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污(wu)水流量測量(liang)中流量計的(de)特點探究
  • 發(fa)布日期：2025-12-01      浏覽(lǎn)次數：3244
      • 　　工控摘(zhāi)要： 環保産業(yè)對污水流量(liàng)的測量和控(kòng)制的度、可靠(kào)性要求已越(yue)來越高，文章(zhāng)介紹了電磁(cí)式、渦街式、節(jiē)流式等幾種(zhong)流量計的選(xuan)型設計，結合(he)水處理工藝(yì)，從✂️理論和實(shí)踐兩🚶‍♀️方面闡(chǎn)述各自🈲的特(te)點。
      　　
      　　國外一位(wei)流量專家F.C.Kinghoro曾(céng)說過，流量計(ji)是少數幾種(zhong)使用比制造(zao)🔞艱難的粘性(xìng)摩擦作用，還(hái)會産生不穩(wěn)定的旋渦和(hé)👌二次流等複(fu)雜流動現象(xiàng)。測量儀表本(ben)身受到衆多(duō)因素，如：管道(dào)、口徑大小、形(xíng)狀（圓形、矩形(xing)）、邊界條件、介(jie)質的物性♻️（溫(wēn)度、壓力、密度(dù)、粘度、髒污性(xing)、腐蝕性等）、流(liú)體的流動狀(zhuang)态（紊流狀态(tài)、速💜度分布等(deng)）以及安裝條(tiao)件與水平的(de)影響。面對國(guó)内外十幾類(lei)、上百個品種(zhong)的流量🚶‍♀️儀表(biǎo)（先後發展起(qǐ)來的容積式(shi)、差壓♈式、渦輪(lún)式、面積式、電(diàn)磁式、超聲波(bō)式👉和熱式流(liú)量計等類型(xing)），如何根據流(liu)量、流态、安裝(zhuāng)要求與環境(jing)條件、經濟性(xing)等因素合理(li)選型，是應用(yòng)好流量儀表(biǎo)的❤️前提和基(jī)礎🌐。除了儀表(biao)自身質量要(yao)得到保證，工(gong)藝數據的提(ti)供和儀表的(de)安裝、使❓用❌、維(wei)護是否合理(li)也相當重要(yao)。本文介紹電(dian)磁式、渦街式(shi)、節流式等幾(ji)種♊流量計的(de)選型設計。
      　　
      　　1、電(dian)磁流量計選(xuan)型設計
      　　
      　　電磁(ci)流量計自20世(shì)紀50年代末國(guo)内工業應用(yòng)以來，七八十(shi)年代在流量(liàng)測量中運用(yong)和發展很快(kuài)。電磁流量計(ji)的工作原理(lǐ)是基于法拉(lā)第電磁感應(yīng)定律，即被測(cè)介質垂直于(yu)磁力🌏線方向(xiang)流動，因而在(zai)與介質流動(dòng)和磁力線都(dou)垂直的方向(xiang)上産生一感(gǎn)應電動勢EX感(gan)應電動勢EX與(yǔ)被測介質流(liu)量（流速）成正(zheng)比，電磁💚流量(liang)計不受😍溫度(dù)、壓力、粘度、重(zhong)度等外界因(yīn)素的影響，測(cè)量管内部無(wu)收縮或凸出(chu)部分的壓力(lì)損失，另🐅外，流(liu)量元件檢測(ce)出的zui初信号(hào)，是一個與流(liu)體平均流速(su)成線性變化(huà)的電壓，它與(yǔ)⁉️流體的其他(ta)性❓質無❄️關，具(ju)有很大的*性(xìng)。
      　　
      　　根據污水具(ju)有流量變化(hua)大、含雜質、腐(fǔ)蝕性小、有一(yī)定的導電能(néng)力等特性，測(cè)量污水的流(liú)量，電磁流量(liang)計是一個很(hen)好的選❄️擇。它(tā)結構緊湊、體(tǐ)積小，安裝、操(cāo)作、維護方便(bian)，如☎️測量系統(tǒng)采用智能化(huà)設計，整體密(mì)封加強，能在(zai)較惡劣的環(huán)境下⛷️正常工(gong)作🛀🏻。可選用氯(lü)丁橡膠襯裏(lǐ)，含钼不鏽鋼(gāng)☔電極的電磁(ci)流量計，即可(kě)❄️滿足污水流(liu)量測量的要(yao)求。
      　　
      　　某冶煉廠(chǎng)在生産中，由(yóu)于生産工藝(yì)的需要，會産(chan)生大量的工(gōng)業✨污水，污水(shuǐ)處理分廠必(bi)須對污水的(de)流量進行監(jiān)控。在以往✊的(de)設計中，流量(liàng)儀表不少都(dōu)選用旋渦流(liu)量計㊙️和孔闆(pan)流量計㊙️。而實(shí)際應用中發(fā)現測量的流(liú)量顯示值與(yǔ)實際流量偏(piān)差較大，而改(gai)用🔴電磁流量(liang)計偏差大大(dà)減小。
      　　
      　　2、渦街流(liu)量計選型設(shè)計
      　　
      　　渦街流量(liang)計作爲一種(zhong)新型流量計(jì)，80年代中期以(yǐ)來發展⛱️較快(kuai)，它在流量測(cè)量方面有着(zhe)諸多的優點(diǎn)和長處，在現(xian)💚代流量測量(liang)中應用越來(lai)越廣泛。在國(guó)内使用渦街(jiē)流量💘計進行(háng)流量測量也(yě)愈來愈得到(dào)重視，目前我(wǒ)國已有性能(néng)優良并🚩有自(zì)主知識産權(quán)的産品系列(liè)。渦街流量計(jì)是基于流體(ti)振動發展起(qi)來的，根據旋(xuán)渦的不同，檢(jian)測方式⛹🏻‍♀️從熱(re)絲式、熱敏式(shì)逐漸發展了(le)應力式、磁敏(mǐn)式及差動開(kāi)關電容式、超(chao)聲波式等。渦(wō)街流量計幾(jǐ)乎可用于一(yī)切可形成旋(xuán)渦✏️列的場合(he)👨‍❤️‍👨，不僅可用于(yú)封閉的管道(dào)，還可用于開(kai)放的溝槽。與(yu)渦輪流量計(ji)相比，渦街流(liú)量計沒有可(kě)動的機械部(bù)件，維護工作(zuo)量小，儀表常(cháng)數穩定；與孔(kong)闆式流🤞量計(ji)相比，渦街流(liu)量計測🏃🏻量範(fan)圍大，壓力損(sun)失小，準确度(du)高，安裝與維(wei)護簡單。但🔴渦(wo)街流量計的(de)環境相關參(cān)數較多，容易(yi)在使用現場(chang)被忽略而影(yǐng)響⁉️流量計性(xìng)能的正确發(fā)揮。
      　　
      　　渦街流量(liang)計的原理是(shì)在流量計管(guan)道中，設置一(yī)滞流件，當流(liú)體🌈流經滞流(liu)件時，由于滞(zhi)流件表面的(de)滞流作用等(děng)原因，在其下(xia)遊會産生兩(liang)列不對稱的(de)旋渦，這些㊙️旋(xuan)渦在滞流件(jian)🌈的側後方分(fèn)開，形成所謂(wei)的卡門（Karman）旋渦(wō)列，兩列旋渦(wo)的旋轉方向(xiang)是相反的，卡(ka)門從理論上(shàng)證♌明了當h/L=0.281（h爲(wei)兩旋渦列之(zhi)間的寬度，L爲(wei)兩🏃‍♀️個相鄰旋(xuán)渦間的距離(lí)）時，旋渦⭐列是(shi)穩定的雷諾(nuò)數Re是表征粘(zhan)‼️性流體流動(dòng)特📧性的一個(gè)無量綱數，其(qi)物理意義是(shi)流體流動的(de)慣性力與粘(zhān)滞力的比值(zhí)。因此，流體的(de)流動狀态對(dui)渦街流量計(jì)的使用也有(yǒu)一定的影響(xiǎng)。如果環境參(cān)數對流體流(liú)動狀态有影(yǐng)響也會影響(xiang)到渦街流量(liang)計的🏃使用性(xìng)能。
      　　
      　　經過實踐(jiàn)，如下幾個方(fang)面對渦街流(liú)量計的使用(yòng)都有影響，應(yīng)對這些問題(tí)進行分析。
      　　
      　　（1）渦(wo)街流量計的(de)測量範圍較(jiao)大，一般10：1，但測(ce)量下限受許(xu)多因⭕素限👨‍❤️‍👨制(zhì)：Re＞10000是渦街流量(liang)計工作的zui基(jī)本條件，除📞此(ci)以外，它還受(shou)旋渦能量的(de)限制，介質流(liú)速較低，則旋(xuan)渦的強度、旋(xuán)🚶轉速度也低(dī)，難以引起傳(chuan)感元件産生(sheng)響應信号，旋(xuan)渦頻💁率f也小(xiao)，還會使信号(hào)☂️處理發生💃困(kun)難。測量上限(xian)則受傳感器(qi)的頻率響應(ying)（如磁敏式🈲一(yi)般不超過400Hz）和(hé)🌐電路的頻率(lü)限制，因此設(she)計時🏃‍♀️一定要(yào)對流速範圍(wéi)進行計算、核(hé)算，根據流體(tǐ)的流速進行(háng)選擇。使用現(xian)場環🐉境條件(jian)複雜，選型時(shi)除注意環境(jing)溫度、濕度、氣(qì)氛等條件外(wài)，還要考慮電(diàn)磁幹擾。在強(qiang)幹擾如高壓(ya)輸電電站、大(dà)型整流所等(děng)📐場合，磁敏式(shì)、壓電應力式(shì)等儀表不能(néng)正常工作或(huo)不能準确測(ce)量。
      　　
      　　（2）振動也是(shi)該類儀表的(de)一大勁敵。因(yin)此在使用時(shí)注意✍️避免機(ji)械振動，尤其(qí)是管道的橫(heng)向振動（垂直(zhi)于管道🐇軸線(xiàn)又垂直旋渦(wō)發生體軸線(xiàn)的振動），這種(zhǒng)影響在流量(liàng)計結構設計(ji)上是無法抑(yì)制和消除的(de)。由于渦街信(xìn)㊙️号對流場影(ying)響同樣敏感(gǎn)，故直管段長(zhǎng)度🐅不能保證(zhèng)穩定渦街所(suǒ)必要的流動(dòng)條件時，是不(bú)宜🧑🏾‍🤝‍🧑🏼選用的。即(ji)使是抗振性(xing)較強的電容(rong)式、超聲波式(shi)，保證流體爲(wèi)🤞充分發展的(de)單向流，也是(shì)不可忽略的(de)。
      　　
      　　（3）介質溫度對(dui)渦街流量計(ji)的使用性能(néng)也有很大的(de)影♉響。如壓力(lì)應力式渦街(jie)流量計不能(néng)長期使用在(zai)300℃狀态下，因😄其(qí)絕緣阻抗會(hui)🔞由常溫下的(de)10MΩ～100MΩ急降至1MΩ～10KΩ，輸出(chu)㊙️信号也變小(xiao)，導緻測量特(tè)性惡化，對此(ci)宜選用磁敏(min)式或電容式(shi)結構。在測量(liang)系統🏒中，傳感(gan)器與轉換器(qì)⭕宜采用分離(li)安裝方式，以(yi)免長期高溫(wen)影響儀表可(ke)靠性和使用(yòng)壽命。
      　　
      　　渦街流(liu)量計是一種(zhong)比較新型的(de)流量計，處于(yú)發展階段，還(hái)不很成熟，如(ru)果選擇不當(dang)，性能也不能(néng)很好發揮。隻(zhi)有🤩經過合理(li)選型、正确安(ān)裝後，還需要(yao)在使👅用過程(cheng)中認真💚定期(qi)維護，不斷積(ji)累經驗，提高(gāo)對系統故障(zhang)的預見性以(yǐ)✂️及判斷、處理(li)問題的能力(lì)，從而♌達到令(ling)人滿⛷️意的效(xiào)果。
      　　
      　　3、節流式流(liu)量計選型設(shè)計
      　　
      　　節流式流(liú)量計是早期(qi)大量使用的(de)一種測量流(liu)量💞的計量裝(zhuāng)置，其曆史zui長(zhǎng)，用量zui多。現在(zai)常見的爲圓(yuán)孔闆型和錐(zhuī)形入口闆型(xíng)，其工作原理(li)是在流體管(guǎn)道中加入⛱️一(yī)孔闆節流件(jian)，通過導壓管(guǎn)引入壓差變(bian)送器測出節(jiē)流件上、下遊(you)的壓差☁️，根據(ju)所測的壓差(cha)經🌈過計算即(jí)得出流量的(de)瞬時值。由于(yú)導壓管内水(shuǐ)的不流動性(xìng)，在較寒冷地(di)區，冬天室外(wai)安裝的孔闆(pan)取壓管容易(yì)凍裂（凍✔️住），使(shǐ)差壓儀器無(wú)法正常工作(zuò)。測🔴量較髒的(de)污水時，孔💘闆(pan)需經常清洗(xi)。如清洗不及(ji)時，測量精度(dù)降低，取壓管(guǎn)經常被❤️污物(wu)堵死，儀表無(wú)法使用。用孔(kong)闆的方式測(cè)流量時還有(yǒu)壓力損失大(dà)、維護量大等(děng)缺點。因此改(gǎi)變☁️取壓方式(shi)，例如用徑距(jù)取壓法，就可(kě)以減少孔闆(pǎn)污物的影響(xiǎng)。
      　　
      　　4、結語
      　　
      　　以上幾(ji)種污水流量(liàng)測量流量計(jì)中，電磁流量(liang)計性能較好(hao)，節流流量計(ji)應用範圍廣(guang)，而渦街流量(liàng)計比較新🐉型(xíng)，并💘正在不斷(duàn)發展。隻有了(le)解這幾種流(liu)量計🈲各自的(de)性能，才能對(dui)流量計選型(xíng)設計好，使污(wu)水流量的測(ce)量🔆和控制達(dá)到度和可👉靠(kào)性要求。

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