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汙水管道流量計在水處理工程中滿管狀態測量中的產品（pǐn）選型
點擊次數：2067 發布時間：2020-12-24 08:43:23
汙水管道流量計的（de）穩定的（de）運行，對於（yú）確保生產的穩定（dìng）安全以及生產效率的提高有很重要的意義，一般（bān）情況下，汙水管道流量（liàng）計的測量都（dōu）要保證管道（dào）內的液體介質保（bǎo）質滿（mǎn）管狀態，這是由汙水管道流量計測量的特點及（jí）內（nèi）部電（diàn）*的結構決定的。如果不能管，氣相的擾動（dòng），電*無法浸入介質之中，導致測量巨激跳動（dòng）無法進（jìn）行，即使能測量出數據，因失去準確性而（ér）沒有意義。
本文介紹（shào）了滿管汙水管道（dào）流（liú）量計的測量原理和適用條件（jiàn），並對量程範圍、流速與口徑、工作壓力、結（jié）構形式、供電方（fāng）式、襯裏材料（liào）及安裝要求等選型要素進（jìn）行了說明，為水處理工（gōng）程中滿管（guǎn）汙水管道流（liú）量計的選用（yòng）提供參考。
前言
水處理工程中（zhōng）汙水量的測量方法有很多種，如汙水管道流量（liàng）計、巴歇爾計量槽，超聲波流（liú）量計（jì）、渦街流量計、轉子流（liú）量計等，其（qí）中運行能耗*低的流量計之一就是汙水（shuǐ）管道流量計，且以滿管汙水管道流量計應用*為廣泛。本文將（jiāng）著重介紹滿管汙（wū）水管道流量計的（de）特點、選型、安裝及應用。
1、滿管汙水管道流量計（jì）測量原理
滿管汙（wū）水管道流量計用於測量滿流狀態的管道內導電液體（tǐ）的流量，其測量原理是（shì）基於法拉*電（diàn）磁感應定（dìng）律。在被測管道的（de）管壁上安裝一對檢測電*，當管道中（zhōng）的（de）導（dǎo）電液體沿管（guǎn）道軸線（xiàn）方向（xiàng）運動時，導（dǎo）電液體便切割磁力線，產生（shēng）了感應電動勢（shì）。
傳感器將產生的感應電動（dòng）勢轉換成信號，並通過信號電纜送到轉換器。轉換器將信號進行放大，並通（tōng）過一係列數字處理後，*終轉換成流量信號，並（bìng）以標準信號輸出。
可見流量的測量值隻與導電液體的平均流速有關，與液體的粘度、溫（wēn）度等因素無關。
2、適用（yòng）條件
（1）被測液體的電導率一般不低於5x10-6 S/cm；
（2）管道內液體始終保持滿管流狀態，且（qiě）滿足流速要求；
（3）被測液體不能（néng）含有較大氣泡；
（4）被（bèi）測液體不能具有較（jiào）高（gāo）溫度。
3、選型參數
3.1 量（liàng）程範圍
量程範圍指流量計可測得的*大流（liú）量與*小流量（liàng）的範圍。設計時選擇汙水管道流量計的量程上限值可為（wéi）被測管道*大流量值的1.3倍。
此外，為了保證（zhèng）測量精度，正常流量應在量（liàng）程上限值的50%以（yǐ）上。
3.2 流速與口徑
流量測（cè）量（liàng）範圍上（shàng）限值（zhí）的流速（sù）應（yīng）在0.5m/s~10m/s範圍內選定，下限值的流速應為上限值的1%~5%。
汙水廠內輸送汙水或者粘度不高的液體的管道流速一般在1.5~3m/s之間。
易粘附、堆積、結垢的（de）液體，管道流（liú）速一般不（bú）低於2m/s，*好3m/s以上。
腐蝕性的液（yè）體，管道流速一般要（yào）低於2m/s。
汙水管道（dào）流量（liàng）計的口徑通常與被（bèi）測（cè）管道相同，當液體流（liú）速不滿足（zú）上述要求時，汙水管道流量計的口徑可比被測管道略小或略大，以保（bǎo）證流速滿足要求。
3.3工作壓（yā）力（lì）
汙水管道（dào）流量計的使（shǐ）用壓力必（bì）須低於其工作壓力，目前國內生產的汙水管道流量計的壓力規格為（wéi）：
口徑<50mm，工作壓力為（wéi）1.6MPa；
50mm≤口徑≤900mm，工作壓（yā）力為1.0MPa；
口徑≥1000mm，工作壓力（lì）為0.6MPa；
4、選（xuǎn）擇結構形式
汙水管道流量計按照傳感器是否與轉換器連為一體，可分為一體式和分體式兩種結構形式（shì）。
4.1 一體式
一體式汙（wū）水（shuǐ）管道流量計的特點是轉換器與傳感器（qì）安裝在一起，現場顯示；除了供電和輸出信號電纜外，不需要另外連接（jiē）專（zhuān）用的電纜。
優點：安（ān）裝簡單、敷線方便。
缺點：精度（dù）較低（dī）、不耐高溫（wēn）、不宜安裝在地（dì）麵以下（xià）。
4.2 分體式
分體式汙水管道流量計的特點是通過專用的信號電纜將（jiāng）傳感器和轉換器連接起來，轉換器通常安裝在離傳感器不太遠的（de）地方，可以遠傳顯示。
優點：精度較高、耐高溫、適用於（yú）環境條件較（jiào）差的場所、便於觀察數據。
缺點：安（ān）裝和敷線要求嚴格。
4.3 選擇要點
現場環境條件較好的情況下，通常（cháng）選用一體式汙水管道流量計。
分體式汙水管道流量計可用於以下情況：
環境溫度或流量計轉換器（qì）表麵受輻射（shè）溫度大於60℃；
現場濕度較大或者存在（zài）腐蝕性氣體；
安裝在井下或者高空；
管道震（zhèn）動較大。
5、選擇供電方式
5.1 供電方式分類
根據供電電源的不同，汙水管道流量計的供電方式（shì）有三種。
（1）交流電源（220V AC）
目前應用*多，一般工程現場都有220V電（diàn）源，流量計接線方便。
（2）直流電源（yuán）（24V DC）
主要用於現場不允許使用（yòng）交流電或者從安（ān）全方麵考慮（lǜ）采用低壓直流電的場所。
（3）電池（3.6V DC）
目（mù）前應用不（bú）是很多，主要用於現（xiàn）場沒有任何電源的場所。
5.2 選擇要點（diǎn）
在選擇汙水管道流量計的（de）供電方式（shì）時可以考慮以下幾個方（fāng）麵：
（1）傳感器與轉換器的距離（分體式）
傳感器與轉換器（qì）連接用的專用屏蔽電纜（lǎn）*大長度隻能做到99米，超過99米信號會（huì）衰減很厲害，如果（guǒ）這種情況下還采用24V供電就很難測量了。
因（yīn）此，在汙水管道流量計與控製室距離不遠的（de）情況下（xià）（99米以（yǐ）內），可以選擇直流電源（24V DC），這樣可以節省供電電源，電纜敷設走橋架時也不用加隔板。
但是當汙水（shuǐ）管道流量計距離（lí）控製室較遠時（100米以上），*好用交流電源（220V AC）。
（2）防爆要求
交流（liú）電源（220V AC）供電在（zài）現（xiàn）場做到的*大限度是隔爆級，直流電源（24V DC）可（kě）以做到本安級，設計時應考慮現（xiàn）場對儀表防爆等級的要求。
6、選（xuǎn）擇襯（chèn）裏材料（liào）
汙水管道流量計測量管的襯裏材料取決（jué）於被測液體的溫度（dù）和化（huà）學性質，常用的三種襯裏材（cái）料見表（biǎo）6.1所（suǒ）示。
表6.1 常用襯裏材料及其適用條件
7、安裝要求
7.1 直管段長度
（1）上遊直管段長度：汙水管（guǎn）道流量計電*中線上遊直管段長度必須滿足5倍管（guǎn）道直徑（jìng）的長（zhǎng）度。
（2）下（xià）遊直管段長度：汙水（shuǐ）管道流量計電*中線下遊（yóu）直管道（dào）長度（dù）通常為2~3倍管道直徑的長度。
7.2 傳感器安裝（zhuāng）
傳感器安裝方向水平、垂（chuí）直或傾斜均可，不受限製。但是測量固液兩相流體*好垂直安裝，自下而上流動，可以避免水平安裝時襯裏（lǐ）下半部的局部磨損嚴重，低流速時固（gù）相沉澱等缺點。
7.3 轉換器安裝
分體式汙水管道流量計的轉換器安裝（zhuāng）在傳感器附近或儀表室。轉換器與（yǔ）傳感（gǎn）器的間距一般不超過100米（mǐ）。
為了避（bì）免幹擾信號（hào），信號電纜必須單獨（dú）穿在接地保護鋼管（guǎn）內，不能把信號（hào）電纜和電源（yuán）線安裝在同一鋼管內。
7.4 接地（dì）
傳感器（qì）必須單獨接地，接地（dì）電阻100Ω以下。
傳感器測量管的金屬管體（tǐ）與液體應同為地電位，接地（dì）係統的接地電阻應小於10Ω，所有傳感器與連接管道必須有良好的連線，如果連接管道是非金屬管道或者管道內有絕緣塗層，則應選用（yòng）接地法蘭。
7.5 安裝環境
（1）測量混合相流體時，選擇不（bú）會引起相分離的（de）場所；測量雙組分液體（tǐ）時，避免（miǎn）安裝在混合尚未均（jun1）勻（yún）的下（xià）遊；測量化（huà）學反應時，要裝在反應充分完成段的下遊；
（2）盡（jìn）可能避免測量管內變（biàn）成負壓；
（3）選擇震動小的場所，特別對一體（tǐ）型儀表；
（4）避免附近有大電機、大變壓器、以免引起（qǐ）電磁場幹（gàn）擾；
（5）宜（yí）安裝在易於（yú）實現傳感器單獨接地的場所；
（6）盡可能（néng）避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體；
（7）轉換器安裝的環境（jìng）溫度在-10℃~45℃之間；
（8）環境（jìng）相對濕度在10%~90%範圍（wéi）內；
（9）傳（chuán）感器（qì）盡可能避免受陽光直照；
（10）盡（jìn）量避免雨（yǔ）水浸（jìn）淋或被水浸沒。
8、結束語
汙水管道流量計作為水處理工程中一種常用的流量測量儀表，其測量結果（guǒ）的精確程度與設計人員是否正確選型，施工人員是否正確安裝密不可分。隻有在選型正確、安裝正（zhèng）確（què）的前（qián）提下才能讓汙水管道流量計發揮其作用，滿足（zú）工程精確（què）計（jì）量的要求。
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本文介紹（shào）了滿管汙水管道（dào）流（liú）量計的測量原理和適用條件（jiàn），並對量程範圍、流速與口徑、工作壓力、結（jié）構形式、供電方（fāng）式、襯裏材料（liào）及安裝要求等選型要素進（jìn）行了說明，為水處理工（gōng）程中滿管（guǎn）汙水管道流（liú）量計的選用（yòng）提供參考。
前言
水處理工程中（zhōng）汙水量的測量方法有很多種，如汙水管道流量（liàng）計、巴歇爾計量槽，超聲波流（liú）量計（jì）、渦街流量計、轉子流（liú）量計等，其（qí）中運行能耗*低的流量計之一就是汙水（shuǐ）管道流量計，且以滿管汙水管道流量計應用*為廣泛。本文將（jiāng）著重介紹滿管汙（wū）水管道流量計的（de）特點、選型、安裝及應用。
1、滿管汙水管道流量計（jì）測量原理
滿管汙（wū）水管道流量計用於測量滿流狀態的管道內導電液體（tǐ）的流量，其測量原理是（shì）基於法拉*電（diàn）磁感應定（dìng）律。在被測管道的（de）管壁上安裝一對檢測電*，當管道中（zhōng）的（de）導（dǎo）電液體沿管（guǎn）道軸線（xiàn）方向（xiàng）運動時，導（dǎo）電液體便切割磁力線，產生（shēng）了感應電動勢（shì）。
傳感器將產生的感應電動（dòng）勢轉換成信號，並通過信號電纜送到轉換器。轉換器將信號進行放大，並通（tōng）過一係列數字處理後，*終轉換成流量信號，並（bìng）以標準信號輸出。
可見流量的測量值隻與導電液體的平均流速有關，與液體的粘度、溫（wēn）度等因素無關。
2、適用（yòng）條件
（1）被測液體的電導率一般不低於5x10-6 S/cm；
（2）管道內液體始終保持滿管流狀態，且（qiě）滿足流速要求；
（3）被測液體不能（néng）含有較大氣泡；
（4）被（bèi）測液體不能具有較（jiào）高（gāo）溫度。
3、選型參數
3.1 量（liàng）程範圍
量程範圍指流量計可測得的*大流（liú）量與*小流量（liàng）的範圍。設計時選擇汙水管道流量計的量程上限值可為（wéi）被測管道*大流量值的1.3倍。
此外，為了保證（zhèng）測量精度，正常流量應在量（liàng）程上限值的50%以（yǐ）上。
3.2 流速與口徑
流量測（cè）量（liàng）範圍上（shàng）限值（zhí）的流速（sù）應（yīng）在0.5m/s~10m/s範圍內選定，下限值的流速應為上限值的1%~5%。
汙水廠內輸送汙水或者粘度不高的液體的管道流速一般在1.5~3m/s之間。
易粘附、堆積、結垢的（de）液體，管道流（liú）速一般不（bú）低於2m/s，*好3m/s以上。
腐蝕性的液（yè）體，管道流速一般要（yào）低於2m/s。
汙水管道（dào）流量（liàng）計的口徑通常與被（bèi）測（cè）管道相同，當液體流（liú）速不滿足（zú）上述要求時，汙水管道流量計的口徑可比被測管道略小或略大，以保（bǎo）證流速滿足要求。
3.3工作壓（yā）力（lì）
汙水管道（dào）流量計的使（shǐ）用壓力必（bì）須低於其工作壓力，目前國內生產的汙水管道流量計的壓力規格為（wéi）：
口徑<50mm，工作壓力為（wéi）1.6MPa；
50mm≤口徑≤900mm，工作壓（yā）力為1.0MPa；
口徑≥1000mm，工作壓力（lì）為0.6MPa；
4、選（xuǎn）擇結構形式
汙水管道流量計按照傳感器是否與轉換器連為一體，可分為一體式和分體式兩種結構形式（shì）。
4.1 一體式
一體式汙（wū）水（shuǐ）管道流量計的特點是轉換器與傳感器（qì）安裝在一起，現場顯示；除了供電和輸出信號電纜外，不需要另外連接（jiē）專（zhuān）用的電纜。
優點：安（ān）裝簡單、敷線方便。
缺點：精度（dù）較低（dī）、不耐高溫（wēn）、不宜安裝在地（dì）麵以下（xià）。
4.2 分體式
分體式汙水管道流量計的特點是通過專用的信號電纜將（jiāng）傳感器和轉換器連接起來，轉換器通常安裝在離傳感器不太遠的（de）地方，可以遠傳顯示。
優點：精度較高、耐高溫、適用於（yú）環境條件較（jiào）差的場所、便於觀察數據。
缺點：安（ān）裝和敷線要求嚴格。
4.3 選擇要點
現場環境條件較好的情況下，通常（cháng）選用一體式汙水管道流量計。
分體式汙水管道流量計可用於以下情況：
環境溫度或流量計轉換器（qì）表麵受輻射（shè）溫度大於60℃；
現場濕度較大或者存在（zài）腐蝕性氣體；
安裝在井下或者高空；
管道震（zhèn）動較大。
5、選擇供電方式
5.1 供電方式分類
根據供電電源的不同，汙水管道流量計的供電方式（shì）有三種。
（1）交流電源（220V AC）
目前應用*多，一般工程現場都有220V電（diàn）源，流量計接線方便。
（2）直流電源（yuán）（24V DC）
主要用於現場不允許使用（yòng）交流電或者從安（ān）全方麵考慮（lǜ）采用低壓直流電的場所。
（3）電池（3.6V DC）
目（mù）前應用不（bú）是很多，主要用於現（xiàn）場沒有任何電源的場所。
5.2 選擇要點（diǎn）
在選擇汙水管道流量計的（de）供電方式（shì）時可以考慮以下幾個方（fāng）麵：
（1）傳感器與轉換器的距離（分體式）
傳感器與轉換器（qì）連接用的專用屏蔽電纜（lǎn）*大長度隻能做到99米，超過99米信號會（huì）衰減很厲害，如果（guǒ）這種情況下還采用24V供電就很難測量了。
因（yīn）此，在汙水管道流量計與控製室距離不遠的（de）情況下（xià）（99米以（yǐ）內），可以選擇直流電源（24V DC），這樣可以節省供電電源，電纜敷設走橋架時也不用加隔板。
但是當汙水（shuǐ）管道流量計距離（lí）控製室較遠時（100米以上），*好用交流電源（220V AC）。
（2）防爆要求
交流（liú）電源（220V AC）供電在（zài）現（xiàn）場做到的*大限度是隔爆級，直流電源（24V DC）可（kě）以做到本安級，設計時應考慮現（xiàn）場對儀表防爆等級的要求。
6、選（xuǎn）擇襯（chèn）裏材料（liào）
汙水管道流量計測量管的襯裏材料取決（jué）於被測液體的溫度（dù）和化（huà）學性質，常用的三種襯裏材（cái）料見表（biǎo）6.1所（suǒ）示。
表6.1 常用襯裏材料及其適用條件
7、安裝要求
7.1 直管段長度
（1）上遊直管段長度：汙水管（guǎn）道流量計電*中線上遊直管段長度必須滿足5倍管（guǎn）道直徑（jìng）的長（zhǎng）度。
（2）下（xià）遊直管段長度：汙水（shuǐ）管道流量計電*中線下遊（yóu）直管道（dào）長度（dù）通常為2~3倍管道直徑的長度。
7.2 傳感器安裝（zhuāng）
傳感器安裝方向水平、垂（chuí）直或傾斜均可，不受限製。但是測量固液兩相流體*好垂直安裝，自下而上流動，可以避免水平安裝時襯裏（lǐ）下半部的局部磨損嚴重，低流速時固（gù）相沉澱等缺點。
7.3 轉換器安裝
分體式汙水管道流量計的轉換器安裝（zhuāng）在傳感器附近或儀表室。轉換器與（yǔ）傳感（gǎn）器的間距一般不超過100米（mǐ）。
為了避（bì）免幹擾信號（hào），信號電纜必須單獨（dú）穿在接地保護鋼管（guǎn）內，不能把信號（hào）電纜和電源（yuán）線安裝在同一鋼管內。
7.4 接地（dì）
傳感器（qì）必須單獨接地，接地（dì）電阻100Ω以下。
傳感器測量管的金屬管體（tǐ）與液體應同為地電位，接地（dì）係統的接地電阻應小於10Ω，所有傳感器與連接管道必須有良好的連線，如果連接管道是非金屬管道或者管道內有絕緣塗層，則應選用（yòng）接地法蘭。
7.5 安裝環境
（1）測量混合相流體時，選擇不（bú）會引起相分離的（de）場所；測量雙組分液體（tǐ）時，避免（miǎn）安裝在混合尚未均（jun1）勻（yún）的下（xià）遊；測量化（huà）學反應時，要裝在反應充分完成段的下遊；
（2）盡（jìn）可能避免測量管內變（biàn）成負壓；
（3）選擇震動小的場所，特別對一體（tǐ）型儀表；
（4）避免附近有大電機、大變壓器、以免引起（qǐ）電磁場幹（gàn）擾；
（5）宜（yí）安裝在易於（yú）實現傳感器單獨接地的場所；
（6）盡可能（néng）避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體；
（7）轉換器安裝的環境（jìng）溫度在-10℃~45℃之間；
（8）環境（jìng）相對濕度在10%~90%範圍（wéi）內；
（9）傳（chuán）感器（qì）盡可能避免受陽光直照；
（10）盡（jìn）量避免雨（yǔ）水浸（jìn）淋或被水浸沒。
8、結束語
汙水管道流量計作為水處理工程中一種常用的流量測量儀表，其測量結果（guǒ）的精確程度與設計人員是否正確選型，施工人員是否正確安裝密不可分。隻有在選型正確、安裝正（zhèng）確（què）的前（qián）提下才能讓汙水管道流量計發揮其作用，滿足（zú）工程精確（què）計（jì）量的要求。
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