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(liu)量變化(huà)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(bi)較複雜(zá)。從被🤩測(ce)對象、流(liú)量計性(xìng)能、安裝(zhuāng)條件、使(shǐ)用環境(jing)、經濟成(cheng)❓本等方(fāng)面，對電(dian)⛱️磁流量(liang)計、超聲(shēng)波流量(liang)計、V錐流(liú)量計進(jìn)行了對(dui)比分析(xi)，爲污水(shui)流量監(jiān)測過程(cheng)中流量(liang)計的合(he)☎️理選用(yong)提供參(can)考。關鍵(jiàn)字：污水(shui) 流量監(jiān)🐉測 電磁(cí)流量計(ji) 超聲波(bo)流量計(ji) V錐流量(liàng)計
        流量(liàng)計是少(shao)數幾種(zhǒng)使用比(bi)制造困(kun)難的儀(yí)器儀表(biǎo)之💞一，主(zhu)♈要是因(yīn)爲流量(liàng)計種類(lei)繁多，各(ge)有特點(dian)，加上被(bèi)測對象(xiang)又是污(wū)水，特别(bié)是未經(jing)處理的(de)污水，不(bú)但🧑🏽‍🤝‍🧑🏻具有(you)強腐蝕(shí)性，而且(qie)還含有(yǒu)大量的(de)雜質，具(jù)有一定(ding)的導電(diàn)性，同時(shí)選型又(yòu)涉及許(xǔ)😘多技術(shù)問題和(hé)經濟因(yīn)素。因此(cǐ)，要做到(dào)技術上(shang)可行，經(jīng)濟上合(he)理，必須(xū)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(liú)量🏃🏻‍♂️計的(de)選型更(geng)加合理(lǐ)。本文🧑🏽‍🤝‍🧑🏻通(tong)過幾種(zhǒng)常用流(liú)量計的(de)介紹，根(gēn)據實際(ji)的應用(yòng)情況，說(shuō)明污水(shuǐ)流量監(jiān)測過㊙️程(chéng)中如何(hé)合理選(xuǎn)用不同(tong)的流量(liang)計。

  1 流量(liàng)監測中(zhōng)幾種常(cháng)用的流(liú)量計
   1.1 電(diàn)磁流量(liang)計        電磁(ci)流量計(jì)是根據(jù)法拉第(dì)電磁感(gǎn)應⁉️定❄️律(lü)制成的(de)一種測(ce)量導電(dian)液體體(ti)積流量(liang)的儀表(biǎo)🚩。由于其(qi)*的優點(diǎn)👈，目前被(bèi)廣泛地(dì)應用于(yu)酸、堿、鹽(yan)等腐蝕(shí)性介質(zhì)，易燃🐕易(yì)爆介質(zhì)，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(liàng)，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(guo)檢測流(liu)體流動(dong)對超聲(sheng)束😄（或超(chao)聲脈沖(chòng)）的作用(yòng)以測量(liàng)流量的(de)儀表。超(chao)聲波流(liu)量計的(de)測量🔞方(fang)法很多(duo)，有時間(jian)差法、頻(pin)率差法(fǎ)、相位差(cha)法、多普(pǔ)❤️勒法。時(shí)間差法(fǎ)、多普勒(le)法是應(yīng)用zui多的(de)測量原(yuan)理。
        超聲(sheng)波流量(liang)計和電(diàn)磁流量(liàng)計一樣(yàng)，因儀表(biǎo)流通通(tōng)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(liang)測量困(kun)🔴難的問(wen)題，特别(bie)在大口(kǒu)徑流量(liang)測量方(fang)面有較(jiao)突♍出的(de)優點，近(jin)年來它(ta)是發展(zhan)迅速的(de)流量計(jì)🛀類型之(zhi)一。
        超聲(shēng)波流量(liang)計的特(te)點是可(ke)做非接(jie)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(fēi)導電性(xìng)液體，對(dui)無🐉阻撓(nao)測量🏃的(de)電磁流(liú)量計是(shi)一種補(bǔ)充。時差(cha)法超聲(shēng)波🌈流量(liàng)計是目(mù)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(cè)量的準(zhǔn)确度和(hé)可靠性(xing)有了很(hěn)大的提(tí)高。尤其(qí)是時間(jiān)測量技(jì)術的發(fā)展，時差(cha)分辨力(lì)提高了(le)，解決了(le)小🌍口徑(jìng)、低流速(su)測量難(nán)的問題(ti)。應👌用領(lǐng)域也從(cong)淨水擴(kuo)展♌到循(xun)環水、污(wu)水、重♍油(you)、原油、成(cheng)品油以(yǐ)🔞及空氣(qì)、天然氣(qi)等😘多種(zhong)介質。但(dan)有較多(duō)氣泡或(huò)懸浮物(wu)的液體(tǐ)會阻礙(ai)聲脈沖(chòng)的正常(cháng)傳播，導(dao)緻不能(néng)正常測(cè)量，所以(yi)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(bān)要求流(liu)體内有(yǒu)足夠大(dà)的散射(she)體存在(zài)，而且還(hai)得是連(lián)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(qiú)流體流(liu)動的速(su)度必須(xū)比粒子(zǐ)産生沉(chén)澱的臨(lín)界速度(dù)大很多(duō)，另外測(cè)得的速(su)度隻♋是(shi)散射體(tǐ)相遇點(diǎn)的💯速度(dù)值，因此(cǐ)，測量的(de)速度值(zhi)對流速(sù)分♌布和(he)流态有(yǒu)🌈很大的(de)依賴性(xìng)，也就是(shi)說直管(guan)段的長(zhǎng)度要求(qiú)很長，需(xū)在20倍管(guan)徑以上(shang)。所以，多(duo)🌈普勒法(fa)超聲波(bo)流量計(ji)的應用(yong)有一定(dìng)的局限(xiàn)🍓性，較多(duo)應用于(yu)生🔆活污(wu)水、工業(ye)廢水、啤(pí)酒飲料(liao)等介質(zhì)的測量(liàng)，通常不(bu)适用于(yu)非常清(qing)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(xin)穎的差(chà)壓式流(liu)量計，利(lì)用一👈個(gè)V形錐體(tǐ)在流場(chǎng)中産生(shēng)的節流(liu)效應來(lai)測🏃🏻量流(liu)量，如果(guǒ)流體通(tōng)過一個(gè)節流元(yuán)件時，流(liu)速會加(jia)快，從而(er)會使動(dong)❗能增加(jiā)，而被加(jiā)🌈速處流(liu)體的靜(jìng)壓力反(fǎn)而會被(bei)降低。壓(ya)降的大(da)小與🎯流(liu)體的流(liú)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(sù)的增加(jiā)而增加(jiā)，随流速(su)的減小(xiǎo)而減小(xiao)。
        V錐體流(liú)量計和(he)其它節(jie)流式流(liu)量計不(bú)同，它改(gai)變了節(jie)流的布(bù)局，使它(tā)從中心(xīn)孔節流(liu)變成環(huán)狀節流(liu)，V錐流量(liàng)計是集(ji)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(liu)動時形(xing)成邊界(jiè)層，使流(liú)體離開(kai)了節流(liu)緣。邊界(jiè)層效應(ying)使肮髒(zāng)流體不(bu)能磨損(sǔn)節流緣(yuán)，其β值（等(deng)效直徑(jìng)比）長期(qī)不變，是(shi)一種接(jie)近理想(xiǎng)狀态的(de)節流裝(zhuāng)置，具有(yǒu)長期的(de)穩定性(xìng)。适用于(yú)各種氣(qi)體和液(yè)體、煤氣(qi)、各種髒(zāng)污氣體(ti)👨‍❤️‍👨介質、直(zhi)管段不(bu)足的場(chang)所🛀和對(duì)精度要(yào)求高的(de)地方。由(you)于經濟(ji)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(yǒu)得到大(da)力的推(tui)廣和應(ying)用。
2 流量(liàng)計的選(xuan)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(yí)表性能(neng)、安裝🚩條(tiáo)件、環境(jìng)條件和(he)經濟因(yin)素這幾(jǐ)方面因(yin)素。
 2.1 明确(què)被測對(dui)象        被測(ce)對象就(jiù)是工業(yè)廢水，工(gong)業廢水(shui)含♊有大(da)💃🏻量🈲的雜(za)質，有一(yi)定的導(dao)電性和(hé)腐蝕性(xing)。那麽哪(na)一種更(gèng)适合🌍這(zhè)類水質(zhì)的測量(liang)呢？電磁(ci)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(bei)測介質(zhì)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(cái)質、接地(dì)方💞式、防(fang)護等級(jí)。
        超聲波(bō)流量計(jì)對被測(cè)介質要(yao)求十分(fen)苛刻，像(xiàng)多普勒(le)法超👄聲(shēng)波流量(liàng)計隻能(néng)正常測(ce)量雜質(zhì)含量相(xiàng)對穩定(ding)的流體(ti)，而時間(jian)差法流(liú)量計主(zhu)要用來(lái)測量潔(jié)淨的流(liu)體。
        V錐流(liu)量計适(shì)用于髒(zang)污的流(liu)體測量(liang)，但前提(tí)條件是(shì)雷✏️諾數(shu)應滿足(zu)要求。當(dang)雷諾數(shu)無限制(zhì)地下降(jiang)時，V錐流(liu)量計的(de)流出系(xi)數随着(zhe)⛹🏻‍♀️雷諾數(shu)的減小(xiǎo)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(you)局限性(xìng)，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(fa)生脫落(luò)，導緻事(shi)故的發(fā)生，選型(xing)應注意(yì)。
2.2 流量計(jì)性能方(fāng)面
        在選(xuan)用某種(zhǒng)流量計(ji)時，首先(xiān)應綜合(he)考慮該(gai)種流量(liang)🍉計的😘精(jing)度、重🏃🏻‍♂️複(fu)性、線性(xìng)度、量程(cheng)比、壓力(lì)損失、輸(shū)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(nèi)沒有任(ren)何阻礙(ài)介質流(liú)動的節(jie)流部件(jian)，所以不(bu)會引起(qǐ)任何附(fù)加的壓(yā)力損👅失(shi)，是流量(liang)計中耗(hao)能zui低的(de)流量儀(yi)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(zhān)✔️度、一定(ding)範圍内(nèi)電導率(lǜ)的影響(xiǎng)，反應靈(líng)敏，可提(tí)❗供選擇(zé)的口徑(jing)範圍極(ji)寬，從幾(jǐ)mm到3m都可(kě)以滿足(zu)，選擇電(dian)磁口徑(jìng)時應保(bǎo)證zui小流(liú)✊量工況(kuang)下💚被測(ce)介質流(liu)速不小(xiǎo)于0.5m/s。
        超聲(sheng)波流量(liàng)計是一(yī)種非接(jie)觸式的(de)測量儀(yí)表，沒有(you)機械傳(chuan)💯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(liang)精度不(bu)高。V錐流(liu)量計是(shì)一種具(ju)有*性能(néng)的新型(xíng)流量計(jì)，具有高(gāo)精度、高(gao)穩定性(xìng)，量程比(bi)較寬，而(er)且重複(fu)性好（≤0.1%），準(zhun)确度高(gao)（≤0.5%）。因爲它(ta)是靠節(jie)流效應(yīng)來測量(liàng)壓差的(de)，所以有(you)一定壓(ya)損。
  2.3 安裝(zhuang)條件方(fāng)面      許多(duo)流量計(jì)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(diàn)磁流量(liang)計水平(píng)、垂直（下(xià)進上出(chu)）、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(duàn)，一般的(de)要求是(shì)前直管(guan)段大于(yu)❄️等于5D，後(hou)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(guan)道zui高點(dian)。儀表井(jing)内安裝(zhuāng)的電磁(cí)流量計(jì)傳感器(qi)防護✊等(deng)級應爲(wei)⛹🏻‍♀️IP68。
        超聲波(bo)流量計(jì)的安裝(zhuāng)對前、後(hòu)直管段(duàn)的要求(qiu)比較高(gāo)，安裝🧑🏽‍🤝‍🧑🏻位(wei)置至少(shǎo)要有15D的(de)直管段(duan)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(ān)裝使用(yong)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(jie)式、方管(guǎn)式，所需(xu)的直管(guan)段很短(duan)，前直管(guǎn)段小于(yu)或等⛱️于(yu)3D，後直管(guǎn)段小于(yú)或等于(yú)1D就可以(yǐ)滿足要(yào)求。當測(cè)量髒污(wu)介質時(shi)，應合理(li)選擇V錐(zhui)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(fāng)面
        環境(jing)方面主(zhǔ)要是考(kao)慮周圍(wéi)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(rǎo)等對流(liu)量計性(xìng)能穩定(ding)方面的(de)影響。安(an)裝時都(dou)應盡量(liang)避開大(dà)電機、大(dà)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(wēn)度一般(ban)在－30～80 ℃ ，對相對(dui)濕度的(de)要求在(zài)5%～95%之間，大(da)氣壓力(lì)爲86～106kPa；超聲(shēng)波流量(liang)🏒計對環(huan)境溫度(dù)的要求(qiu)爲：轉換(huan)器是－10～45 ℃ 、傳感(gǎn)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(wei)内，一體(ti)型結構(gou)溫度還(hái)受制于(yú)電子元(yuán)器件，範(fan)☀️圍要窄(zhai)些，環📱境(jìng)相對濕(shi)度在10%～90%範(fan)圍内。
2.5 經(jīng)濟成本(ben)方面
        流(liu)量計的(de)選擇要(yào)在初期(qī)投資和(hé)長期可(kě)靠運行(háng)之間綜(zōng)合考慮(lǜ)，例如購(gou)買費用(yòng)、安裝費(fèi)用、操作(zuo)費用、維(wei)護費✉️用(yong)、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(děng)各種📞因(yīn)素都✊要(yào)在有效(xiào)滿足工(gong)業生産(chan)可靠運(yùn)行的前(qian)提下，進(jìn)行*的經(jing)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(hé)等公司(sī)産⭐品均(jun1)價格不(bu)菲，以DN200mm管(guan)徑爲例(li)，價格一(yi)般在2萬(wan)元左右(you)，但随着(zhe)被測管(guǎn)徑的增(zēng)大和抗(kàng)腐蝕性(xìng)的要求(qiú)，價格也(yě)會相應(ying)增加。而(ér)像國内(nèi)比較的(de)北京中(zhong)瑞能、上(shang)海光華(hua)、四川川(chuan)儀等生(shēng)産的電(diàn)磁流量(liang)計産品(pǐn)，精📞度上(shàng)也有了(le)很大的(de)提高，并(bìng)且價格(ge)方⚽面也(ye)有很大(dà)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(guo)麗聲POLYSONLCSDCT7088系(xì)列、迪納(nà)聲DYNASONISERIES901系列(lie)、日本橫(heng)河、英國(guó)MICRONES，固定式(shi)價格一(yī)般在3～5萬(wàn)元之間(jiān)。在國内(nèi)，像廣💚州(zhōu)怡文、開(kai)封儀表(biao)、上海肯(ken)特等所(suo)生産的(de)産品在(zai)工程應(ying)用上也(ye)很廣泛(fàn)，與國外(wai)的産品(pin)🙇🏻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(liào)多、加工(gōng)工藝複(fu)雜、标定(dìng)費用💋高(gāo)、基本上(shang)依賴，使(shǐ)得其售(shòu)價較高(gao)，在國内(nèi)使用還(hai)不🐕廣泛(fàn)，因成本(běn)關系還(hai)不能取(qǔ)代其它(tā)流量計(jì)。
3 結論       由(yóu)于污水(shui)具有流(liu)量變化(huà)大、含有(yǒu)雜質、具(jù)有一定(ding)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(kùn)難。通過(guò)對以上(shang)幾種流(liú)量計的(de)分析、比(bǐ)較，在污(wu)☁️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(yào)想使污(wu)水流量(liang)的測量(liàng)和控制(zhì)達到精(jing)度和可(kě)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(te)點以及(ji)被測污(wū)水水質(zhi)條件，才(cai)能選擇(ze)合适型(xíng)号的流(liu)量計。