深井水流量計算環節對於流量計（jì）特點分析與選（xuǎn）型要點（diǎn）
點擊次數：2233 發布時間：2021-09-08 00:54:02
在**層（céng）麵（miàn）對於汙染治理（lǐ）監（jiān）管日嚴格的**，汙水處理（lǐ）能否達標已經成為汙染企業能夠生存的硬性指（zhǐ）標（biāo），2015年1月1日《環保法》實施以來，環境治理工作在不斷收緊，對（duì）於企業管控的力度也在逐（zhú）年加強。作為深井水流量（liàng）計的泵送改造項目和淨水廠深井水流量計的安裝選型的專業負（fù）責人，筆者在對（duì）於深井水流量（liàng）計算環節對於流量計量儀表的選型和使用積累了一些（xiē）經驗。基於此，本文主要分析了常見的幾種深（shēn）井（jǐng）水流量計的工作原理，以及其安裝使用過程中出現的問題，並具體分析和闡釋了選型設計和處理工藝的相（xiàng）關（guān）內容。在實際工作中，為了確保相關效（xiào）益的取得和工作質量的提高（gāo），技術人員需（xū）要加強（qiáng）對汙水流量的測量，提高其（qí）控製（zhì）精確度和可靠性。分析和探討了各種類型流量計的選型設計，以幫助用戶在日後的相關工作中能有所借鑒。
一、電磁流量計選型設計
電磁流量計是用來實現對汙水流量進行準確測量（liàng）的*推產品，但是其安裝過（guò）程要求比較嚴格，特別是大口徑的電磁（cí）流量計，在安裝過程中更要照顧出各方（fāng）麵的（de）影響因素（sù），才能使其發揮應用的功效。電磁流量計（jì）研發於（yú）20世紀中葉，並於七八十年代在工業生產過（guò）程中被廣泛運用。其運行原理是基於法拉（lā）*電磁感應定律，即被測介質（zhì）垂（chuí）直於磁力線方向流動，因而在與介質流動和磁（cí）力（lì）線都垂直的方向上產生感應電動勢。感應電動勢與被測介質流之間是正（zhèng）比例關係，利用流速和管道（dào）截（jié）麵積可以得出瞬（shùn）時流量。水中的電導率是電磁流量計能夠（gòu）正常工作（zuò）的前提之一，汙水中含有大（dà）量的雜質和鹽分，具有一定的電導（dǎo）率，所以，電磁流量計可以用於汙水測量。而對於純淨水，則無（wú）法利用電磁流量計測量。電磁流量計的使用優勢在於精（jīng）度高、測量穩定、適用範圍廣，可以根據介質選擇電*和（hé）內（nèi）襯，在惡（è）劣介質中也可用於完成測量工（gōng）作；缺點是容易受到電磁波的幹擾，管徑越大，價格就（jiù）越昂貴，而且（qiě）大管徑電磁流量計拆裝不容易，檢修困難。
2 超聲波流量計
超聲波流量計的工作原理是，借助（zhù）時（shí）差式（shì）測量（liàng）原理，通過一對超聲波探頭發射信號穿過中間介質到達另（lìng）一（yī）側管壁，被另一個探（tàn）頭接（jiē）收到，另一側探（tàn）頭同樣發射信號（hào）被*一個探頭接收到。在（zài）這個過程中，由於信號的（de）輸送（sòng）時間受（shòu）介質流速（sù）的影響，所以，存在一定的時間差。基於此，超聲波流量計（jì）借助相關公式（shì）計（jì）算出了相應的（de）流量值。
一般而言，超聲波流（liú）量計可分為（wéi）外夾式和插入（rù）式2種。隨著技術的不斷更新、升級，超聲波流量計由單聲路發展到多聲路，目前，常用的是8聲路超聲波流量計，其精度可達到電磁流量計的程度，可以克服安（ān）裝條件較差的問題。如（rú）果流量計前的直管段長度達（dá）不到安裝要求，可安裝多聲路超（chāo）聲波流量計。超聲波流量計具有數據自動存儲、測量精度高、全中文顯（xiǎn）示、操作靈活、攜帶（dài）方便等優點。與電磁流量計相比，在大管徑上安裝超聲波流量計（特別是在1 m以上的大管（guǎn）徑）有明顯的優勢，而且施工難度不大，成本相對低，維護方便。目前，我司已安（ān）裝了2台8聲道超聲波流量計，運行非常穩定。但是，超聲波流量計的缺點在於插入式超聲波換能器的安裝會受到介質成分的影響，適用範圍受到局（jú）限；換能器在使用過程中會老化，影響測量信號強（qiáng）度，降低測量精度；當被測介質中雜質或氣泡（pào）多時，也會出現無法測量的情況（kuàng）。在實（shí）際運（yùn）用中（zhōng），園區有2個廠家（jiā）安裝了超聲波流量計。受安裝條件的（de）限製，流（liú）量計（jì）安裝在泵出口2 m不到的（de）地方，泵啟動後，流量計的信（xìn）號強度降（jiàng）為0，泵停止時，信號強（qiáng）度為100.由此可以看出，超聲波流量計受（shòu）介質中氣泡的影響很大，氣泡（pào）多則無法正常使用。外夾式的超聲波流量計攜帶和安裝方便，計量檢測（cè）單位常常作為標準（zhǔn）計量器具（一般為進口產品（pǐn））在現場進行流量比對工作，但受換能器與管（guǎn）道之間耦合材料耐溫程度的限製，高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全，以及換能器功率強度的影響，容易導致流量計無法正常工作。如果長期在現場（chǎng）安裝使用，發生故障的概率（lǜ）更大（dà），因此，需定期更換流量計耦合（hé）劑（jì），並緊固管外壁上的換能器。這種外夾式的超聲波流量計（jì）我司已不（bú）考慮使用。
3 明渠流量計
我國的汙水處理廠汙水排（pái）放方式大部分是自（zì）然流下，也就是說，汙（wū）水在管路內或渠道（dào）內的流動是非滿管的。以這種非滿管狀態流動的水路，即具有自由表麵的水（shuǐ）路，叫做“明渠（qú）”。即使在所謂“暗渠”的水路中，由於液體是自然流下的（de），所（suǒ）以，它也（yě）屬於明渠流動（dòng）。對於這樣的水路，在測量流量時，不能使（shǐ）用常規有壓的滿管流量計。被（bèi）測量的汙（wū）水含（hán）有各種雜質和其他有機（jī）化學成分，雖然在汙（wū）水排放前已經作了淨化處（chù）理（lǐ），但是，如果使用與汙水介質直接接觸的流量計，長時間後（hòu），流量計內（nèi）部難免會出現結垢或被腐蝕的情（qíng）況，從而影響測量工作的順利進行。
汙水排放，特別是汙水處理廠汙水排放的計量儀（yí）表，是環保（bǎo）部門重（chóng）點監視的數據之一（yī），它必須具備以（yǐ）下特點：①計量（liàng）儀表必須是非接觸式測（cè）量的（de）儀表。汙水大（dà）都含有各種各樣的汙垢和有腐蝕性的物質，隻有非接觸測量，才能避（bì）免介質受物理性質和化學性質的影響，從而保證測量（liàng）精度（dù）和連慣性。②檢測件必（bì）須夾裝在（zài）管道外部，可隨意移動到任何（hé）地點測量，無需截斷管道（dào），計量（liàng）儀表的量程（chéng）比寬，線性好，價格適（shì）中。③計量儀表功耗低，符合當今儀器儀表小型化的（de）潮流。
超聲波明渠（qú）流量計是具有上述特點的一種非接觸式儀表（biǎo）。明渠流量計的優點在於測量範圍大，流量（liàng）測量不受支流麵回水、水中漂浮（fú）物泥沙、氣泡和水位大幅度（dù）變化的（de）影響，且流量傳感（gǎn）器會（huì）對水流產生阻（zǔ）力，結構簡單（dān），體積小，安裝方便。將其用於珠三角區域，標（biāo）準（zhǔn）渠道不需要改造，可直接安裝（zhuāng），而且安裝施工費用低。
巴歇爾槽是一種明渠水堰槽，一般由收縮段、厚喉（hóu）道（dào）段、喉道下（xià）有段組成，分為（wéi）大、小、標準型槽，具有水中固態物質不沉澱，水（shuǐ）位抬高落差小的特（tè）點，適合在排水溝渠中用於流量的測量。明渠流量計在（zài）實際的作業過程中也（yě）是依托超聲波液位計測量流量的。此外，由於該設備在實際作業（yè）過程（chéng）中能夠進行非接觸的測量，所以，它可被應用於比較惡劣（liè）的環境中（zhōng）。
總的來說，巴歇爾（ěr）槽形狀複雜，比堰的價格高，而且為了提高精度，要求量水槽的部分尺寸要準確。另外，在珠江三角區（qū）安裝巴歇爾（ěr）槽這類的明渠流（liú）量計時，要避開海水潮漲（zhǎng）潮落對流量（liàng）計的影響，保證流量（liàng）計有足夠的落（luò）差，保證計量（liàng）的準確度（dù）。它的優（yōu）點主要有水位損失小（約為堰（yàn）的1/4），水中即使有（yǒu）固態物質，也（yě）幾乎不沉澱，接近流（liú）速的（de）影響（xiǎng）小，對下（xià）流（liú）側的水位影響比較小等，所以，它適用（yòng）於測量汙（wū）水處理廠排（pái）放的汙（wū）水流量。
4 深井水流量計量儀表選型（xíng）建議
為了確保深井水流量計在實際作業過程中能夠充分發揮其自身效益，促進相關工作的開展，作業人員要（yào）加強對深井水流量計（jì）量儀表的科學（xué）選（xuǎn）型。在公（gōng）司確定深井水流量（liàng）計量儀表選型前，根據現場實際（jì）情況以及對不同流量計的對比，對公司深井水流量計選型進行了相關總結：①電磁流量計測量（liàng）穩定，適（shì）用範圍廣，可測量多種介質，但（dàn）容易受（shòu）到電（diàn）磁波的（de）幹擾。隨著（zhe）管徑的增大，其價格也會越來越昂貴（guì）。②超聲波流量計成本（běn）比較低，測量精（jīng）度高，運行穩定，安裝、檢修（xiū）方便，價格不（bú）會隨著管徑的（de）增大而越來越高的，但它會因為聲路的增多而越來越貴。③明（míng）渠（qú）流量計測量範圍廣，流量測量不受介質變化的影響（xiǎng），但其受量水槽尺寸的約束。一般來說，在滿（mǎn）足敞開渠道安裝條件的情況下，流量數據大，可以通過敞開渠道輸送汙水流量作業，采用堰式流量計和槽式流量計進行相關操作。在實際測量過程中，這（zhè）類設備能夠滿足計量對（duì）精確度的要求，而（ér）且可以節約能源。它采用的是（shì）自流方式輸送汙水。
此外，在進行（háng）管（guǎn）道輸送的深井水流量計量（liàng）作業時，需要作業人員（yuán）加大對電磁流量計（超聲波流量計）的運用（yòng）力度（dù）。在使用（yòng）該設備的過程中，換能器、電*等部件（jiàn）的清洗能夠促（cù）進計量精確度的提升。此外，為（wéi）了節約測（cè）量成本（běn），當（dāng）管（guǎn）道直（zhí）徑小於500 mm時，可（kě）以采用電磁（cí）流量計作（zuò）業；當管徑大於500 mm時，則需要（yào）借助超聲（shēng）波流量計作業（yè）。要想提高流量計的精度，可以采（cǎi）用多聲路流（liú）量計（有4聲（shēng）路、8聲路等）。
5 結束語
為（wéi）了進一步促進我國汙水處（chù）理（lǐ）工作（zuò）的高效完成，改善我國的生態環境，將綠色、可持續發展理念（niàn）落實到（dào）位，相關部門和人員要加強對深井水流量計的運用。基於此，本文分析、探討了*常見的3種（zhǒng）流量計的基本情況，即電磁流量計、超聲波流量計和明渠流量（liàng）計。筆者認為，隨（suí）著相關研究（jiū）的深入發展和技術的進步，我國汙水測（cè）量流量計必（bì）將獲得長足的發展，並以此為基礎，促進相（xiàng）關效益的提升，推動我國汙水流量（liàng）監測和處理工作的高效開展。
一、電磁流量計選型設計
電磁流量計是用來實現對汙水流量進行準確測量（liàng）的*推產品，但是其安裝過（guò）程要求比較嚴格，特別是大口徑的電磁（cí）流量計，在安裝過程中更要照顧出各方（fāng）麵的（de）影響因素（sù），才能使其發揮應用的功效。電磁流量計（jì）研發於（yú）20世紀中葉，並於七八十年代在工業生產過（guò）程中被廣泛運用。其運行原理是基於法拉（lā）*電磁感應定律，即被測介質（zhì）垂（chuí）直於磁力線方向流動，因而在與介質流動和磁（cí）力（lì）線都垂直的方向上產生感應電動勢。感應電動勢與被測介質流之間是正（zhèng）比例關係，利用流速和管道（dào）截（jié）麵積可以得出瞬（shùn）時流量。水中的電導率是電磁流量計能夠（gòu）正常工作（zuò）的前提之一，汙水中含有大（dà）量的雜質和鹽分，具有一定的電導（dǎo）率，所以，電磁流量計可以用於汙水測量。而對於純淨水，則無（wú）法利用電磁流量計測量。電磁流量計的使用優勢在於精（jīng）度高、測量穩定、適用範圍廣，可以根據介質選擇電*和（hé）內（nèi）襯，在惡（è）劣介質中也可用於完成測量工（gōng）作；缺點是容易受到電磁波的幹擾，管徑越大，價格就（jiù）越昂貴，而且（qiě）大管徑電磁流量計拆裝不容易，檢修困難。
2 超聲波流量計
超聲波流量計的工作原理是，借助（zhù）時（shí）差式（shì）測量（liàng）原理，通過一對超聲波探頭發射信號穿過中間介質到達另（lìng）一（yī）側管壁，被另一個探（tàn）頭接（jiē）收到，另一側探（tàn）頭同樣發射信號（hào）被*一個探頭接收到。在（zài）這個過程中，由於信號的（de）輸送（sòng）時間受（shòu）介質流速（sù）的影響，所以，存在一定的時間差。基於此，超聲波流量計（jì）借助相關公式（shì）計（jì）算出了相應的（de）流量值。
一般而言，超聲波流（liú）量計可分為（wéi）外夾式和插入（rù）式2種。隨著技術的不斷更新、升級，超聲波流量計由單聲路發展到多聲路，目前，常用的是8聲路超聲波流量計，其精度可達到電磁流量計的程度，可以克服安（ān）裝條件較差的問題。如（rú）果流量計前的直管段長度達（dá）不到安裝要求，可安裝多聲路超（chāo）聲波流量計。超聲波流量計具有數據自動存儲、測量精度高、全中文顯（xiǎn）示、操作靈活、攜帶（dài）方便等優點。與電磁流量計相比，在大管徑上安裝超聲波流量計（特別是在1 m以上的大管（guǎn）徑）有明顯的優勢，而且施工難度不大，成本相對低，維護方便。目前，我司已安（ān）裝了2台8聲道超聲波流量計，運行非常穩定。但是，超聲波流量計的缺點在於插入式超聲波換能器的安裝會受到介質成分的影響，適用範圍受到局（jú）限；換能器在使用過程中會老化，影響測量信號強（qiáng）度，降低測量精度；當被測介質中雜質或氣泡（pào）多時，也會出現無法測量的情況（kuàng）。在實（shí）際運（yùn）用中（zhōng），園區有2個廠家（jiā）安裝了超聲波流量計。受安裝條件的（de）限製，流（liú）量計（jì）安裝在泵出口2 m不到的（de）地方，泵啟動後，流量計的信（xìn）號強度降（jiàng）為0，泵停止時，信號強（qiáng）度為100.由此可以看出，超聲波流量計受（shòu）介質中氣泡的影響很大，氣泡（pào）多則無法正常使用。外夾式的超聲波流量計攜帶和安裝方便，計量檢測（cè）單位常常作為標準（zhǔn）計量器具（一般為進口產品（pǐn））在現場進行流量比對工作，但受換能器與管（guǎn）道之間耦合材料耐溫程度的限製，高溫下被測流體傳聲速度的原始數據不全，以及換能器功率強度的影響，容易導致流量計無法正常工作。如果長期在現場（chǎng）安裝使用，發生故障的概率（lǜ）更大（dà），因此，需定期更換流量計耦合（hé）劑（jì），並緊固管外壁上的換能器。這種外夾式的超聲波流量計（jì）我司已不（bú）考慮使用。
3 明渠流量計
我國的汙水處理廠汙水排（pái）放方式大部分是自（zì）然流下，也就是說，汙（wū）水在管路內或渠道（dào）內的流動是非滿管的。以這種非滿管狀態流動的水路，即具有自由表麵的水（shuǐ）路，叫做“明渠（qú）”。即使在所謂“暗渠”的水路中，由於液體是自然流下的（de），所（suǒ）以，它也（yě）屬於明渠流動（dòng）。對於這樣的水路，在測量流量時，不能使（shǐ）用常規有壓的滿管流量計。被（bèi）測量的汙（wū）水含（hán）有各種雜質和其他有機（jī）化學成分，雖然在汙（wū）水排放前已經作了淨化處（chù）理（lǐ），但是，如果使用與汙水介質直接接觸的流量計，長時間後（hòu），流量計內（nèi）部難免會出現結垢或被腐蝕的情（qíng）況，從而影響測量工作的順利進行。
汙水排放，特別是汙水處理廠汙水排放的計量儀（yí）表，是環保（bǎo）部門重（chóng）點監視的數據之一（yī），它必須具備以（yǐ）下特點：①計量（liàng）儀表必須是非接觸式測（cè）量的（de）儀表。汙水大（dà）都含有各種各樣的汙垢和有腐蝕性的物質，隻有非接觸測量，才能避（bì）免介質受物理性質和化學性質的影響，從而保證測量（liàng）精度（dù）和連慣性。②檢測件必（bì）須夾裝在（zài）管道外部，可隨意移動到任何（hé）地點測量，無需截斷管道（dào），計量（liàng）儀表的量程（chéng）比寬，線性好，價格適（shì）中。③計量儀表功耗低，符合當今儀器儀表小型化的（de）潮流。
超聲波明渠（qú）流量計是具有上述特點的一種非接觸式儀表（biǎo）。明渠流量計的優點在於測量範圍大，流量（liàng）測量不受支流麵回水、水中漂浮（fú）物泥沙、氣泡和水位大幅度（dù）變化的（de）影響，且流量傳感（gǎn）器會（huì）對水流產生阻（zǔ）力，結構簡單（dān），體積小，安裝方便。將其用於珠三角區域，標（biāo）準（zhǔn）渠道不需要改造，可直接安裝（zhuāng），而且安裝施工費用低。
巴歇爾槽是一種明渠水堰槽，一般由收縮段、厚喉（hóu）道（dào）段、喉道下（xià）有段組成，分為（wéi）大、小、標準型槽，具有水中固態物質不沉澱，水（shuǐ）位抬高落差小的特（tè）點，適合在排水溝渠中用於流量的測量。明渠流量計在（zài）實際的作業過程中也（yě）是依托超聲波液位計測量流量的。此外，由於該設備在實際作業（yè）過程（chéng）中能夠進行非接觸的測量，所以，它可被應用於比較惡劣（liè）的環境中（zhōng）。
總的來說，巴歇爾（ěr）槽形狀複雜，比堰的價格高，而且為了提高精度，要求量水槽的部分尺寸要準確。另外，在珠江三角區（qū）安裝巴歇爾（ěr）槽這類的明渠流（liú）量計時，要避開海水潮漲（zhǎng）潮落對流量（liàng）計的影響，保證流量（liàng）計有足夠的落（luò）差，保證計量（liàng）的準確度（dù）。它的優（yōu）點主要有水位損失小（約為堰（yàn）的1/4），水中即使有（yǒu）固態物質，也（yě）幾乎不沉澱，接近流（liú）速的（de）影響（xiǎng）小，對下（xià）流（liú）側的水位影響比較小等，所以，它適用（yòng）於測量汙（wū）水處理廠排（pái）放的汙（wū）水流量。
4 深井水流量計量儀表選型（xíng）建議
為了確保深井水流量計在實際作業過程中能夠充分發揮其自身效益，促進相關工作的開展，作業人員要（yào）加強對深井水流量計（jì）量儀表的科學（xué）選（xuǎn）型。在公（gōng）司確定深井水流量（liàng）計量儀表選型前，根據現場實際（jì）情況以及對不同流量計的對比，對公司深井水流量計選型進行了相關總結：①電磁流量計測量（liàng）穩定，適（shì）用範圍廣，可測量多種介質，但（dàn）容易受（shòu）到電（diàn）磁波的（de）幹擾。隨著（zhe）管徑的增大，其價格也會越來越昂貴（guì）。②超聲波流量計成本（běn）比較低，測量精（jīng）度高，運行穩定，安裝、檢修（xiū）方便，價格不（bú）會隨著管徑的（de）增大而越來越高的，但它會因為聲路的增多而越來越貴。③明（míng）渠（qú）流量計測量範圍廣，流量測量不受介質變化的影響（xiǎng），但其受量水槽尺寸的約束。一般來說，在滿（mǎn）足敞開渠道安裝條件的情況下，流量數據大，可以通過敞開渠道輸送汙水流量作業，采用堰式流量計和槽式流量計進行相關操作。在實際測量過程中，這（zhè）類設備能夠滿足計量對（duì）精確度的要求，而（ér）且可以節約能源。它采用的是（shì）自流方式輸送汙水。
此外，在進行（háng）管（guǎn）道輸送的深井水流量計量（liàng）作業時，需要作業人員（yuán）加大對電磁流量計（超聲波流量計）的運用（yòng）力度（dù）。在使用（yòng）該設備的過程中，換能器、電*等部件（jiàn）的清洗能夠促（cù）進計量精確度的提升。此外，為（wéi）了節約測（cè）量成本（běn），當（dāng）管（guǎn）道直（zhí）徑小於500 mm時，可（kě）以采用電磁（cí）流量計作（zuò）業；當管徑大於500 mm時，則需要（yào）借助超聲（shēng）波流量計作業（yè）。要想提高流量計的精度，可以采（cǎi）用多聲路流（liú）量計（有4聲（shēng）路、8聲路等）。
5 結束語
為（wéi）了進一步促進我國汙水處（chù）理（lǐ）工作（zuò）的高效完成，改善我國的生態環境，將綠色、可持續發展理念（niàn）落實到（dào）位，相關部門和人員要加強對深井水流量計的運用。基於此，本文分析、探討了*常見的3種（zhǒng）流量計的基本情況，即電磁流量計、超聲波流量計和明渠流量（liàng）計。筆者認為，隨（suí）著相關研究（jiū）的深入發展和技術的進步，我國汙水測（cè）量流量計必（bì）將獲得長足的發展，並以此為基礎，促進相（xiàng）關效益的提升，推動我國汙水流量（liàng）監測和處理工作的高效開展。
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