污水流(liu)量監測(cè)中流量(liang)計該如(rú)何選擇(zé)

摘 要：由(yóu)于污水(shui)具有流(liú)量變化(huà)大、含有(you)雜質、具(jù)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(zhuāng)條件、使(shi)用環境(jing)、經濟成(chéng)本等方(fāng)面，對電(dian)🏃🏻‍♂️磁流量(liang)計、超聲(sheng)波流量(liang)計、V錐流(liu)量計進(jin)🛀🏻行了對(duì)比🏃‍♂️分析(xi)，爲污水(shuǐ)流量監(jiān)測過程(chéng)中流量(liàng)計的合(he)理選用(yong)提供參(cān)考。關鍵(jian)字：污水(shui) 流量監(jian)測 電磁(ci)流量計(ji) 超聲波(bo)流量計(jì) V錐流量(liàng)計
        流量(liàng)計是少(shao)數幾種(zhǒng)使用比(bǐ)制造困(kùn)難的儀(yí)器儀表(biǎo)之一，主(zhǔ)要是✉️因(yin)爲流量(liang)計種類(lei)繁多，各(gè)有特點(diǎn)，加上被(bèi)測對象(xiang)又是🌏污(wu)水，特别(bie)是未經(jing)處理的(de)污水，不(bú)但具有(yǒu)強腐蝕(shí)性，而且(qiě)還😍含有(you)大❗量的(de)雜質，具(ju)有一定(dìng)的導電(dian)性，同時(shi)選型又(yòu)涉及許(xǔ)🆚多技術(shu)問題和(he)經濟因(yin)素。因此(cǐ)，要做到(dao)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(tè)點和工(gōng)作原理(li)有所了(le)解，才能(néng)保證流(liú)量🔴計的(de)選型更(geng)加🌐合理(li)。本文通(tong)過幾種(zhong)常用流(liú)量計的(de)介紹，根(gen)據實際(jì)的應用(yòng)情況，說(shuō)明污水(shui)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(liang)監測中(zhong)幾種常(cháng)用的流(liu)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(gan)應定律(lü)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(qi)*的🈲優點(dian)☎️，目前被(bèi)廣泛地(dì)應用于(yu)酸、堿、鹽(yán)等腐蝕(shí)性介質(zhi)，易燃易(yi)爆介質(zhi)，污水處(chù)理以及(jí)化工、醫(yi)藥🏃‍♀️、食品(pǐn)等工業(ye)中的漿(jiāng)液流量(liàng)的測量(liang)，并形成(chéng)了*的應(yīng)用領域(yù)。
  1.2 超聲波(bō)流量計(ji)        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(chao)聲脈沖(chòng)）的作用(yòng)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(jian)差法、頻(pín)率差法(fa)♌、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(shēng)波流量(liàng)計和電(diàn)磁流量(liang)計一樣(yàng)，因儀表(biǎo)流通通(tōng)道未✊設(shè)置任♌何(he)阻礙件(jiàn)，均屬*流(liú)量計，适(shì)用于解(jiě)決流✍️量(liàng)測量困(kùn)💘難的問(wèn)題，特别(bie)在大口(kou)徑流量(liang)測量方(fāng)面有較(jiào)突出的(de)優點，近(jìn)年來它(ta)是發展(zhǎn)迅速的(de)流量計(jì)類型之(zhi)一。
        超聲(shēng)波流量(liàng)計的特(tè)點是可(kě)做非接(jie)觸式測(ce)量，爲無(wu)流🈲動阻(zu)撓測量(liàng)，無壓力(li)損失，可(kě)測量非(fēi)導電性(xing)液體🚶，對(dui)無阻撓(nao)測量的(de)電磁流(liu)量計是(shi)一種補(bǔ)充。時差(cha)法超聲(sheng)波流量(liàng)計是目(mù)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(zhun)确度和(he)可靠性(xìng)有了很(hen)大的提(ti)高。尤其(qi)是時間(jian)測量技(ji)術的發(fa)展，時差(cha)分辨力(lì)提♍高了(le)，解決了(le)🔞小口徑(jìng)、低流速(sù)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(wū)水、重油(yóu)、原油、成(cheng)品油以(yǐ)及空氣(qì)、天然氣(qì)等多種(zhǒng)介質。但(dàn)有較多(duo)氣泡或(huò)懸浮物(wu)的液體(tǐ)會阻礙(ài)聲脈沖(chòng)的正常(cháng)傳播，導(dǎo)緻不能(néng)🔞正常測(cè)量，所以(yi)超聲波(bo)流💘量計(ji)更适于(yu)測量純(chún)淨液體(tǐ)。
        多普勒(le)法超聲(sheng)波流量(liàng)計一般(bān)要求流(liú)體内有(you)足夠📧大(da)的散射(shè)體存在(zài)，而且還(hái)得是連(lián)續的。通(tōng)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(hua)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(duo)❤️，另外測(ce)得的速(sù)度隻是(shi)散射體(tǐ)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼相遇點(dian)的速度(du)值，因此(cǐ)✌️，測量的(de)速度值(zhi)對流速(sù)分布和(hé)流态有(you)很大的(de)依賴性(xing)，也就是(shì)說直管(guan)段的長(zhang)度要求(qiu)很長，需(xu)在20倍管(guan)徑以上(shang)。所以，多(duo)普勒法(fa)超聲波(bō)流量計(jì)的應用(yong)有一定(dìng)的局限(xiàn)性，較多(duō)應用于(yu)生活污(wu)水、工業(ye)廢水、啤(pi)酒👅飲料(liào)等介質(zhì)的測量(liàng)，通常不(bu)适用于(yú)☀️非常清(qīng)潔的流(liu)體測量(liang)。
  1.3 V錐流量(liàng)計        V錐流(liú)量計是(shi)一種新(xin)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(lai)測量流(liu)量，如果(guo)流體通(tōng)過一個(gè)節流元(yuán)件時，流(liú)速會加(jiā)快，從而(er)會使動(dòng)能增加(jia)，而被加(jiā)速處流(liu)體的靜(jing)壓力反(fan)而會被(bèi)降低。壓(yā)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(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(ta)從中心(xin)孔節流(liú)變成環(huán)狀節流(liu)，V錐流量(liang)計是集(jí)差壓式(shi)💋流量計(jì)之精華(huá)的結晶(jing)，它的節(jie)♍流緣是(shi)鈍角，流(liú)動時形(xíng)成邊界(jiè)層，使流(liú)💯體離開(kāi)了節流(liú)緣。邊界(jiè)層效應(ying)使肮髒(zang)流體不(bú)能磨損(sǔn)節流緣(yuan)，其β值（等(děng)效直徑(jìng)比）長期(qī)不變，是(shi)一種接(jiē)近理想(xiang)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(qì)體和液(yè)體、煤氣(qì)、各種髒(zang)🔴污氣體(ti)介質、直(zhí)管段不(bu)足的場(chang)所和對(dui)精度要(yào)求高的(de)地方。由(you)于經濟(ji)成本和(he)該儀表(biǎo)還沒有(you)标準或(huo)國家标(biāo)準，因此(ci)，還沒有(yǒu)得到大(da)力的推(tui)廣和應(yīng)用。
2 流量(liàng)計的選(xuan)型設計(jì)        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(què)被測對(dui)象，然後(hòu)再綜合(hé)考慮儀(yí)表性能(neng)、安裝🤩條(tiáo)件、環境(jing)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(jiù)是工業(ye)廢水，工(gong)業廢水(shui)含有大(dà)量的⭕雜(zá)質，有一(yī)定的導(dao)電性和(hé)腐蝕性(xìng)。那麽哪(na)一種更(geng)适合這(zhè)類水質(zhì)的測量(liang)呢？電磁(ci)流量計(ji)适合測(cè)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(ji)形式、電(diàn)極材質(zhi)、襯裏♉材(cai)質、接地(dì)方式、防(fang)護等級(ji)。
        超聲波(bō)流量計(ji)對被測(ce)介質要(yào)求十分(fen)苛刻，像(xiàng)多普勒(lè)法超聲(shēng)💋波🚩流量(liàng)計隻能(neng)正常測(ce)量雜質(zhì)含量相(xiàng)對穩定(ding)💁的流體(tǐ)，而時間(jian)差法🥵流(liú)量計主(zhǔ)要用來(lai)測量潔(jié)🧡淨的流(liú)體。
        V錐流(liu)量計适(shi)用于髒(zang)污的流(liú)體測量(liang)，但前提(tí)條件是(shì)雷諾數(shù)應滿足(zu)要求。當(dang)雷諾數(shù)無限制(zhi)地下降(jiàng)時，V錐📱流(liu)量🌏計的(de)♋流出系(xi)數随着(zhe)雷諾數(shù)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(zhuī)流量計(jì)使用有(yǒu)局限性(xing)，因爲錐(zhuī)體負壓(ya)管的結(jié)🏃‍♂️構在承(chéng)受高壓(ya)的情況(kuang)下會發(fā)生脫落(luo)，導緻事(shì)故的發(fa)生，選型(xíng)應注意(yi)。
2.2 流量計(jì)性能方(fang)面
        在選(xuan)用某種(zhǒng)流量計(jì)時，首先(xian)應綜合(hé)考慮該(gai)種流量(liang)🈲計的精(jing)🚩度、重複(fú)性、線性(xìng)度、量程(chéng)比、壓力(lì)損失、輸(shū)出信号(hao)特性、響(xiang)㊙️應時間(jiān)、不可測(cè)性等因(yin)素。
        電磁(ci)流量計(jì)的傳感(gǎn)器結構(gòu)簡單，測(ce)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(fu)加🔅的壓(yā)力損失(shī)，是流量(liang)計中耗(hào)能zui低的(de)流量儀(yí)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(zhān)度、一定(dìng)範圍内(nèi)電導🥰率(lü)的影響(xiǎng)，反應靈(ling)敏，可提(tí)供選擇(ze)的口✉️徑(jìng)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(jing)時應保(bao)證zui小流(liu)量工況(kuàng)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(yi)種非接(jie)觸式的(de)測量儀(yi)表，沒有(yǒu)機械傳(chuan)動部❓件(jian)，通道内(nèi)也沒有(yǒu)阻礙件(jian)，無壓力(li)損失，能(neng)量損失(shi)小，測⭐量(liàng)精🌈度不(bú)高。V錐流(liú)量計是(shì)一種具(ju)有*性能(neng)的❓新型(xing)流量計(ji)，具♊有高(gāo)精度、高(gāo)穩定性(xing)，量程比(bǐ)較寬，而(ér)且重複(fu)性好（≤0.1%），準(zhun)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(fang)面      許多(duo)流量計(ji)在運行(háng)過程中(zhōng)存在問(wèn)題，大部(bu)分是🌈由(yóu)于安裝(zhuang)出現了(le)問題。
        電(diàn)磁流量(liàng)計水平(píng)、垂直（下(xià)進上出(chū)）、傾斜（底(di)進頂出(chū)）安裝都(dōu)可以，但(dàn)要求前(qian)、後需有(you)直管段(duan)，一般的(de)要求是(shì)前直管(guǎn)段大于(yu)等于5D，後(hòu)直管段(duan)大于等(deng)于3D。電磁(ci)流量計(ji)安裝時(shí)應保證(zheng)滿管流(liu)，不能🌈安(ān)裝在💋管(guǎn)道zui高點(diǎn)。儀🧑🏽‍🤝‍🧑🏻表井(jǐng)内安裝(zhuāng)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(qiú)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(zhèn)動的影(yǐng)響，否則(zé)測量不(bu)。
        V錐流量(liàng)計的安(ān)裝使用(yòng)非常方(fāng)便，安裝(zhuang)方式靈(líng)活，可選(xuǎn)管道🏃‍♂️法(fa)蘭式、直(zhí)接焊接(jie)式、方管(guan)式，所需(xu)的直管(guǎn)段很短(duan)，前直管(guan)段小于(yú)或等于(yú)3D，後直管(guǎn)段小于(yú)或等于(yu)1D就可以(yǐ)滿足要(yao)求。當測(ce)量髒污(wu)介質時(shi)，應合理(li)選擇V錐(zhuī)流量計(jì)取壓方(fang)式，避免(miǎn)測量管(guǎn)線堵塞(sāi)。
2.4 環境方(fang)面
        環境(jing)方面主(zhu)要是考(kao)慮周圍(wei)溫度、濕(shī)度、安全(quán)因素、信(xin)号🐪調節(jie)及❌變送(sòng)、壓力、大(da)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(an)裝時都(dou)應盡量(liàng)避開大(da)電機、大(da)變壓器(qì)等，以防(fáng)引入電(diàn)磁幹擾(rao)。
        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(zai)5%～95%之間，大(dà)氣壓力(lì)爲86～106kPa；超聲(sheng)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(zhuī)流量計(ji)環境溫(wen)度在－25~60 ℃ 範圍(wei)内，一體(tǐ)型結構(gou)溫度還(hai)受制于(yu)電子元(yuan)器件，範(fan)㊙️圍要✍️窄(zhai)些🔴，環境(jing)相對濕(shi)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(qī)投資和(hé)長期可(ke)靠運行(hang)之間綜(zong)合考慮(lü)，例如購(gòu)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(liang)計壽命(ming)、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(gong)業生産(chǎn)可靠運(yùn)行的前(qián)提下，進(jìn)行*的經(jing)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(rì)本橫河(hé)等公🤞司(sī)産品均(jun)價格不(bu)菲，以DN200mm管(guan)徑爲例(lì)，價格一(yi)般在2萬(wan)元左右(yòu)，但随着(zhe)被測管(guǎn)徑的增(zēng)大和抗(kang)腐蝕性(xing)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(zhong)瑞能、上(shàng)海光華(huá)、四川川(chuan)儀等生(shēng)産的電(dian)磁流量(liang)計産品(pǐn)，精✏️度上(shang)也有了(le)很大的(de)提高，并(bìng)且價格(ge)方面也(yě)有很大(da)的優勢(shi)。
       超聲波(bo)流量計(ji)目前常(cháng)用的進(jin)口品牌(pái)有美國(guó)麗聲🧑🏽‍🤝‍🧑🏻POLYSONLCSDCT7088系(xi)列、迪💁納(nà)💋聲DYNASONISERIES901系列(liè)、日本橫(héng)河、英國(guó)MICRONES，固定式(shì)價格一(yī)般在3～5萬(wan)元之間(jiān)。在🔴國内(nei)，像廣州(zhōu)怡文、開(kāi)封儀表(biǎo)、上海肯(kěn)特等所(suǒ)🐪生産的(de)産品在(zài)工程應(ying)用上也(yě)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(liu)量計中(zhong)的V錐由(you)于用料(liao)多、加工(gōng)工藝複(fú)雜、标定(dìng)費用高(gāo)🐕、基本上(shàng)依賴，使(shǐ)得其售(shòu)價較高(gāo)，在國内(nèi)使用‼️還(hai)不廣泛(fan)，因成本(běn)關系還(hái)不能取(qu)代其它(tā)流量計(jì)。
3 結論       由(yóu)于污水(shui)具有流(liú)量變化(hua)大、含有(you)雜質、具(ju)有一定(dìng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼的導電(dian)能💁力和(he)腐蝕性(xìng)的特點(diǎn)，對可靠(kào)、測量造(zào)成了很(hen)大的☀️困(kun)難。通過(guò)對以🥰上(shang)幾種流(liú)量計的(de)分析、比(bǐ)較，在污(wū)水流量(liàng)測量過(guò)程中，電(diàn)磁流量(liang)🐕計的綜(zōng)合性能(néng)較好。要(yao)想使污(wū)水流量(liàng)的測量(liàng)和控制(zhi)達到精(jing)度和可(ke)靠的要(yào)求，必須(xū)深入⁉️了(le)解、分析(xi)各流量(liàng)計的性(xing)能和特(te)點以及(ji)被測污(wu)水水質(zhi)條件，才(cái)能選擇(ze)合适🍉型(xíng)号的流(liu)量計。