測量各類汙水（shuǐ）的智能型（xíng）電磁汙水（shuǐ）流量計的種（zhǒng）類及選型（xíng）

環保產業業已成為**經濟的重要部門，汙水處理是環保產業一項重要的工作。目（mù）前對汙水流量的測量和控製的精確度、可靠性要求已越來越高，對汙水流量的測量有多種方式可以進行，*主要（yào）的是智能型電磁汙水流量計，多普勒超聲波流量計，渦街式流量計，節流裝置等，本文則是針對於智能型電磁汙水流量計（jì）和渦街流（liú）量計的選型設計，結合水處理工藝（yì），從理論和實踐兩方麵（miàn）闡述（shù）各（gè）自的特點。
國外一位流量專家F.C.Kinghoro曾說過，流量計是少數幾種使用比製造艱難的粘性（xìng）摩擦作用，還會產生不穩定的旋渦和二次流等複雜流動現象。測量儀表本身受到（dào）眾多因素，如：管道、口徑大小、形狀（圓形、矩形）、邊界（jiè）條件、介質（zhì）的物性（溫度、壓力、密度、粘度、髒汙性、腐蝕性等）、流體（tǐ）的流動狀態（紊流狀態、速度分（fèn）布等）以及安裝條件與水平的影響。麵對國內外十幾類、上百個（gè）品種的流量儀表（biǎo）（先後發展起（qǐ）來的容積式、差壓式、渦輪式、麵積式、電磁式（shì）、超聲波式和熱式流量計等類（lèi）型），如何根（gēn）據流（liú）量、流（liú）態、安裝要求與環境條件、經濟（jì）性等因素合理（lǐ）選型，是應用好流量儀表的前提和基礎。除了（le）儀表自身質量要得到保證，工藝（yì）數據的提（tí）供和儀表的安裝、使用、維護是否合理也相當重要。本文介（jiè）紹電磁式、渦街式、節流式等幾種流量計的選型（xíng）設計（jì）。
1、智能型電磁汙水流量計選型設計
智能型電磁汙水（shuǐ）流量計自20世紀50年代末國內*次工業應用以來，七八十（shí）年代在（zài）流量測量（liàng）中運用和發展很快（kuài）。智能（néng）型電磁汙水流量計的工作原理是基於法拉*電磁感應定律，即被測介質垂直於磁力線方向流動，因而在與（yǔ）介質流動和磁力線都垂直的方向上產生一感應電動勢EX感應電（diàn）動勢EX與（yǔ）被測（cè）介質流量（流（liú）速）成正比（bǐ），智能型電磁汙水流量計不受溫度、壓力、粘度、重度等外界因素的影響，測量管內部無收（shōu）縮或凸出部分的壓力損失，另外，流量元件檢測出的*初信（xìn）號，是（shì）一個與流體平均流速成精（jīng）確線性變化的電壓，它（tā）與流體的其他性質無關（guān），具有很大的優越（yuè）性。
根據汙水具有流（liú）量變（biàn）化大、含雜質、腐蝕性小、有一定的導電能（néng）力等特性，測量汙（wū）水的流量，智能（néng）型電磁汙水流量計（jì）是一個很（hěn）好的選擇。它結構緊湊、體積小，安裝、操作、維護方便，如測量係（xì）統采用智（zhì）能化設計（jì），整體密封（fēng）加強，能在較惡劣的環境下正常工作。可（kě）選用氯丁橡膠襯裏，含鉬不鏽鋼（gāng）電（diàn）*的智能型電（diàn）磁汙水流量計，即可滿足汙水流量測量的要求（qiú）。
某（mǒu）冶煉廠在生產中，由於生產工（gōng）藝的需要，會產生大量的（de）工業汙水，汙水處理分廠（chǎng）必須對汙水的流量進行（háng）監控。在以（yǐ）往的設計中，流量儀表不少都選用旋（xuán）渦流量計和孔板（bǎn）流量計。而實際應用中（zhōng）發現測量的流量顯示（shì）值與實際（jì）流量偏（piān）差較大，而（ér）改用智能型電磁汙水流量計（jì）偏差大大減小。
2、渦街流量（liàng）計選型設計
渦街流量計作為一種新型流量計，80年代中期以來發展較快，它在流量測量方麵（miàn）有著諸多的（de）優點（diǎn）和長處，在現代流量測量中應用越來越廣泛（fàn）。在國內使用渦街流量計進行流量測量也愈來愈得到重視，目前我國已有性能優良並有自主（zhǔ）知識（shí）產權的產品係列。渦街流量（liàng）計是（shì）基於流體（tǐ）振動（dòng）發展起來的（de），根據旋渦的不同，檢測方式從熱（rè）絲式、熱敏式逐漸發展（zhǎn）了應力式、磁敏式及（jí）差動開關電容式、超聲（shēng）波式等。渦街流量計幾乎可（kě）用於一（yī）切可形（xíng）成旋渦列的場合，不僅可用於（yú）封閉的管道，還可用於開放的溝（gōu）槽。與渦輪流量計相比，渦街流量計沒有可動的機械部件，維（wéi）護工作量小，儀表常數穩定；與孔板式流量計相比，渦（wō）街流量計測量範圍大，壓力損失小，準確度高（gāo），安裝與（yǔ）維護簡單。但渦街（jiē）流量（liàng）計（jì）的環境相關參數較多，容（róng）易在使用現場被忽略而影響流量計性能（néng）的正確發揮。
渦街流量計的原理是在流量計管道中，設置一滯流件，當流（liú）體流經滯流件時，由於滯流件表麵的滯流作用等原因，在其下遊會產生兩列不對稱的旋渦，這些旋渦（wō）在滯流件的側後方分開（kāi），形成所謂的卡門（mén）（Karman）旋渦列，兩列旋渦（wō）的旋轉方向（xiàng）是相反的（de），卡門從理論上證明了當h/L=0.281（h為兩旋渦列之間的寬度，L為兩個相鄰旋渦間的距離）時，旋渦列（liè）是穩定的雷諾數（shù）Re是表（biǎo）征粘性流體（tǐ）流動（dòng）特性的（de）一個無量綱數，其物理意義是流體流動的慣性力與粘（zhān）滯（zhì）力的比值。因此，流體的流動狀態對渦街流量計的使用也有一定的影響。如果（guǒ）環境參數對流體流（liú）動狀態有影響也（yě）會影響（xiǎng）到渦街流量計的（de）使用性（xìng）能。
經過實踐，如下幾個（gè）方麵對渦街流量計的使用都有影響，應（yīng）對這些問題進行分析。
（1）渦街流量計的測量範圍較（jiào）大（dà），一般10：1，但測量下限（xiàn）受許多因素限（xiàn）製：Re＞10000是（shì）渦街流量計工作的*基本條件，除此以外，它還受旋（xuán）渦能量的限製，介質流速較低，則旋（xuán）渦的強度、旋轉速度也低，難以引起傳感元件產生響應信號，旋渦頻率f也小，還會使信號處理發生困（kùn）難。測量上限則受傳感（gǎn）器的頻率響應（如磁敏式一般（bān）不超（chāo）過（guò）400Hz）和（hé）電路的頻率限製，因此設計時一定要對流速範（fàn）圍進行計算、核算（suàn），根據流體的流速進行選擇。使（shǐ）用（yòng）現場環境條（tiáo）件複雜（zá），選型時除注意環境溫度、濕度、氣氛等條件外，還要考慮電磁幹擾。在強幹擾如高壓輸電電站、大型整流所等場合，磁敏式、壓電應力（lì）式等儀（yí）表不能正常（cháng）工作或不能準確測量。
（2）振動也是該類儀表的一大勁（jìn）敵。因此在使用時注（zhù）意避免機械振動，尤其是管道的橫向振動（垂（chuí）直於管道軸線又垂直（zhí）旋渦發生體軸線的振動），這種（zhǒng）影響在流量計結構設計上（shàng）是無法抑製和消除的。由（yóu）於渦街信號對流場影響同樣敏感，故直管段長度不能保證穩定渦街所必要的流動條件時，是不（bú）宜選用的。即使是抗振性較強的電（diàn）容式、超聲波式，保證流體為（wéi）充分發展的單向流，也是不可忽略的。
（3）介質溫度對渦街流量計的使用性能也有很大的影響。如壓力應力式渦（wō）街流量計不能長期使用在300℃狀態下，因其絕緣阻抗會由常溫下的10MΩ～100MΩ急降至1MΩ～10KΩ，輸（shū）出信號也變小，導致測量（liàng）特性惡（è）化，對此宜選用磁敏式或電容式結構。在測量係統中，傳感器與轉換器（qì）宜采用分離安裝方式，以免長期高溫影響儀表可靠性和使用壽命。
渦街流（liú）量計是一種比較新型的流量計，處於（yú）發展階段，還不很成熟，如果選擇不當，性能也不能很好發揮。隻有經（jīng）過合理選型、正確安（ān）裝（zhuāng）後，還需要在使用過程中認真定期維（wéi）護，不斷積累（lèi）經驗，提高對係統故障的（de）預見（jiàn）性以及判斷、處理問題的（de）能（néng）力，從（cóng）而達到令人滿意的效果。
3、節流式（shì）流量計選型設計
節流式（shì）流量計是早期大量使用的一種測量流量的計（jì）量裝置，其曆史*長，用量*多。現在常見的（de）為圓孔板型和錐形入口板型，其工作原理是在流體管道中加入一（yī）孔板節（jiē）流件，通（tōng）過導壓管（guǎn）引入（rù）壓差變送器測出節流件上、下遊的壓差，根據所（suǒ）測的壓差經過計算即得出流量的瞬時（shí）值。由於導壓管內水的不流動性，在較寒冷地區，冬天室（shì）外安裝的孔板取壓管容易凍裂（凍住），使差壓儀器無法正常工作。測量較髒的汙水時，孔板需經常清洗。如清洗不及時，測量精度降低（dī），取壓管經常被汙物（wù）堵死，儀表無法使用。用孔板的方式測流量時還有壓力損失大、維護量大等缺點。因此改變（biàn）取（qǔ）壓方式，例如用徑（jìng）距取壓法，就可以減少孔（kǒng）板汙物的影響。
以上幾（jǐ）種汙水流量測量流量計中（zhōng），智能型電磁（cí）汙水流量計性能較好，節流流量計應用範圍廣，而渦街流量計比較新（xīn）型，並正在不斷發展。隻有了解這幾種流量（liàng）計各自的性能，才能對（duì）流量計選型設計好，使汙水流（liú）量的測量（liàng）和控製達到精確度和可靠性要求。

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