摘要:從滿足使(shǐ)用要求和提高(gao)效費比出發,介(jie)紹了水流量計(ji) 的測量特點和(he)選用要點、水流(liú)量計的特點以(yǐ)及水資源流量(liàng)儀表的選型。
1概(gai)述
　　儀表在使用(yòng)中,人們主要關(guān)注儀表的可靠(kào)性和精度。可靠(kao)性包括質量可(ke)靠和可維修性(xing),維修代價不大(dà)是較好的選擇(zé)。同時流量計本(ben)體性能好并不(bu)能🌈保證測🏃‍♀️量效(xiao)果☀️,故還應考慮(lǜ)精度。儀表選型(xíng)應該避免片面(miàn)追求性能高和(he)精度佳,而是在(zài)滿🐕足要求的🐪前(qián)提下,選用可靠(kào)性最高、維修最(zui)方便🔴、費用最省(sheng)的♉哪個方案。
2水(shui)流量計的測量(liang)特點和選用要(yao)點
　　水的潔淨程(chéng)度不同,工況條(tiáo)件各易,測量範(fan)圍懸殊,可靠👄性(xing)要求💁差異,測量(liàng)精度要求有高(gao)有低,費用承受(shou)能🆚力不一,因此(ci)不是随便裝一(yī)台流量計就肯(kěn)定能用好🤟。此外(wài),水流量計是作(zuò)爲♊貿易結算、能(néng)量計量、流量控(kòng)制⛹🏻‍♀️的重要依♻️據(ju);其測量☀️最不直(zhí)觀,現場很難直(zhi)接判定其準确(què)度;其影❌響測量(liang)準确度的因素(su)多樣,如安裝位(wei)置及方法等;大(da)管徑、低流速給(gei)測量帶來困難(nan);若🔞與管道直接(jiē)連接,儀表出故(gu)障時無法在線(xiàn)修複。所以流量(liang)計🔞量在國内外(wai)被視爲一個難(nan)點。
　　水流量計的(de)選用應從下列(lie)因素加以考慮(lǜ),即法蘭标準,有(yǒu)國标GB、歐标DIN、美标(biao)ANSI等;公稱直徑不(bú)代表管道内徑(jìng),同一管道直徑(jing)有不同的壁厚(hòu),有些流量計對(dui)管道内徑有嚴(yán)格要求;材質選(xuan)用;确定精确計(ji)量、一般計量、流(liú)量控制等用途(tu);GB/T17167規定,對于淨水(shuǐ)計量精度應達(dá)到±2.5%R,對于污水計(ji)量精度應達到(dao)±5%R;對介質狀态、化(huà)學性質、壓力損(sun)失、物理性質等(děng)進行明确;不同(tóng)流量計對最低(di)和最高流速有(you)明确的規定;對(duì)管道與儀表通(tōng)徑、上下遊直管(guan)段情況及閥門(mén)位置、安裝環境(jing)有無振動及電(dian)磁幹擾等進行(hang)明确;确定數字(zì)脈沖/模拟量輸(shū)出、含HART協議輸出(chu)等;确定安裝、運(yùn)行、校驗、維護、備(bèi)件和使用等壽(shou)命,性價比和技(jì)術服務等。
3水流(liú)量計的特點
　　水(shuǐ)流量計全部屬(shǔ)于推理式流量(liang)計,以下是一些(xiē)常用水流量計(ji)的特點。
1)差壓式(shì)流量計
　　主要采(cǎi)用 威力巴流量(liang)計 或 阿牛巴流(liú)量計 等均速管(guan)流量計。優點是(shi)制作簡單、性能(néng)穩定、對振動不(bu)☎️敏感💰、抗幹擾能(neng)力較強。缺點是(shi)精度屬于中等(deng)水平👅、範圍度較(jiao)窄、安裝要🍓求較(jiao)高、洩漏點多。
(2)超(chao)聲波流量計
　　超(chao)聲波流量計 按(àn)測量原理分爲(wèi)爲傳播時間法(fǎ)、多普勒效應法(fǎ)等🌍;按安裝方式(shì)分爲可移動安(an)裝、固定安裝;按(an)聲道數分爲單(dan)聲道、多聲道。特(te)點是無阻力損(sǔn)失、流量下限低(di)、便攜式可随✍️時(shi)安裝及拆卸、适(shi)于大管道且造(zao)價與管徑無關(guān)。局限性是便攜(xie)式精度不高、不(bu)能用于🐆小口徑(jing)測量、多聲道價(jià)格昂貴等。
(3)電磁(cí)流量計
　　電磁流(liú)量計 按激磁方(fang)式分爲交流激(ji)磁、低頻矩形波(bo)激磁等;按㊙️安裝(zhuāng)方式分爲法蘭(lan)連接、螺紋連接(jiē)、插入式等;按結(jié)構形式分爲一(yī)體型、分體型等(deng);按介質狀态分(fèn)爲滿管型、不💃🏻滿(man)管型。它是測量(liang)導電性流體理(li)想的體積流量(liàng)計,優點是管道(dao)爲光滑直管,無(wú)阻塞,無磨損,壓(ya)🌏損小,無可動部(bu)件,可靠性高,長(zhǎng)期穩定性好,免(miǎn)維護;測量範圍(wéi)大,保‼️證精度的(de)範圍度一般達(da)40∶1,可測範圍達200∶1;對(duì)流體狀況要求(qiú)不高,對前後直(zhi)管段要求低;精(jīng)度🐆高,可達0.2%R;口徑(jìng)範圍大;可測雙(shuāng)向流量;與流體(tǐ)接觸的電極和(he)内襯材料有多(duo)種選擇;響應速(sù)度可達10ms,批處理(lǐ)時間可達1秒;可(ke)自清洗。局限性(xìng)是有🌐最小電導(dǎo)💁率的限制;磨損(sǔn)和結垢會影🎯響(xiǎng)測量精度;流體(tǐ)需要充滿管道(dao);大口徑産品價(jià)格高。選型要點(diǎn):精度爲滿管型(xíng)0.5-2.0級(特殊0.2級)、不滿(man)管型1.5-2.0級、插入型(xíng)2.0-4.0級💁;流⛱️速範圍爲(wèi)⚽0.5-10米/秒,注意易粘(zhān)😍附、沉積、結垢的(de)應大于2米/秒,含(hán)顆粒介質的應(ying)小于3米/秒。
(4)渦街(jiē)流量計
　　渦街流(liu)量計 特點是無(wu)可動部件,可靠(kao)性高,使用壽命(ming)長;原始頻率輸(shu)出信号與實際(ji)體積流量成線(xiàn)性關系;測量範(fàn)圍寬🔞,在10∶1以上;安(an)裝簡單,維護方(fang)便,費用較低;測(cè)量精度較高。局(ju)限性是不适于(yu)安裝在強震動(dòng)場合的管道上(shàng);有較長的直管(guan)段。
4水資源流量(liang)儀表的選型
(1)自(zì)來水的流量測(ce)量
　　最适宜用旋(xuan)翼式水表;DN≥200的選(xuǎn)用電磁流量計(jì),精度達±(0.3-1)%R,可🛀根據(ju)🤞費用選用,精度(dù)越高價格越貴(guì)。
(2)原水和過濾水(shui)的流量測量
　　原(yuan)水泥沙等雜質(zhì)含量較高,過濾(lǜ)水泥沙等雜質(zhì)含量梢低,若選(xuan)用節流式差壓(ya)流量計,取壓閥(fá)等常被泥沙堵(du)死,相比之下選(xuan)用勻速管、插入(ru)式渦街或插入(rù)式電磁、超聲流(liu)量計就不會出(chū)現這些情況。因(yin)爲轉動部分易(yi)堵易卡,故選用(yong)旋🎯翼式水表也(ye)是不适宜的,有(yǒu)時流體帶有長(zhang)纖維雜質,會挂(guà)在渦街發生體(ti)上,導緻儀表🐕失(shi)靈,這時也不🏒宜(yi)選用渦街流量(liàng)計。
　　給排水道若(ruò)爲敞開渠道,具(jù)有自由表面自(zì)然流,可💋采用明(ming)渠🧡流㊙️量計測量(liang)流量,而管渠,雖(sui)不敞開,但是在(zai)非🏒受壓非滿👨‍❤️‍👨管(guǎn)狀态下流動,實(shi)際上也屬于明(míng)渠。明渠流量測(ce)量方法很多,主(zhu)要有堰式和槽(cao)式兩大類,都是(shi)設🤞置了标準化(huà)量水堰槽,在規(gui)定位置測量水(shuǐ)位,再根據流量(liàng)與水位的關系(xì)計算㊙️出流量。在(zai)計算機技術廣(guang)泛應用的今天(tian),可将水位-流量(liàng)函數關系裝入(rù)儀表,采用⭐查表(biao)和線性内插的(de)方法得到流量(liang)值,從而達到較(jiao)高精度。薄壁堰(yàn)是測量精度最(zuì)高的,能達到🧑🏾‍🤝‍🧑🏼±(1—3)%FS,量(liàng)程比爲(12-15)∶1,測量範(fan)圍達0-40000m3/h,其特點是(shi)結構簡單,價格(gé)便宜,測量精度(dù)高,可靠性好,其(qí)缺點是水頭👉損(sun)失大,不能🌈用于(yu)平坦地面♌的渠(qú)道,堰上遊易堆(dui)積固形物,要定(ding)期清理。槽式流(liu)量計測量槽有(yǒu)多種形🐇式,水中(zhōng)固㊙️态物質幾乎(hū)不沉澱,随💰水流(liu)⁉️排出,水位擡高(gao)比堰小,适用于(yu)不⚽允許有大落(luo)差❗的渠道,有P槽(cáo)和PB槽等。堰式和(he)槽式流量計都(dou)是用液位計計(ji)算流量,常用✏️非(fei)接觸㊙️超聲式液(ye)位計連續測量(liàng)水位,注意測點(dian)必須避免表面(miàn)有大量🐇泡沫的(de)場所。
渦街流量(liang)計安裝和維護(hù)都非常簡單,但(dàn)隻能部
　　分解決(jué)測量問題,因爲(wèi)口徑較大的要(yao)比同口徑的電(dian)磁要貴,且口徑(jìng)隻能做到DN15-400,最小(xiao)可測流量爲0.32m3/h,最(zui)小可測流速爲(wei)0.4m/s。電磁口徑可以(yi)做到DN2.5-3000,可測流量(liàng)爲0.0053―305000m3/h,最小可測流(liu)🔆速爲0.1m/s,因而覆蓋(gài)🈚範圍比渦街流(liú)量計寬得多。大(da)口徑的電磁價(jia)格較貴,解決🔱方(fang)案是選📱用插入(rù)式🈚流量計,分爲(wèi) 插入式渦街流(liu)量計 或電磁等(děng)點流速計型、差(cha)壓式勻速管等(děng)徑流速型㊙️等,插(cha)入式渦街最小(xiao)可測流速爲0.32m/s,精(jīng)度達±1%R,測量頭位(wei)于管道中心線(xiàn)上,耐髒性🏃‍♂️較好(hǎo),含有少量泥砂(sha)也不🏃會引起✌️故(gu)障,當流速下限(xian)更低時則無法(fǎ)完成測量任務(wu); 插入式電磁流(liu)量計 下限無限(xiàn)制,隻是誤差較(jiào)大,其範圍度較(jiao)大,有較高精度(du),測量頭一般位(wèi)于管道中特定(dìng)位置。在大口徑(jìng)🤩管路流量計中(zhōng),由于流速普遍(bian)較低,泥沙、污垢(gòu)等易在儀表✍️表(biao)面沉積,因此流(liú)量探頭常配有(yǒu)球閥,實現在線(xiàn)維護🐉和檢查。
　　勻(yún)速管流量計在(zai)大口徑時用得(dé)較多,優點是結(jié)構簡🌈單,價格💯便(biàn)宜,維修方便,隻(zhi)要插入杆長度(dù)同管徑相吻合(he),儀表示值受管(guǎn)内流速分布的(de)影響較小,在安(ān)裝時要注意引(yin)壓管中不能有(you)氣體🤞存在,否則(zé)引起儀表示值(zhi)發生變化,故需(xu)要對引壓管進(jìn)行排氣。缺點是(shi)避免泥沙将取(qu)樣孔堵死,爲不(bú)打破平衡必須(xū)嚴禁排污,隻允(yǔn)許開表時進行(hang)少量排氣操作(zuò);相對流量較小(xiao)時,誤差較大,主(zhu)要适于一般測(ce)量和過程監控(kong);标定困難,需逐(zhu)台進行。威力巴(bā)流量計采用子(zi)彈頭形🧑🏾‍🤝‍🧑🏼斷面的(de)檢測杆,流量系(xi)數K穩定性好,拐(guǎi)點相對平緩;低(dī)壓取壓孔位于(yú)探頭兩側面,流(liú)體分離點之前(qián),流速🔞較快,避免(miǎn)了污垢聚集,不(bú)易堵,而高壓取(qu)壓孔位于高壓(yā)區,阻止了流體(ti)中的固體顆粒(li)進入,所以高⚽低(dī)壓測孔的本質(zhi)防堵性能優于(yú)其他斷面的檢(jian)測杆,同🐉時檢✊測(cè)杆前端表面采(cǎi)用粗糙化處理(li),使其表面始終(zhōng)保持邊界紊流(liú),降低了流體牽(qian)引👨‍❤️‍👨力和渦街脫(tuō)落力,從而産🤩生(shēng)穩定流線,使流(liu)量系數更加穩(wen)定,流量系數K的(de)精🔴度爲1.0%;但因爲(wei)所測差壓較📧小(xiao),應配用零點穩(wěn)定性好的 微差(cha)壓變送器 ,而“T”形(xing)阿牛巴流量計(ji)具有更強的差(cha)壓信号,其它與(yu)威力⭐巴流量計(ji)類似。
　　超聲流量(liàng)計換能器可不(bú)與介質直接接(jie)觸,介質有🔱較多(duo)雜質也不對測(cè)量構成嚴重威(wei)脅,夾裝式雖精(jīng)度不高,但✂️安裝(zhuang)方便,常用于流(liú)量監視,适用于(yú)無停車機會的(de)場合,常用來與(yǔ)其他流量計進(jìn)行比對。多聲道(dao)超聲流量計精(jīng)度達±0.5%,可以用于(yú)貿易交接,但安(ān)裝必須在專業(yè)指導下進行。傳(chuan)播時間法的适(shi)用于潔淨流體(tǐ)的測量,大管徑(jìng)帶測量管的多(duō)聲道流量計,精(jing)度最高,基本誤(wù)差在±(0.5―1)%R,有的高達(dá)㊙️±0.15%R,夾裝式可達到(dào)🔅±(1―3)%R;而多譜勒效應(yīng)法的🐉适用于固(gù)相含量較🏒多或(huo)含有氣泡的液(yè)㊙️體,基本誤差⭕在(zài)±(3―10)%FS,當固♻️體含量基(ji)本不變時,可達(da)±(0.5―3)%FS。
　　結論:給排水道(dao)爲敞開渠道時(shi)采用明渠流量(liang)計;在貿🙇‍♀️易計量(liang)時⭕,DN≤200時超聲波儀(yí)表比電磁貴,選(xuan)用電磁流🍉量計(jì),而DN≥250時✉️超聲流量(liang)計比電磁流量(liàng)計便宜,選用超(chao)聲流量計,特别(bie)在大管道上優(yōu)先選用✂️多聲道(dào)超聲🚶流量計,精(jīng)度完全滿足計(jì)量要求;對計量(liang)要求較低💁的可(kě)以選用勻速管(guǎn)流量計或插入(ru)式渦街;對一般(ban)的流量監控可(kě)以采用插入式(shì)電磁流量計。
(3)去(qu)離子水的流量(liang)測量
　　去離子水(shuǐ)純度極高,由于(yu)管徑較小可以(yǐ)采用渦街🛀流量(liang)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計,在個别大管(guan)徑的流量測量(liàng)中可采用勻速(sù)管流👣量計。
(4)污水(shui)的流量測量
　　污(wu)水比較髒污,有(you)時有一定腐蝕(shí)性,應根據實際(ji)情況選❄️擇流量(liàng)計,用管道輸送(song)的污水可用電(diàn)磁流量計進㊙️行(hang)測量,但要注意(yi)測量管和電極(jí)的清洗;通過明(míng)渠排🥰放的,适用(yòng)明渠💃🏻流量計或(huò)面積-速度流量(liang)計⭐。
5結論
　　每種水(shuǐ)流量計都有優(you)缺點,因此了解(jie)原理和适用範(fan)圍至關重要。當(dāng)數種流量計均(jun)能滿足時,應選(xuan)用無機械運動(dòng)部件,磨損小的(de)流量計。一台流(liú)量計成功運行(hang)的條件是:由流(liu)體性質和精度(dù)要求選擇類型(xing);由流量範圍選(xuan)擇口徑;由類型(xíng)正确選擇安裝(zhuāng)地點;由性能、服(fú)務選擇廠家;嚴(yán)格按廠家說明(ming)書精心安裝及(jí)接線調試。

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