負壓(yā)管的結(jié)構在承(cheng)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(xíng)應注意(yi)。
2.2 流量計(jì)性能方(fang)面
        在選(xuǎn)用某種(zhong)流量計(jì)時，首先(xiān)應綜合(hé)考慮該(gai)種流量(liang)☎️計🈲的精(jing)度、重複(fu)性、線性(xing)度、量程(cheng)比、壓力(lì)損失、輸(shū)出信🏃‍♂️号(hào)特💋性、響(xiǎng)應時間(jiān)、不可測(cè)性等因(yin)素。
        電磁(cí)流量計(jì)的傳感(gan)器結構(gou)簡單，測(cè)量管内(nei)沒有任(ren)何阻礙(ai)介質🐇流(liu)動的節(jiē)流部件(jiàn)，所以不(bú)會引起(qǐ)任何附(fù)加🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的壓(ya)力損失(shī)，是流量(liang)計中耗(hào)能zui低的(de)流量儀(yi)表之一(yi)。電磁流(liú)量計的(de)量程範(fàn)圍極寬(kuan)，并且在(zài)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(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(kě)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(ce)介質流(liú)速不小(xiao)于0.5m/s。
        超聲(sheng)波流量(liang)計是一(yī)種非接(jiē)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(you)阻礙件(jian)，無壓力(lì)損失，能(neng)量損失(shī)小，測量(liang)精度不(bú)高。V錐流(liú)量計是(shi)一種具(jù)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(er)且🙇🏻重複(fú)性好（≤0.1%），準(zhun)确度高(gāo)（≤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(yā)損。
  2.3 安裝(zhuang)條件方(fāng)面      許多(duō)流量計(ji)在運行(hang)過程中(zhong)存在問(wen)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(xià)進上出(chū)）、傾斜（底(di)進頂出(chū)）安裝都(dou)可以，但(dàn)要求前(qián)、後需有(yǒu)直管段(duan)，一般的(de)要求是(shi)前直㊙️管(guǎn)段大于(yu)等于5D，後(hòu)直管段(duan)大于等(děng)于3D。電磁(ci)流量🌈計(jì)安裝時(shí)應保證(zhèng)滿管流(liu)，不能安(an)裝在管(guǎn)道zui高點(diǎn)。儀🧑🏾‍🤝‍🧑🏼表井(jǐng)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(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(duan)長度，不(bú)能受振(zhen)動的影(yǐng)響，否則(zé)測量不(bú)。
        V錐流量(liang)計的安(an)裝使用(yong)非常方(fang)便，安裝(zhuang)方式靈(ling)活，可選(xuǎn)‼️管道👌法(fa)蘭🚩式、直(zhi)接焊接(jie)式、方管(guan)式，所需(xu)的直管(guan)段很短(duan)，前直管(guǎn)段😍小于(yú)或等于(yu)3D，後直管(guan)段小于(yú)或等于(yú)☀️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(guǎn)線堵塞(sai)。
2.4 環境方(fang)面
        環境(jing)方面主(zhǔ)要是考(kǎo)慮周圍(wei)溫度、濕(shi)度、安全(quán)因素、信(xìn)号調☂️節(jie)⛱️及變送(song)、壓力、大(da)氣及電(dian)子幹擾(rao)等對流(liú)量計性(xing)能穩定(ding)方面🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的(de)影響。安(an)裝時都(dōu)應盡量(liang)避開大(dà)電機、大(da)變壓器(qì)等，以防(fáng)引入電(dian)磁幹擾(rǎo)。
        電磁流(liú)量計的(de)環境溫(wen)度一般(ban)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(huán)境溫度(du)的要求(qiu)爲：轉換(huàn)器是－10～45 ℃ 、傳感(gǎn)器是－30～60 ℃ （常溫(wen)型）和－30～160 ℃ （高溫(wēn)型）；而V錐(zhuī)流量計(jì)環境溫(wen)度在－25~60 ℃ 範圍(wei)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(zhǎi)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(qī)投資和(hé)長期可(ke)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(zuo)費用、維(wéi)護費用(yòng)、校驗費(fei)用、流量(liàng)計壽命(mìng)、備件及(ji)消費品(pin)、可靠性(xìng)方面🎯等(deng)各種因(yīn)素都要(yào)在有效(xiao)滿足🌈工(gong)業生産(chǎn)可靠運(yùn)行的✨前(qian)提下，進(jin)💔行*的經(jīng)濟選型(xíng)。
        電磁流(liú)量計目(mu)前常用(yong)的德國(guo)E＋H、科隆、日(ri)本橫河(hé)等公司(sī)産品均(jun)價格不(bu)菲，以DN200mm管(guan)徑爲例(li)，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(xing)的要求(qiú)♊，價格也(ye)會相應(ying)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(shēng)産的電(dian)磁流量(liàng)計産品(pin)，精度上(shang)也有了(le)很大的(de)提高，并(bìng)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(jin)口品牌(pai)有美國(guó)麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xì)列✉️、迪納(na)聲DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫(heng)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(nei)，像廣🈚州(zhou)怡文、開(kai)封儀表(biǎo)、上海肯(ken)特等所(suǒ)生産的(de)産品在(zài)工程應(yīng)用上也(ye)很廣泛(fan)，與國外(wai)的産品(pǐn)在成本(běn)方面有(yǒu)很大的(de)競争優(yōu)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(fú)雜、标定(dìng)✊費用高(gāo)👄、基本上(shàng)依賴，使(shi)得其售(shòu)價較高(gāo)，在國内(nèi)使用還(hái)不☔廣泛(fan)，因成本(běn)關系還(hái)不能取(qǔ)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(dìng)的導電(diàn)能力和(hé)腐蝕性(xìng)的特點(diǎn)，對可靠(kao)、測量造(zao)成了很(hen)📱大的困(kùn)難❗。通過(guo)對以上(shang)幾種流(liu)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(zhi)達到精(jīng)度和可(ke)靠的要(yào)求，必須(xu)深入✌️了(le)解、分析(xī)各流量(liang)計的性(xing)☔能和特(te)點以📞及(ji)🌈被測污(wū)水水質(zhì)條件，才(cái)能選擇(zé)合适型(xíng)号的流(liú)量計。