污水流(liú)量監測(cè)中流量(liang)計該如(rú)何選擇(ze)

摘 要：由(you)于污水(shuǐ)具有流(liu)量變化(hua)大、含有(you)雜質、具(ju)有導電(dian)性和腐(fǔ)蝕性的(de)特點，導(dao)緻其流(liú)量計的(de)選擇比(bǐ)較複雜(za)。從被測(ce)對象、流(liu)量計🌏性(xing)能、安裝(zhuang)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(liàng)計、V錐流(liú)量計進(jin)🈲行了對(duì)比分析(xi)，爲污水(shui)流量監(jian)測過程(chéng)中💃🏻流量(liang)計的合(hé)理選用(yong)提供參(can)考。關鍵(jiàn)字：污水(shuǐ) 流量監(jian)測 電磁(ci)流量計(jì)😘 超聲波(bo)流量計(jì) V錐流量(liàng)計
        流量(liang)計是少(shǎo)數幾種(zhǒng)使用比(bǐ)制造困(kun)難的儀(yí)器儀表(biao)之💃一，主(zhǔ)要是因(yīn)爲流量(liang)計種類(lèi)繁多，各(ge)有特點(diǎn)，加上被(bèi)測對象(xiang)又是污(wū)水，特别(bie)是未經(jīng)處理的(de)污水，不(bu)但具有(you)強腐蝕(shí)性，而且(qie)還含有(yǒu)大量的(de)雜質，具(ju)有一定(ding)的導電(dian)性，同時(shi)選型又(you)涉及許(xǔ)多技術(shù)問題和(hé)經濟因(yīn)素。因此(ci)，要📐做到(dào)技術上(shàng)可行，經(jīng)濟上合(hé)理，必須(xū)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(néng)保證流(liu)量計的(de)選型更(geng)加合理(li)。本文通(tōng)過幾種(zhǒng)常用流(liu)量計的(de)介紹，根(gēn)據🏃實際(jì)的應用(yong)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(tong)的流量(liàng)計。

  1 流量(liang)監測中(zhōng)幾種常(cháng)用的流(liú)量計
   1.1 電(diàn)磁流量(liàng)計        電磁(ci)流量計(jì)是根據(ju)法拉第(di)電磁感(gǎn)應定律(lü)制成🛀🏻的(de)一種測(ce)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(yán)等腐蝕(shí)性介✔️質(zhi)，易燃易(yì)爆介質(zhì)，污水處(chu)理以❄️及(jí)化工、醫(yī)藥、食品(pǐn)等工⛷️業(yè)中的漿(jiang)液流量(liang)的測量(liàng)，并形⭐成(chéng)了*的應(yīng)用領域(yu)。
  1.2 超聲波(bō)流量計(jì)        超聲波(bō)流量計(ji)是通過(guò)檢測流(liu)體流動(dòng)👄對超聲(shēng)束（或超(chāo)聲脈沖(chong)）的作用(yong)以測量(liàng)流量的(de)儀表。超(chao)聲波流(liu)量🈲計的(de)測量🚶‍♀️方(fāng)法很多(duo)，有時間(jiān)差法、頻(pín)率差法(fǎ)、相位差(cha)法、多普(pu)勒法。時(shí)間差法(fǎ)、多普勒(lè)法是應(yīng)用zui多的(de)測量原(yuan)理。
        超聲(shēng)波流量(liàng)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(jiàn)，均屬*流(liu)量計，适(shi)用于解(jie)決流量(liang)測量困(kun)☁️難的問(wen)題，特别(bie)在大口(kou)徑流量(liang)測量方(fang)面☂️有較(jiào)突💛出的(de)優點，近(jin)年來它(ta)是發展(zhan)迅速的(de)流量計(ji)類型之(zhī)一。
        超聲(sheng)波流量(liàng)計的特(te)點是可(ke)做非接(jie)觸式測(ce)量，爲無(wu)流動阻(zu)撓🌈測量(liang)，無壓力(lì)損失，可(kě)測量非(fēi)導電性(xìng)液體，對(duì)無阻撓(náo)測量💘的(de)電磁流(liú)量計是(shi)一種補(bu)充。時差(cha)法超聲(shēng)波流量(liang)計是目(mù)前應用(yong)zui廣泛的(de)。随着CPU、信(xìn)号處理(li)♻️技術的(de)發📐展，測(cè)量的準(zhun)确度和(he)可靠性(xìng)有了很(hen)大的💚提(tí)高。尤其(qí)是時間(jiān)測量技(jì)術的發(fa)展，時差(cha)分辨力(lì)提高了(le)，解決了(le)小口徑(jing)、低流速(su)測量難(nán)的問題(tí)。應用領(ling)域也從(cong)淨水擴(kuò)展到循(xun)環水、污(wū)水、重油(you)、原油、成(cheng)品油以(yǐ)❓及空氣(qi)、天然氣(qi)等多種(zhong)介質。但(dan)有較多(duō)氣泡或(huo)懸🔱浮物(wu)的液體(tǐ)會阻礙(ai)聲脈沖(chòng)的正常(chang)傳播，導(dǎo)緻不能(néng)🔆正常測(ce)量，所以(yi)超聲波(bō)流量計(ji)更适于(yú)測量純(chún)淨液體(ti)。
        多普勒(le)法超聲(sheng)波流量(liàng)計一般(ban)要求流(liu)體内有(yǒu)足夠🚩大(da)🌈的散射(she)體存在(zài)，而且還(hái)得是連(lian)續的。通(tong)常情況(kuàng)下，散射(shè)體的速(su)度與流(liu)體的速(su)度有明(ming)顯的滑(huá)差，要求(qiu)流體流(liú)動的速(su)度必須(xu)比粒子(zǐ)産生沉(chen)澱的臨(lin)界速度(du)大很多(duō)，另外測(cè)得的速(su)度隻⭐是(shì)散射體(ti)🤟相遇點(diǎn)的速度(du)值，因此(ci)，測量的(de)速度值(zhí)對流速(sù)分✌️布和(hé)流态有(you)很大的(de)依賴性(xìng)，也就是(shì)說直管(guǎn)🤞段的長(zhang)度要求(qiú)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(jì)的💁應☁️用(yòng)有一定(ding)的局限(xian)性，較多(duo)應用于(yu)生活污(wū)水、工業(yè)廢水、啤(pi)酒飲料(liào)等介質(zhì)的測量(liàng)，通常不(bú)适用于(yu)🙇‍♀️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(xin)穎的差(chà)壓式流(liu)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(liú)量，如果(guǒ)流體通(tong)過一個(ge)節流元(yuan)件時，流(liu)速會加(jia)快，從而(er)會使動(dong)🔴能增加(jia)，而被加(jiā)速處流(liu)體的靜(jìng)壓力反(fan)而會被(bèi)降低。壓(yā)降🔞的大(dà)小與流(liu)體的流(liu)速具有(you)一定的(de)函數關(guān)系，在其(qí)它條件(jian)不變的(de)情況下(xia)，壓降會(huì)随流速(su)的增🏃‍♀️加(jiā)而增加(jiā)，随流速(su)的減小(xiǎo)而減小(xiǎo)。
        V錐體流(liú)量計和(he)其它節(jiē)流式流(liú)量計不(bu)同，它改(gǎi)變了節(jiē)流的布(bu)局，使它(tā)從中心(xin)孔節流(liú)變成環(huan)狀節流(liú)，V錐流量(liàng)🏃🏻計是㊙️集(jí)差壓式(shì)😄流量計(jì)之精華(hua)的結晶(jīng)，它的節(jie)流緣是(shi)鈍角，流(liú)動時形(xing)成邊界(jie)層，使流(liú)體離開(kai)了節流(liu)緣。邊界(jie)💁層效應(yīng)使肮髒(zāng)流體不(bú)能磨損(sǔn)節流緣(yuán)，其😘β值（等(deng)效直徑(jìng)比）長期(qī)不變，是(shì)一種接(jiē)近💛理想(xiǎng)狀态的(de)節流裝(zhuang)置，具有(you)長期的(de)穩定性(xing)。适用于(yú)各種氣(qì)體和液(ye)體、煤氣(qì)、各種髒(zang)污氣體(tǐ)介質、直(zhi)管段不(bú)足的場(chǎng)所和對(dui)精度要(yào)求高的(de)🏃‍♀️地方。由(yóu)于經濟(ji)成本✏️和(he)該儀表(biao)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(tuī)廣和應(ying)用。
2 流量(liàng)計的選(xuǎn)型設計(ji)        在進行(háng)流量計(jì)的選型(xíng)設計之(zhī)前，我⚽們(men)應該首(shou)先明确(què)被測對(dui)象，然後(hou)再綜合(hé)考慮儀(yi)表性能(neng)🆚、安裝🏃‍♂️條(tiao)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(que)被測對(duì)象        被測(cè)對象就(jiu)是工業(ye)廢水，工(gōng)業廢水(shuǐ)含有大(da)量🈲的☁️雜(zá)質，有一(yi)定的導(dǎo)電性和(hé)腐蝕性(xìng)。那麽哪(nǎ)一種更(geng)适合♋這(zhe)類水質(zhì)♊的測量(liang)呢？電磁(cí)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(zhi)物性、管(guan)道材質(zhì)，合理選(xuǎn)擇電極(jí)形式、電(dian)極材質(zhì)、襯裏材(cái)質、接地(di)方式、防(fáng)護等級(ji)。
        超聲波(bō)流量計(jì)對被測(cè)介質要(yào)求十分(fen)苛刻，像(xiang)多普勒(le)法🤞超聲(shēng)波流量(liang)計隻能(néng)正常測(ce)量雜質(zhì)含量相(xiàng)對穩定(dìng)的流體(tǐ)，而時間(jiān)差法流(liu)量計主(zhu)要用來(lái)測量潔(jié)淨的流(liu)體。
        V錐流(liu)量計适(shi)用于髒(zāng)污的流(liú)體測量(liang)，但前提(tí)條件是(shi)雷諾數(shu)應滿足(zu)要求。當(dang)雷諾數(shù)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(xiao)而減小(xiǎo)，其不确(que)定度将(jiāng)增加。在(zài)高壓的(de)場合，V錐(zhui)流量計(jì)使用有(you)局限性(xìng)，因爲錐(zhui)體負壓(ya)管的結(jié)構在承(cheng)受高壓(yā)的情🆚況(kuang)下會發(fa)生脫落(luo)，導緻事(shì)故的發(fa)生，選型(xing)應注意(yi)。
2.2 流量計(jì)性能方(fang)面
        在選(xuan)用某種(zhong)流量計(ji)時，首先(xian)應綜合(he)考慮該(gāi)種流量(liang)計💋的精(jīng)⁉️度、重複(fú)性、線性(xing)度、量程(cheng)比、壓力(li)損失、輸(shū)出信号(hao)特性、響(xiǎng)應時間(jian)、不可測(ce)🥵性等因(yin)素。
        電磁(ci)流量計(jì)的傳感(gǎn)器結構(gòu)簡單，測(cè)量管内(nèi)沒有任(rèn)何阻礙(ài)🔞介質流(liu)動的節(jie)流部件(jian)，所以不(bú)會引起(qi)任何附(fù)加的壓(yā)🛀🏻力損失(shī)，是流量(liàng)🔆計中耗(hào)能zui低的(de)流量儀(yi)表之一(yi)。電磁流(liu)量計的(de)量程範(fàn)圍極寬(kuān)，并且在(zai)測量過(guò)🐕程中不(bu)受被測(ce)介質的(de)溫度、粘(zhan)度、一定(ding)範圍内(nèi)電導👨‍❤️‍👨率(lǜ)的影響(xiang)，反應靈(ling)敏，可提(ti)🐆供選擇(ze)的口徑(jing)範圍極(jí)寬，從幾(ji)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(liú)量工況(kuàng)下被測(ce)介💛質流(liú)速不小(xiǎo)于0.5m/s。
        超聲(sheng)波流量(liang)計是一(yi)種非接(jiē)觸式的(de)測量儀(yí)表，沒有(you)機械傳(chuán)動部件(jian)，通道内(nèi)也沒有(you)阻礙件(jian)，無壓力(lì)損失，能(neng)量損失(shī)小，測量(liàng)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(jì)，具有高(gāo)精度、高(gāo)穩定性(xìng)，量程比(bi)較寬，而(er)且📐重複(fú)性好（≤0.1%），準(zhun)确度高(gao)（≤0.5%）。因爲它(ta)是靠節(jiē)流效應(ying)來測量(liang)壓差的(de)，所以有(yǒu)一定壓(ya)損。
  2.3 安裝(zhuang)條件方(fāng)面      許多(duo)流量計(ji)在運行(háng)過程中(zhōng)存在問(wen)💋題，大♻️部(bu)分✉️是由(you)于安裝(zhuāng)出現了(le)問題。
        電(diàn)磁流量(liàng)計水平(ping)、垂直（下(xia)進上出(chu)）、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(duan)，一般的(de)要求是(shì)前直管(guǎn)段🔞大于(yú)✂️等于5D，後(hòu)直🔆管段(duàn)大于等(děng)于3D。電磁(ci)流量計(ji)安裝時(shí)應保‼️證(zheng)滿管流(liu)，不能安(an)裝在♻️管(guan)道zui高點(diǎn)。儀表井(jǐng)内安裝(zhuang)的電磁(ci)流量計(ji)傳感器(qi)防護等(deng)級應爲(wei)IP68。
        超聲波(bo)流量計(jì)的安裝(zhuang)對前、後(hou)直管段(duan)的要求(qiu)比較🐪高(gao)，安裝位(wei)置至少(shao)要有15D的(de)直管段(duan)長度，不(bu)能受振(zhen)動的影(yǐng)響，否則(ze)測量不(bu)。
        V錐流量(liàng)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(fa)蘭式、直(zhi)接焊接(jie)式、方管(guǎn)式，所需(xu)的直管(guǎn)段🔞很短(duǎn)，前直管(guǎn)段小于(yú)👉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(yao)求。當測(cè)量髒污(wū)🤞介質時(shí)，應合理(lǐ)選擇🙇🏻V錐(zhui)流量計(ji)取壓方(fāng)式，避免(mian)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(kǎo)慮周圍(wéi)溫度、濕(shī)度、安全(quan)因素、信(xìn)号調節(jiē)及變送(sòng)、壓力、大(dà)氣及電(dian)子幹擾(rǎo)等對流(liú)量計性(xìng)能穩定(ding)方面的(de)影響。安(ān)裝時都(dou)應盡量(liàng)避開大(dà)電機、大(dà)變壓器(qì)等，以防(fang)引入電(diàn)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(dui)濕度的(de)要求在(zai)5%～95%之間，大(da)氣壓力(lì)爲86～106kPa；超聲(shēng)波流量(liàng)☎️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(jì)環境溫(wēn)度在－25~60 ℃ 範圍(wei)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(zhai)些，環境(jìng)相對濕(shī)度在10%～90%範(fàn)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(qi)投資和(hé)長期可(ke)靠運行(háng)之🐕間綜(zōng)🍉合考👌慮(lü)，例如購(gou)買費用(yòng)、安裝費(fei)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(jí)消費品(pin)、可靠性(xìng)方面等(děng)各種因(yīn)素都要(yào)在有效(xiao)滿足工(gōng)業生産(chan)可靠運(yun)行的前(qián)提下，進(jin)行*的經(jīng)濟選型(xíng)。
        電磁流(liu)量計目(mù)前常用(yong)的德國(guo)E＋H、科隆、日(rì)本橫河(hé)等公司(sī)産品均(jun1)價格不(bú)菲，以DN200mm管(guǎn)徑爲例(li)，價格一(yi)般在2萬(wan)元左右(you)，但随着(zhe)被測管(guan)徑的增(zēng)大和抗(kàng)腐蝕性(xìng)的要求(qiu)，價格也(yě)會相應(yīng)👅增加。而(er)像國内(nei)比較的(de)北京中(zhōng)瑞能、上(shàng)海光華(hua)、四川川(chuān)儀🔞等生(shēng)産的電(diàn)磁流量(liàng)✌️計産品(pǐn)，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(shi)。
       超聲波(bō)流量計(ji)目前常(cháng)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(lie)、日本橫(héng)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(zhou)怡文、開(kāi)封儀表(biao)、上海肯(ken)特等所(suǒ)生産的(de)産品在(zai)♻️工程應(ying)用上也(ye)很廣泛(fan)，與國外(wai)的産品(pǐn)在成本(běn)方面有(you)很大的(de)競争優(yōu)勢。
       V錐流(liu)量計中(zhōng)的V錐由(yóu)于用料(liào)多、加工(gong)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(gao)，在國内(nèi)使用還(hái)不🏃‍♂️廣泛(fan)🌂，因成本(ben)關系還(hai)不能取(qǔ)代其它(tā)流量計(jì)。
3 結論       由(yóu)于污水(shuǐ)具有流(liú)量變化(hua)大、含有(you)雜質、具(ju)有一定(ding)的導電(diàn)能力和(hé)腐蝕性(xing)的特點(diǎn)，對可靠(kào)、測量造(zao)成了很(hěn)大的🛀困(kun)難。通過(guò)對以上(shang)幾種流(liú)量計的(de)分析、比(bi)較，在污(wu)水流量(liang)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼測量過(guo)🆚程中，電(diàn)磁流量(liang)計的綜(zong)合性能(neng)較好。要(yao)✏️想使污(wu)水流量(liàng)的測🔴量(liang)和控制(zhì)達到精(jīng)度🛀🏻和可(kě)靠的要(yao)求，必須(xū)深入🔞了(le)解、分析(xī)各流量(liang)計的性(xing)能和特(te)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(liu)量計。