在汙水測（cè）量中各種不同的（de）技術條件下的選型說（shuō）明

如何根據（jù）不同的測量（liàng）現場需要選擇不同類型的流量計也是非常有（yǒu）考究的，選型技術工（gōng）程師必須對於本廠所沒的汙（wū）水類型及其它（tā）相關數據作一（yī）個通盤的考慮才（cái）能予以（yǐ）確定。本文就是針對（duì）於在汙水測量（liàng）中各種不同的技術條件下的選型（xíng）說明。
在工業性和生活性的汙水淨化處理中，需要對於生產中的各個環節的汙水流量做到實時的監控與（yǔ）監測，流量數（shù）據不（bú）僅關係到生產能否穩定進行，也（yě）是對於企業生產效率高低的評價給予數據支持。為（wéi）了做到（dào）這一點，就需要用到大量的流量計。如（rú）何根據不同（tóng）的（de）測量現場需要選擇不同類型的流量（liàng）計也是非常有考究的，選型（xíng）技術工程師必須對於（yú）本（běn）廠（chǎng）所沒的汙水類型及其它相關數據作一個通盤的考慮（lǜ）才（cái）能（néng）予以確（què）定。本文就是針對於在汙（wū）水測量（liàng）中各種不同的技術條件下的選型說明。
一（yī）、堰式（shì）流量計和槽式流量計
給/排水道若為敞開渠道，具（jù）有自由（yóu）表麵自然流，或是一些排水道和下水管渠，雖不敞（chǎng）開，但是在非受壓（yā）、非滿水狀態下流動，實際（jì）上都屬於明渠，可以采用堰式（shì）流量計和槽式流量計進行計量。
其（qí）優點是:測量精確度較高，可靠性好，對液體無特殊要求。槽式流量計所在的水中固態物（wù）質幾乎不沉澱且隨水流排出，堰式流量計所（suǒ）在（zài）渠道要截流但（dàn）檢測元（yuán）件結構較簡（jiǎn）單，直（zhí）管段要求較短，槽式流量計水位抬高比（bǐ）堰式流量計（jì）小，適用於不允（yǔn）許有大落差的渠道等。而其缺點在於:水頭損失大，不能用於接（jiē）近平坦地（dì）麵的渠（qú）道，堰式流（liú）量計上遊直管段（duàn）比（bǐ）槽式流量計長，堰（yàn）上遊易堆積固形物，要定期（qī）清理，槽式流量計所在渠道一（yī）段要裝（zhuāng）入槽但檢測件結構較複（fù）雜等。
堰式流量計的測流槽有直（zhí）角三角堰(60°或90°)、矩形（xíng）堰及等寬堰等。槽式流量計測流槽有多種形式（shì），主要有矩形明渠的P槽(常（cháng）用（yòng）)及圓形明渠的PB槽等。堰式流（liú）量（liàng）計和槽式流量計都是用液位計來間（jiān）接進行流量測量，因（yīn）此均需（xū）配用非接觸超聲式液（yè）位計來連續測量液位，並按照製定的流（liú）量同液位的關係計（jì）算流量值，例如某一種超聲式液位計與三角堰配用流量計量精度可（kě）達±(1.00～3.00)%×FS，與矩形堰配用流量計量精度可達±(1.00～5.00)%×FS，與巴歇爾槽(即P槽)配用流量計量精（jīng）度可（kě）達±(3.00～4.00)%×FS。注意，為保證超聲式（shì）液位計的正常使用，測量點必（bì）須避免表麵有大量泡沫。
二、流速－水位流量計
流速－水位流量計實際是液位計(常采用壓力式（shì）、靜壓式和超（chāo）聲波液位計)和流量計(常采用時（shí）間差法超聲波流（liú）量計、多普勒超聲波流量計和汙（wū）水流量計（jì）)的組合，它也屬於明渠流量（liàng）計，常被置於矩形明渠中，使用（yòng）液位計來測液位(因矩形明渠寬度已知則（zé）流通麵積可知)，使用流量計來測流速(使用（yòng）時間差法（fǎ）超聲波流量（liàng）計測的是線平均流速（sù），多普勒超聲波流量（liàng）計測的是測量點（diǎn）流速或局部小麵積平均流速)，兩者相乘便可得到流（liú）量（liàng）值。從一般意義上（shàng）講，汙水處理（lǐ）裝置入口待處理汙水較為渾濁，壓力式或靜（jìng）壓式液位計故障率較高，多普勒超聲波流量計較（jiào）為適用;汙水處理（lǐ）裝置出口淨化後汙（wū）水（shuǐ）較為清澈，靜壓式液位計和時間差法超聲波流量計較為適用;汙水流量計測流速均（jun1）能適用(從一（yī）定意義上說就是（shì）非滿管汙水流量計)。其優點是:水頭損失小，測量範圍寬，可測（cè）逆向流，水中固態物（wù）質幾乎不沉澱（diàn）且隨水流排出（chū），不（bú）必改動渠道。其缺（quē）點是上/下遊直管段要有足夠長的直渠渠道，上遊（yóu）直管段（duàn）比堰式流（liú）量計和槽式流量計長。
三、汙水流量計
汙水流量計（jì）是測量導電性流體理想的體積流（liú）量計，因此它適用於汙水流量的計量，從汙水經沉澱濃（nóng）縮後進入離心脫水機，離心脫水機入口汙泥流量計采用汙水流量計就能得到很好的（de）證明，從這個意（yì）義上說（shuō），汙水流量計屬於萬能流量（liàng）計。
其優點是:傳感器安裝處管道為光滑直管、無阻塞、無磨損、壓損小，無可動部件，可靠性（xìng）高，長期穩定性好，免（miǎn）維（wéi）護;測量範圍大（dà），保（bǎo）證精度（dù）的測量範圍一般可（kě）達（dá）40∶1;對流體狀況要求不高，對前/後直管段要求低(如前5D後2D);精度高可達±0.20%×FS;口徑範圍大(DN1～DN3000mm);可測正/反方（fāng）向流量;與流體接觸的電*和內襯材料有多種選擇;響應速度可（kě）達10ms;可自清洗等。
其缺點是（shì）:有小電導率的限製;磨損和結垢會影響測量精度;流體需要充滿（mǎn）管道(也有不滿管型汙水流（liú）量計，但精度較低);大口徑產品價格高，口徑越大價格越高。
汙水流量計（jì）按激磁（cí）方式（shì）可分為直流激磁(目前已不采用)、交流激磁(工頻50Hz)及（jí）低頻矩形波激（jī）磁(主流產（chǎn）品)等;按安裝連（lián）接方式分法蘭連（lián）接(帶測量管法蘭式或（huò）對夾式)、螺紋連接及插入式等;按結構形式分為一體型及分體型等;按介質狀態分（fèn）為滿管型和不滿管型。交流激磁的優點是磁感應強度大、信噪比高且適用（yòng）於雙向介質等;缺點是容易引進工頻幹擾、容易產生噪聲(比如（rú）液體中渦電流與流量信號（hào）同相位噪聲、電*汙染形成噪聲（shēng）及相位移動噪聲等)及零點漂移（yí）大等。
汙水流量（liàng）計選用要點（diǎn）*先是精度選擇，滿管型±(0.50～2.00)×FS級，不（bú）滿管型±(1.50～2.00)×FS級，插入型±(2.00～4.00)×FS級;其次是流速選擇（zé），流（liú）速範圍0.5～10.0m/s，注意易粘（zhān）附、沉積且結垢的應大於2m/s，含顆粒介（jiè）質的應小於3m/s。
大口徑汙水（shuǐ）流量計（jì）價格較貴，解決方案是選用插入式流量計(價格基本不隨管徑而改變)，其優點在於重量輕、壓損小、易（yì）於安裝和維修（xiū），其（qí）所（suǒ）測流速下限無限製、阻塞（sāi）影（yǐng）響（xiǎng）可忽略，隻是（shì）誤差較大。大（dà）口徑汙水管路（lù）由於流速普遍較低，泥沙及汙垢等容易在探頭表麵沉積，因此（cǐ）常配有球（qiú）閥，實現在不斷流情況下可以拆下探頭進行維護和檢查。插入式汙（wū）水流量計探頭一般位於（yú）管道中的特定位置(一般為管道內徑的1/8處（chù），即管道平均流速之處)，測量該處局部流速（sù），然後（hòu）根據管道（dào）內流速分布（bù）及傳感器的幾何尺（chǐ）寸等推算（suàn）出流量，不（bú）過前/後直管段要求（qiú）比普通汙水（shuǐ）流量計要高(如前10D、後5D)，另外（wài）管道中必須充滿液體，為防止液體中的氣體在管道中積聚，應在管道高（gāo）點安裝排（pái）氣閥，實現自動排氣或（huò）人工定期排氣。
四、超（chāo）聲波流量計
超聲波流量計的換能器可以不直接接觸汙水。其（qí）按測量原理有傳播時間（jiān）法(時間差法等)、多普勒效應法及（jí）其他方（fāng）法等，其中時間差法和多普勒效應法采用較多;按安裝方式可分為移動安裝(外夾式換能器)和固定安裝(帶（dài）測量（liàng）管（guǎn）或在線安裝式換能器);按聲道數分單聲道和多聲道（dào）。其優點是（shì）在於無阻力損失、流量下（xià）限低（dī）及適用於大型管道等。缺點是隻能用於清（qīng）潔的介質、不能用於小口徑測量及多聲道且價格昂貴等。同時，該流（liú）量計精確度差別很大，在時間差法超聲波流（liú）量計中，大管徑帶測量管多聲道（dào）超聲波流量計的精確度（dù）高，達±(0.50～1.00)×FS，有的高達±0.15%×FS，但對安裝要求*高，必須在專業人員的指導下精確安裝，能夠在線安裝，多（duō）普勒超聲波流量計的精度達±(3.00～10.00)%×FS，當固體含量（liàng）基本不變時，可達±(0.50～3.00)%×FS。
時間差法超聲波流量計主要用來測量潔淨的流體流量（liàng），此外還可以測量固體雜質含量不高(一般固體顆粒含量小於10g/L，顆粒（lì）直徑（jìng）小於1mm)的均勻流體，但不能測量含（hán）有影響（xiǎng）超聲波傳播的連續混入氣泡、固體顆粒（lì）含量較（jiào）高或固體顆粒直徑較大的流體流量。因此，被測介質中（zhōng）固體顆粒雜質含量或固體顆粒直徑都（dōu）應有上限，具體（tǐ）為:被（bèi）測介質裏氣泡含量不能超過5%;濁度不能超過5000mg/L，固體含量大於（yú）10%不（bú）推薦使用;不（bú）能有連（lián）續的大量（liàng）絮狀懸浮物;若含有大量泥沙等顆粒狀物時，其顆（kē）粒直徑不能（néng）大於3mm;介質不應在（zài）管壁內產生大量結晶物。多普勒法超聲波流量計依靠汙水中固體顆粒（lì）雜質的反射來測量汙水流速，因此適用（yòng）於固體顆粒雜質含量較多或固體顆粒（lì）直徑較大的髒水或漿體，如城市汙水、汙泥及雜質含量穩定的工廠過程液等，而且（qiě）可以測量連續混入氣（qì）泡的液體，被測介（jiè）質（zhì）中必須含有一定數量的散射體(顆粒或氣泡)，否（fǒu）則儀表不能（néng）正常工作。需要注意的是，被（bèi）測介（jiè）質中固體顆粒雜（zá）質含量或固體顆粒直徑（jìng）都應有下限。
五、差壓式流量計
汙水（shuǐ）流量計量還保留了部（bù）分孔板流量計，而新上裝置（zhì）已基本不選。其優點是:製作簡單、性能（néng）穩（wěn）定、對振動不敏感及抗幹擾能力較強等（děng）。其缺點是:計量精度屬於中等水平、範圍度較窄、壓力損失大（dà）、安裝要求較高、泄漏點多、導壓管易被汙水中的固體顆粒等雜物堵（dǔ）塞(有時被（bèi）迫采用隔離措施)及維護量較大等。
六、汙水（shuǐ）流量計量儀表選型建議（yì）
用敞開渠道輸送的汙水流量可用堰式流（liú）量計、槽（cáo）式流量計及（jí）流速－水位流量計等來計量，其（qí）精度均可以滿足計量要求。對於要求水頭損失較小的應選（xuǎn）用流（liú）速－水位（wèi）流量（liàng）計（jì），不過（guò）應（yīng）對不同水質選擇（zé）合適的液位計和流（liú）量計組合來構成（chéng）流速－水位流量計。對於允許水頭損（sǔn）失大的可以選用堰式流量計或槽式流量計，其中造（zào）價較為便宜、允許有較大落差和可以定期清理上遊側固態（tài）沉積物的可選用堰式流量計，反之（zhī）則選型（xíng）槽式流量計，但選用槽式流量計時應防止淹沒流（liú）和逆向流。用（yòng）管道輸送的汙水（shuǐ）流量（liàng）可用汙水流量計或超（chāo）聲波流量計（jì）進行計量，但要注意（yì）測量管、電*及換（huàn）能器等（děng）的清洗。一般來說，管徑不大於200mm時（shí）超聲波（bō）流量計（jì）比汙水流量計貴，可選用汙水流量計，而管徑不小於250mm時超聲波流量計（jì）比汙水流量計便宜，可選用（yòng）超聲流量計（jì）。注意（yì），不必追求過高性能而選（xuǎn）用（yòng）多聲道超聲波流量（liàng）計（jì）(比如單聲道超聲波流量計)。從性能上來說，時間差（chà）法超聲（shēng）波流量（liàng）計和多（duō）普（pǔ）勒法超聲波流量計對於固體顆粒（lì）雜（zá）質含量或固體（tǐ）顆粒直徑在一定範圍內（nèi）的（de）汙水流量均能計量(即它們的適用範圍有一（yī）定重合區域)，但低於或超出該範圍就隻能分別選用時（shí）間差法超聲波流量計或多普勒法超聲波流量（liàng）計進行計量。從這個意義上說（shuō），全麵掌握（wò）被（bèi）測汙水的介（jiè）質情況（kuàng）是儀表（biǎo）選型的關鍵，當無法確認被測汙（wū）水的介質情況時應（yīng）盡量選用汙水流量（liàng）計，但應注意多普勒（lè）法超（chāo）聲波流量計精度（dù）較低（dī）;另外在大管道上可選（xuǎn）用插入式汙水流量計、可移動安裝(外夾式換能器)、固（gù）定安裝(在線安裝式（shì）換能器)式（shì）超聲波（bō）流量計，精度完全滿足計量要求，但應優先選用插入式汙水流量計或可移動安裝(外夾式換能器)式超聲波流量計;由於差壓（yā）式流量計安裝要求較高、泄漏點多、導壓管易被汙水中的固體顆粒等雜物堵塞且維護量較大，因此在汙水流量測量時盡量不選用。
汙水處理係統中流量測量儀表的選型是一項難（nán）題，筆者介紹了4種汙水測量儀表（biǎo）特點選型要點，通過（guò）了解這幾類測量儀表的性能，根據工藝生產需要選用合適的測量儀表（biǎo），使汙水流量的（de）測（cè）量和控製滿（mǎn）足了精確度和可靠性的要（yào）求。 

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