産(chǎn)品展示(shi)
污(wu)水流量(liàng)測量中(zhong)流量計(ji)的特點(diǎn)探究
發(fā)布日期(qī)：2025-12-07 浏覽次(cì)數：3244
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工控(kong)摘要：
環(huán)保産業(yè)對污水(shui)流量的(de)測量和(he)控制的(de)度、可靠(kào)性要求(qiu)已越來(lai)越高，文(wén)章介紹(shào)了電磁(cí)式、渦街(jie)式、節流(liu)式等幾(jǐ)種流量(liàng)計的選(xuǎn)型🥰設計(jì)，結合水(shui)處理工(gong)藝，從理(lǐ)論和實(shi)踐兩🔱方(fang)面闡述(shu)各自的(de)特點。
國(guo)外一位(wèi)流量專(zhuān)家F.C.Kinghoro曾說(shuō)過，流量(liang)計是少(shao)數幾種(zhong)使用📐比(bi)制造艱(jiān)💁難的粘(zhan)性摩擦(ca)作用，還(hai)會産生(sheng)不穩定(dìng)♍的旋渦(wō)和二次(cì)流等複(fu)雜流動(dòng)現象。測(ce)量儀表(biǎo)本身受(shòu)到衆多(duo)因素，如(rú)：管道、口(kou)徑大🌈小(xiǎo)、形狀🐕（圓(yuan)形、矩形(xing)）、邊界條(tiao)件、介質(zhi)的物性(xìng)🥵（溫度、壓(ya)力🥰、密度(du)、粘度、髒(zāng)污性、腐(fǔ)蝕性等(děng)）、流體的(de)流動狀(zhuang)态（紊流(liú)狀态、速(sù)度分布(bù)等）以😄及(ji)安裝條(tiáo)件🌈與水(shui)平的影(yǐng)響。面對(duì)國内外(wài)十幾類(lei)、上百個(ge)品種的(de)流量儀(yi)表（先💋後(hòu)發展起(qǐ)來的容(róng)積式、差(chà)壓式、渦(wō)輪式、面(miàn)積式、電(diàn)磁式、超(chāo)聲波式(shì)和熱式(shi)流量計(jì)等類型(xing)），如何根(gen)據流量(liang)、流态、安(an)裝要求(qiu)與環💛境(jìng)條件、經(jīng)濟性等(deng)因素合(he)理選型(xing)，是應用(yong)好流量(liàng)儀表的(de)前提和(hé)基礎。除(chú)了儀表(biǎo)自身質(zhi)量要得(dé)到保證(zheng)，工藝🏃🏻數(shù)據☁️的提(tí)供和儀(yi)表的安(ān)裝、使用(yòng)🙇♀️、維護是(shi)否合理(lǐ)也相當(dāng)重要📞。本(běn)文介紹(shào)電磁式(shì)、渦街式(shi)、節流式(shì)等幾種(zhong)流量計(jì)的選型(xíng)設計。
1、電(dian)磁流量(liang)計選型(xíng)設計
電(diàn)磁流量(liàng)計自20世(shi)紀50年代(dai)末國内(nei)工業應(yīng)用以來(lai)，七㊙️八十(shí)年代⛱️在(zai)✊流量測(ce)量中運(yùn)用和發(fa)展很快(kuai)。電磁流(liu)量計的(de)工作原(yuán)理是基(jī)于法拉(la)第電磁(ci)感應定(dìng)律，即♻️被(bèi)測介質(zhi)垂直👌于(yú)磁力線(xiàn)方向流(liu)動，因而(ér)在與介(jiè)質流動(dong)和磁力(li)線都垂(chuí)直的方(fāng)向上産(chan)生一感(gǎn)應電動(dong)⛱️勢EX感應(yīng)電動勢(shi)EX與被測(ce)介🚶♀️質流(liu)量（流速(su)）成正比(bǐ)，電磁流(liú)量計不(bú)受溫👌度(du)、壓力、粘(zhān)度、重度(du)等外界(jiè)因素的(de)影響，測(cè)量管内(nei)部無收(shou)縮或凸(tu)出部分(fèn)的壓力(li)損失，另(ling)外，流量(liàng)元件檢(jian)測出👈的(de)zui初信号(hao)，是一個(gè)與流體(tǐ)平均流(liú)速成線(xiàn)性變化(hua)的電壓(ya)，它與流(liu)體的其(qí)他性🧑🏽🤝🧑🏻質(zhì)無關，具(jù)有很大(dà)的*性。
根(gen)據污水(shui)具有流(liú)量變化(huà)大、含雜(zá)質、腐蝕(shí)性小、有(you)一定的(de)👅導電🌂能(néng)力等特(tè)性，測量(liàng)污水的(de)流量，電(diàn)磁流量(liàng)計是一(yi)個很好(hǎo)的選擇(zé)。它結構(gòu)緊湊、體(tǐ)積小，安(an)裝、操作(zuò)、維護方(fāng)便，如♊測(ce)量系統(tǒng)采用智(zhi)能化設(she)計，整體(ti)密封加(jia)強，能在(zài)較惡劣(lie)🌐的環境(jing)下正常(chang)工作。可(kě)選用氯(lǜ)丁橡膠(jiāo)襯裏，含(han)钼不鏽(xiù)鋼🔴電極(jí)的電磁(ci)流量計(jì)，即可滿(mǎn)足污水(shuǐ)流量🛀🏻測(cè)量的要(yao)求。
某冶(yě)煉廠在(zai)生産中(zhong)，由于生(shēng)産工藝(yi)的需要(yao)，會産生(sheng)🎯大量的(de)工業污(wū)水，污水(shuǐ)處理分(fen)廠必須(xū)對污水(shui)的流量(liàng)進行監(jian)控。在以(yi)往的設(she)計中，流(liu)量儀表(biǎo)不少都(dōu)選用旋(xuan)渦流量(liàng)計和孔(kong)闆流量(liang)計。而實(shí)際應用(yong)中發現(xiàn)測量的(de)流量顯(xiǎn)示值與(yu)實際流(liú)量偏差(cha)較☎️大，而(ér)改用電(diàn)磁流量(liang)計偏差(cha)大大減(jiǎn)小。
2、渦街(jie)流量計(ji)選型設(shè)計
渦街(jiē)流量計(jì)作爲一(yī)種新型(xíng)流量計(ji)，80年代中(zhōng)期以來(lai)發展✍️較(jiào)快，它👅在(zài)流量測(cè)量方面(miàn)有着諸(zhu)多的優(yōu)點和長(zhang)處，在現(xiàn)代流量(liàng)測量中(zhong)應用越(yuè)來越廣(guang)泛。在國(guó)内使用(yòng)渦💛街流(liu)量計進(jìn)行流量(liàng)測量也(yě)愈來愈(yù)得到重(zhong)視，目前(qián)我國已(yǐ)有性能(néng)優良并(bìng)有自主(zhǔ)知識産(chan)權的産(chǎn)品系列(liè)。渦🌈街流(liú)量計是(shi)基于流(liú)體振☁️動(dong)發展起(qǐ)來的，根(gen)據旋渦(wo)的不同(tóng)，檢測方(fang)式📧從熱(re)絲式、熱(rè)敏式逐(zhu)漸發展(zhǎn)了應力(li)式、磁敏(min)式及差(cha)動開關(guān)電容式(shi)、超聲✉️波(bō)式等。渦(wō)街流量(liàng)計🔴幾乎(hu)可用于(yú)一切可(kě)形成旋(xuán)渦列的(de)場合，不(bú)僅可用(yong)于封閉(bì)的管道(dào)，還可用(yòng)于開放(fang)的溝槽(cao)。與渦輪(lun)流量計(jì)相比，渦(wo)街流量(liàng)計😄沒有(yǒu)可動的(de)機械部(bu)件，維護(hù)工作量(liàng)小，儀表(biǎo)常數穩(wen)定；與孔(kong)闆式流(liú)量計相(xiàng)比，渦街(jiē)流量計(jì)測量範(fàn)圍大，壓(ya)力損失(shī)小，準确(què)度高，安(ān)裝與維(wéi)護簡單(dan)。但渦街(jiē)流量計(jì)的環境(jìng)相關參(can)數較多(duō)，容易在(zai)使用現(xian)場🙇🏻被忽(hū)略而影(yǐng)響🐇流量(liang)計性能(neng)的正确(què)🧡發揮。
渦(wo)街流量(liang)計的原(yuán)理是在(zài)流量計(jì)管道中(zhōng)，設置一(yī)滞流件(jian)，當流體(tǐ)流經滞(zhi)流件時(shí)，由于滞(zhi)流件表(biao)面的滞(zhi)流作用(yòng)等原因(yīn)，在其下(xià)遊會産(chǎn)生兩列(liè)不對稱(cheng)的旋渦(wō)，這些旋(xuan)渦在滞(zhi)流件的(de)側後方(fāng)分開，形(xíng)成所謂(wèi)的卡門(men)（Karman）旋渦列(liè)，兩列旋(xuán)㊙️渦的旋(xuán)轉方向(xiang)是相🔞反(fan)的，卡門(men)從理論(lùn)上證🌍明(ming)了當h/L=0.281（h爲(wèi)兩旋渦(wō)列之間(jian)的寬度(dù)，L爲兩個(ge)相鄰旋(xuán)渦間的(de)距離）時(shi)，旋渦☔列(liè)是穩定(dìng)的雷諾(nuò)數Re是表(biǎo)征粘性(xìng)流體流(liú)動特性(xìng)的一個(ge)❤️無量綱(gāng)數，其物(wu)理意義(yì)是流體(ti)流動的(de)慣性力(lì)與粘滞(zhi)力的比(bǐ)值。因此(cǐ)，流體的(de)流動狀(zhuàng)态對🈲渦(wo)街流🛀🏻量(liàng)計的使(shǐ)用也有(you)一定的(de)影響。如(rú)果環境(jing)參數對(duì)流體流(liu)動狀态(tài)有影響(xiang)也會影(ying)響到渦(wō)街流量(liàng)計的使(shǐ)用性能(néng)。
經過實(shi)踐，如下(xia)幾個方(fāng)面對渦(wō)街流量(liang)計的使(shǐ)用都💋有(you)影響，應(yīng)對這些(xie)問題進(jin)行分析(xī)。
（1）渦街流(liu)量計的(de)測量範(fan)圍較大(da)，一般10：1，但(dan)測量下(xia)限受許(xu)📧多👣因素(sù)限✊制：Re＞10000是(shì)渦街流(liu)量計工(gong)作的zui基(ji)本條件(jian)，除此以(yi)外，它還(hái)受旋渦(wo)能量的(de)限制，介(jie)質流速(su)較低，則(zé)旋渦的(de)強度、旋(xuán)💚轉速度(du)也低，難(nán)以引起(qi)🐉傳感元(yuán)件産生(shēng)響應信(xin)号，旋渦(wō)頻🆚率f也(yě)小，還會(hui)使信号(hao)處理發(fa)生困難(nan)。測量上(shàng)♍限則受(shòu)傳感器(qi)的頻率(lǜ)響🐆應（如(ru)磁敏式(shi)🔞一般不(bú)超過400Hz）和(hé)電路的(de)頻率限(xiàn)制，因此(cǐ)設計時(shi)一定要(yào)對流速(su)範圍進(jin)行計算(suan)✊、核算，根(gēn)據流體(ti)的流速(su)進✂️行選(xuan)擇。使用(yong)現場環(huán)境條件(jian)複雜，選(xuǎn)型時除(chu)注意環(huán)境溫度(dù)、濕🔴度、氣(qì)氛等條(tiáo)件外，還(hái)要考慮(lǜ)電磁幹(gan)擾。在強(qiang)幹擾如(ru)高壓輸(shū)電電站(zhan)、大型整(zheng)流所等(deng)場合，磁(ci)敏式、壓(yā)電應力(lì)式等儀(yí)表不🈲能(néng)正常工(gōng)作或不(bú)能準确(que)♋測量。
（2）振(zhèn)動也是(shi)該類儀(yi)表的一(yī)大勁敵(dí)。因此在(zài)使用時(shi)注🛀意避(bi)免🏃♂️機械(xie)♻️振動，尤(yóu)其是管(guan)道的橫(heng)向振動(dòng)（垂直于(yu)管道軸(zhou)線又垂(chuí)🐇直旋渦(wō)發生體(ti)軸線的(de)振動），這(zhè)種影響(xiang)在流量(liang)計結構(gòu)設計上(shang)是無法(fa)抑制和(hé)消除的(de)。由于渦(wo)街信号(hao)對流場(chang)影響同(tong)樣敏感(gǎn)，故直管(guǎn)段長度(dù)不能保(bao)證穩❌定(ding)渦街所(suo)必要的(de)流動條(tiao)件時，是(shì)不宜㊙️選(xuan)用的。即(jí)使是抗(kàng)振性較(jiào)強的電(dian)容式、超(chao)聲波式(shì)，保🚶證流(liu)體爲充(chong)分發展(zhǎn)的單向(xiang)流，也是(shì)不可忽(hu)略的。
（3）介(jie)質溫度(dù)對渦街(jiē)流量計(jì)的使用(yòng)性能也(ye)有很大(da)的影💜響(xiǎng)。如壓力(li)應力式(shì)渦街流(liu)量計不(bú)能長期(qi)使用在(zài)💚300℃狀态下(xia)，因其絕(jué)緣阻抗(kàng)會✔️由常(cháng)溫下的(de)10MΩ～100MΩ急降至(zhì)1MΩ～10KΩ，輸出信(xin)号也變(bian)小，導緻(zhì)測量特(te)性惡🌂化(huà)，對此宜(yí)選用磁(ci)敏🌏式或(huo)電容式(shi)結構。在(zai)測量系(xi)統中，傳(chuan)感器與(yǔ)轉換器(qi)🔞宜采用(yòng)分離♋安(ān)裝方式(shi)，以免長(zhang)期高溫(wen)影響儀(yí)表可靠(kào)性和使(shǐ)用壽㊙️命(ming)。
渦街流(liu)量計是(shi)一種比(bi)較新型(xing)的流量(liàng)計，處于(yu)發展階(jie)段，還💃不(bú)🍉很成熟(shu)，如果選(xuan)擇不當(dang)，性能也(ye)不能很(hěn)好發揮(huī)。隻有🔞經(jīng)過💁合理(lǐ)選型、正(zhèng)确安裝(zhuāng)後，還需(xu)要在使(shǐ)用過程(chéng)中認真(zhēn)定期維(wei)護，不斷(duan)積累經(jīng)驗，提高(gao)對系🍓統(tong)故障的(de)預見性(xìng)以‼️及判(pan)斷、處💔理(lǐ)問題的(de)能力，從(cóng)而達到(dào)令人滿(mǎn)意的效(xiào)果。
3、節流(liú)式流量(liang)計選型(xing)設計
節(jiē)流式流(liú)量計是(shì)早期大(da)量使用(yòng)的一種(zhǒng)測量流(liú)量⛱️的計(ji)量裝置(zhi)，其曆史(shǐ)zui長，用量(liàng)zui多。現在(zai)常見的(de)爲圓孔(kong)闆型🏃♀️和(he)錐✏️形入(ru)✍️口闆型(xíng)，其👄工作(zuo)原理是(shi)在流體(ti)管道🤟中(zhong)加入一(yī)孔闆節(jie)流件，通(tong)過導🆚壓(ya)管引入(ru)壓差變(biàn)送器測(cè)出節流(liú)件上、下(xia)🏃🏻♂️遊的壓(yā)差，根據(jù)所測的(de)壓差經(jing)⭐過計算(suàn)即得♍出(chu)流量的(de)瞬🈲時值(zhí)。由于導(dao)壓管内(nèi)水的不(bu)流動性(xing)，在較寒(hán)冷地區(qū)，冬天室(shì)外安裝(zhuāng)的孔闆(pǎn)取壓管(guan)容易凍(dong)裂（凍住(zhu)），使差壓(yā)儀器無(wu)法正常(cháng)工作。測(ce)量🥵較髒(zāng)的污水(shuǐ)時，孔闆(pan)需經常(cháng)清洗。如(rú)清洗不(bú)及時，測(cè)量精度(dù)降低，取(qǔ)壓管經(jing)常被污(wu)物堵死(sǐ)，儀表🔆無(wu)法使用(yòng)。用孔闆(pǎn)的方式(shì)測流量(liang)時還有(you)壓力🌈損(sǔn)失大、維(wéi)✊護量大(dà)等缺點(diǎn)。因此改(gai)變取🍉壓(ya)方式，例(li)如用徑(jìng)距取壓(yā)法，就可(kě)以減少(shao)孔闆污(wū)物的影(ying)響。
4、結語(yu)
以上幾(jǐ)種污水(shui)流量測(cè)量流量(liàng)計中，電(diàn)磁流量(liàng)計性㊙️能(néng)較好，節(jie)流流量(liàng)計應用(yòng)範圍廣(guǎng)，而渦街(jiē)流量計(jì)比較新(xin)型，并正(zheng)在不斷(duàn)發展㊙️。隻(zhi)有了解(jie)這幾種(zhong)流量計(ji)🐆各自的(de)性能，才(cái)能對流(liú)🍉量計選(xuǎn)型設計(jì)👄好，使污(wū)水流量(liàng)的測量(liang)和控制(zhì)達到度(dù)和可靠(kao)性要求(qiu)。
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