摘要(yào)：由于污水(shuǐ)來源不同(tóng)，所含污染(rǎn)物質也多(duo)種多樣♍，總(zǒng)🔴體來說都(dou)比較髒、含(han)有大量雜(zá)物、甚至還(hai)有腐蝕性(xing)。一般污水(shui)測量中選(xuǎn)🙇‍♀️擇明渠堰(yàn)槽流量計(jì)、超聲波流(liu)量計 和電(diàn)磁流量計(jì) 的比較普(pu)遍。文中将(jiāng)電磁流量(liang)計（以下簡(jiǎn)稱電磁流(liu)量計）與常(chang)用的超聲(sheng)波流量計(ji)和明渠流(liú)量計在污(wu)水測量中(zhōng)🔞的性能進(jin)👌行了對比(bi)，從分析，結(jié)果表明，電(dian)磁流量計(ji)更适🏃‍♀️合污(wu)水流量的(de)測量，能對(duì)污水測流(liú)起到實時(shi)準确的監(jiān)👌控。
0引言
　　流(liú)量計是污(wu)水處理廠(chǎng)中應用最(zui)多、最廣的(de)測量儀表(biǎo)。流量計的(de)類型多種(zhǒng)多樣，爲了(le)有效控制(zhì)污水排放(fang)，确保監測(cè)污水排放(fàng)的準确性(xing)，挑選合适(shì)的流量計(jì)十分必要(yao)。目前測量(liàng)污水流量(liàng)常用的流(liu)量計有明(ming)渠堰槽流(liú)量計、超聲(sheng)波流量計(jì)和電磁流(liu)量計等。其(qi)中Endress+Hauser（恩德斯(sī)豪斯，簡稱(chēng)E+H公司）公司(sī)生産的電(dian)磁流量計(jì)獨有過電(dian)壓勵磁技(ji)術，可快🐆速(su)形成磁場(chang)，縮短穩定(dìng)磁場形成(cheng)時間，延長(zhǎng)穩定測量(liàng)周期，有效(xiào)過濾雜散(sàn)信号，提高(gao)信号獲取(qǔ)強度，測量(liàng)更穩定，能(neng)克服傳統(tong)明渠流量(liang)計、超聲波(bo)流量計的(de)常見缺點(diǎn)，提💔高測量(liang)污水的準(zhǔn)确度♋和精(jing)度。爲了對(dui)比這幾種(zhǒng)常見流量(liang)計的測流(liú)🔆特性，本文(wen)從原理、特(te)點、影響測(cè)流準确性(xing)的因素，污(wū)水測流特(tè)點等方面(miàn)對上述幾(ji)種流量計(ji)進行了對(dui)比分析，以(yi)期選出最(zui)🈲适合污😘水(shuǐ)流量監測(ce)的流量計(jì)，使監測⁉️值(zhí)合理可靠(kào)，爲實際工(gōng)作中污水(shui)測流儀表(biǎo)的選擇提(ti)供參考。
1幾(ji)種測量方(fang)法的原理(li)和特點
1.1.明(ming)渠流量計(ji)
　　明渠流量(liàng)計的原理(lǐ)是在渠道(dao)中安置标(biao)準量水堰(yàn)槽(如巴歇(xiē)爾量水槽(cáo))，通過測量(liang)被測流體(ti)液位高度(du)，再經過測(ce)量儀⛷️器内(nèi)部的處理(lǐ)器運算得(dé)到流量（根(gen)⛱️據相應♉流(liu)量公式或(huò)經驗關系(xì)式，将測出(chu)的水位值(zhi)換算成流(liú)量值）。據統(tǒng)計，現用大(da)🏒多數的明(míng)渠測量方(fang)法爲巴歇(xiē)爾槽明渠(qu)流量計，因(yīn)此本文以(yǐ)标準巴歇(xiē)爾槽明渠(qu)流量🥰計爲(wei)例進行分(fèn)💜析。
标準巴(bā)歇爾槽流(liú)量Q計算公(gōng)式如下:
Q=0.375×b×（Ha/0.305）nn=1.569b0.026
式(shi)中:b爲喉道(dao)寬度；Ha爲實(shí)測液位；n是(shi)指數，不同(tong)渠道指🔆數(shu)不同。
　　由計(jì)算公式可(kě)知，流量測(ce)量的準确(que)度是由喉(hóu)道寬度b和(hé)實測液位(wèi)Ha兩個因素(su)決定的。實(shi)際測量液(ye)位時受到(dào)的影響因(yīn)素最多，如(rú)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼測量液位(wei)儀器的準(zhǔn)确度😘和被(bei)測液面的(de)流動狀态(tài)等。綜合而(ér)言有以下(xià)幾個方面(mian)影響測量(liang)準确度：
1）測(ce)量液位的(de)準确度，主(zhǔ)要取決于(yú)液位計的(de)測量準确(que)度。大多數(shù)🔴明渠都在(zai)使用非接(jie)觸式超聲(sheng)波液位計(ji)，實♉際測🐇量(liang)時受到☔被(bèi)測🤟液體表(biǎo)面浮沫和(he)固體漂浮(fú)物的影響(xiang)較㊙️大。
2）明渠(qu)流量計液(ye)位測量的(de)重複性主(zhu)要取決于(yu)液面的穩(wěn)定程度。在(zài)實際測量(liàng)污水的時(shi)候，經常發(fā)生水流不(bu)穩定的情(qíng)✨況，如産生(shēng)小型漩渦(wo)、波浪、泡沫(mò)等，液位測(cè)量的重複(fú)♍性常常🔞得(dé)不到滿足(zú)。
3）堰槽的幾(jǐ)何尺寸，取(qǔ)決于測量(liang)儀器的準(zhun)确度（堰槽(cao)🔴尺寸的制(zhi)造精度和(hé)安裝技術(shù)要求嚴格(ge)，稍有偏差(cha)将會對測(ce)量結果造(zào)成較⛱️大誤(wu)差）。
　　綜上所(suo)述，明渠流(liú)量計在監(jian)測污水流(liu)量的準确(què)度，受到🔆多(duō)方🌈面因素(sù)的影響，如(ru)堰槽的選(xuǎn)型、設計、制(zhi)作、安裝、調(diao)試和設置(zhì)，一✨旦安裝(zhuāng)成型後出(chu)現誤差很(hen)難糾正，在(zai)實際測量(liàng)污水時受(shou)到外界環(huán)境幹擾因(yīn)素影響較(jiao)大👣（如被測(ce)液面擾動(dòng)和結冰等(deng)），而且使用(yong)中需要經(jing)常維護。
1.2.超(chao)聲波流量(liang)計
　　 超聲波(bō)流量計 是(shì)20世紀70年代(dai)開始應用(yong)的一種流(liú)量儀器，和(hé)電磁流量(liàng)計一樣🏃🏻，因(yin)⛷️爲儀器流(liu)通通道未(wèi)設置任何(he)阻礙件，都(dou)屬👌于無✂️阻(zǔ)礙🌈流量計(ji)，适合測量(liang)大管徑和(hé)不易接觸(chu)的流體。超(chao)聲波流量(liàng)計測量是(shì)一種間接(jie)測量方法(fa)，主要有多(duō)普勒法和(hé)時差法兩(liǎng)種方式。在(zai)污水測量(liàng)中應用最(zuì)廣泛的是(shi)多普勒超(chāo)聲波👅流量(liang)計。
1.2.1時差法(fa)原理
　　在流(liu)體中超聲(shēng)波信号順(shun)流時傳播(bo)速度快，逆(nì)流時信号(hao)傳㊙️播速度(dù)慢，通過測(ce)量超聲波(bō)信号在流(liú)體中順流(liú)和逆流傳(chuán)播時🤩間差(cha)，即時差，間(jiān)接測出流(liu)體流速，再(zai)通✂️過流速(su)可以計算(suàn)出流體流(liú)量。時差法(fa)适合用于(yú)測量純淨(jing)流體，有較(jiao)多氣泡或(huò)雜質的流(liu)體會阻礙(ài)超聲波正(zheng)常傳播，會(hui)✍️影響測量(liàng)結果不準(zhǔn)确。
1.2.2多普勒(lè)法原理
　　超(chāo)聲接收器(qi)接收到超(chao)聲波傳播(bō)途中遇到(dào)的懸浮❌物(wu)質或微小(xiao)♊氣泡而被(bei)散射的信(xìn)号。發射信(xin)号頻率受(shou)多普勒效(xiao)應（利用聲(shēng)波所産生(sheng)的多普勒(lè)頻移現象(xiàng)，通過在靜(jìng)止點檢測(ce)從移動🔞源(yuan)所發❄️射聲(sheng)波産生❤️的(de)多普勒頻(pin)移來計算(suan)散射體流(liú)動速度進(jin)行測量）的(de)影響變爲(wei)不同的信(xìn)号頻率，根(gen)據頻率之(zhī)差與流體(ti)流速的數(shù)量關系，可(ke)算出流體(tǐ)流量。多普(pu)勒法流量(liàng)計适用☎️于(yu)測量🈲渾濁(zhuo)流👨‍❤️‍👨體，但隻(zhi)能測量雜(za)質約50mg/L以上(shàng)的流體。多(duo)普勒法測(cè)量精度低(di)于時差法(fa)。
1.2.3超聲波流(liu)量計的組(zǔ)成
　　超聲波(bō)流量計是(shi)由流量計(jì)表體、換能(neng)器、顯示器(qi)和累積系(xi)統等🥵部分(fèn)組成。超聲(shēng)波換能器(qì)是将輸入(rù)的💘電功率(lü)轉換成超(chao)聲波傳遞(dì)到被測流(liu)體中，接收(shou)器💋接收到(dào)♋的超聲波(bō)信号轉換(huàn)成流量信(xin)号傳遞給(gěi)積算儀表(biǎo)進行顯示(shi)和積算。超(chāo)聲波流量(liang)計按照安(an)裝㊙️方式可(kě)分爲插入(ru)式、夾裝式(shì)和管段式(shi)。
1.3.電磁流量(liàng)計
　　 電磁流(liú)量計 是自(zi)20世紀50年代(dài)末發展起(qi)來的新型(xíng)測量流量(liang)儀器。它是(shi)根據法拉(lā)第電磁感(gǎn)應定律制(zhì)成的，當導(dao)電流⁉️體在(zài)測量管内(nei)的磁場中(zhōng)做切割磁(ci)力線運動(dong)時（流🌐體流(liú)動方向與(yǔ)磁場方💋向(xiàng)垂直），會産(chan)生感應電(dian)動勢，電動(dong)勢被位于(yú)管徑兩端(duān)的一對電(diàn)極檢測到(dào)，傳感❌器将(jiāng)感應電動(dòng)勢作爲流(liu)量信号，傳(chuán)送到轉換(huàn)器，經信号(hao)處理後，用(yong)液晶顯示(shi)儀顯示瞬(shùn)時流量和(he)🐉累積流量(liang)。
　　電動勢的(de)大小與流(liu)速成正比(bǐ)，其值爲：E=B×V×D×K，其(qi)中，E爲感應(ying)電動勢，B爲(wei)磁感應強(qiáng)度，V爲導電(dian)液體平均(jun)流速，D爲電(dian)極間🍓距，K爲(wèi)磁場分布(bu)于軸向長(zhang)度有關的(de)系數。由于(yú)磁感應強(qiáng)度B、電極距(jù)離D和磁場(chǎng)分布于軸(zhóu)向長度有(yǒu)關系數K是(shì)常量，所以(yǐ)☎️E與V成正比(bi)，而流量體(ti)積又與流(liú)速V成正比(bi)，所以流量(liàng)體積💃與感(gǎn)應電動勢(shì)成正比。
1.3.1電(diàn)磁流量計(ji)
　　Endress+Hauser（恩德斯豪(háo)斯，簡稱E+H公(gōng)司）創建于(yú)1953年，是全世(shi)界著名的(de)🎯國際性集(jí)團公司，該(gai)公司生産(chǎn)的電磁流(liú)量計相比(bǐ)同類電磁(cí)流量🙇🏻計有(you)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼高頻勵磁(cí)技術、四電(dian)極技術，空(kōng)管檢測（EPD），電(diàn)子清洗（ECC）等(deng)先進功能(neng)🆚。
1.3.2電磁流量(liang)計四電極(ji)技術
　　電磁(ci)流量計四(si)電機結構(gòu)如圖1所示(shi)，電磁流量(liang)計擁有四(sì)⭐電極技術(shù)，其中EPD（EmptyPipeDetection）電極(ji)爲用于檢(jiǎn)測測量管(guan)滿管狀态(tai)✨，其工⁉️作基(jī)✉️本原理爲(wèi)EPD電極通過(guò)電壓，和兩(liang)側電極形(xíng)成導通，一(yī)💜旦管内有(you)空氣，随即(ji)報警。

1.3.3電磁流(liu)量計的主(zhǔ)要特點
1）根(gen)據電磁流(liu)量計的原(yuán)理，測量結(jie)果與被測(ce)流體的物(wu)理💯性質🏒無(wú)關（如流體(ti)壓力、溫度(du)、電導率等(deng)），所以工作(zuo)穩💛定、測量(liang)精确度高(gao)，其中電磁(ci)流量計獨(dú)有的EPD檢測(ce)保障🌐了儀(yi)表的可靠(kào)👄測量;
2）電磁(cí)流量計的(de)測量管内(nei)壁光滑，無(wu)阻塞，沒有(yǒu)壓力損🌏失(shi)；
3）電磁流量(liang)計測量流(liú)量時，和污(wū)水接觸的(de)部分隻有(you)内🥰管道和(hé)電極，爲了(le)能達到耐(nài)腐蝕和耐(nài)磨損的要(yao)求必須選(xuan)擇合适的(de)電極材料(liào)（如不鏽鋼(gāng)等）；
4）電磁流(liú)量計有使(shi)用壽命長(zhǎng)，維護成本(ben)低的特點(dian)（ECC清洗🔆功能(néng)⭕使儀表擁(yōng)有更長的(de)免維護周(zhou)期），而且可(kě)以測正、反(fǎn)兩個流向(xiàng)的流體流(liú)量；
5）輸出信(xìn)号多樣（脈(mò)沖、電流、頻(pín)率等）。根據(ju)上述電磁(ci)流量計的(de)特點，而污(wū)水有流量(liang)變化大、所(suo)含雜質屬(shǔ)性不同、有(you)一定的腐(fǔ)蝕🛀性、有導(dao)電能力等(deng)特性，所以(yǐ)測量污水(shuǐ)的流量，電(diàn)磁流量計(jì)是一個理(li)想的選擇(zé)。
2三種流量(liàng)計測量污(wū)水對比
2.1明(ming)渠與電磁(ci)流量計
基(jī)于明渠和(hé)電磁流量(liang)計的測量(liàng)原理不同(tong)，兩種測量(liàng)方法✍️無法(fǎ)直接比對(dui)，用表格說(shuō)明。如表1。
2.2E+H超(chao)聲波流量(liàng)計與電磁(cí)流量計
　　本(běn)次測試用(yong)的儀器爲(wei)E+H公司的電(dian)磁流量計(jì)，型号：Promag50W8H，DN800（管徑(jìng)800mm），橡膠💃内襯(chen)🌏（耐磨），精度(du)0.2%，不鏽鋼電(diàn)極。和E+H單聲(shēng)道夾裝式(shi)超聲波流(liú)量⭐計，型号(hao)：91WA1，可測試管(guǎn)徑爲100～2000mm，精度(du)0.2%。測量結果(guǒ)如表2所示(shì)。

測量結果(guǒ)分析如圖(tu)2所示。
　　從圖(tu)2可以看出(chu)随着時間(jiān)的推移，兩(liǎng)個儀器的(de)測量❤️數♍據(jù)偏差越大(da)，具體原因(yin)是因爲測(cè)量期間超(chao)聲波流量(liàng)計偶而發(fā)出現🌈氣液(ye)兩相報警(jǐng)，因爲報警(jǐng)時有部分(fèn)流⭐量缺失(shī)未被計入(ru)累計流量(liàng)。

　　一般氣液(ye)兩相報警(jing)是指介質(zhi)中出現較(jiào)多固體（比(bǐ)如高泥沙(shā)含量）或氣(qì)體（氣泡，類(lei)似消聲）造(zào)成的超聲(sheng)波信⁉️号衰(shuai)💋減，導🎯緻無(wu)法準确測(ce)量。
3結語
　　選(xuan)擇合适的(de)流量計确(que)保污水流(liu)量測量的(de)準确性，就(jiù)🤟需要了解(jiě)☎️各種流量(liang)計的原理(li)和各自的(de)特點。以上(shàng)三種污水(shuǐ)測量方法(fǎ)中，明渠堰(yàn)槽流量計(ji)在監測污(wū)水流量數(shù)據的時候(hou)，受到的影(ying)響因素較(jiao)多；超聲波(bō)流量計與(yǔ)電磁流量(liang)計都比較(jiào)适合用💰于(yu)污水測👌量(liàng)。但在實際(ji)的測量操(cao)作中，E+H超聲(shēng)波流量計(ji)相對于電(diàn)磁流量計(jì)🛀受到污水(shui)介質的💁影(ying)響因素較(jiào)大☔，而超💞聲(sheng)波流量💚計(jì)相對于電(diàn)磁🏃🏻流量計(jì)有便攜、安(ān)裝方便等(děng)👅優勢。如果(guǒ)需要長🔴時(shí)間精确的(de)檢測污水(shui)，如污水處(chu)理廠，電🈲磁(ci)流量計是(shì)理想的選(xuan)擇。

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