摘要：供(gòng)水管網(wang)中大口(kǒu)徑流量(liàng)計 的測(ce)量應用(yong)一直是(shì)供水行(hang)業所面(miàn)臨的一(yi)個難題(ti)。目前雖(suī)然用☀️于(yú)大口徑(jìng)管道上(shàng)的流量(liàng)儀表很(hěn)多,但🐇是(shì)就其性(xìng)能以及(jí)應用效(xiào)果來看(kàn)，仍然各(ge)有短缺(que),另外,水(shuǐ)計量對(dui)保⛱️護珍(zhen)貴🔴的水(shui)資源、提(ti)高供水(shuǐ)行業的(de)經濟效(xiao)益有着(zhe)十分重(zhong)要的意(yi)義。本文(wen)結💁合“克(kè)市南湖(hú)(東污溝(gōu)水庫)改(gǎi)造工程(chéng)🛀🏻取水工(gōng)程”,就🙇‍♀️大(dà)口徑流(liú)量🈲計在(zài)供水管(guan)網中計(jì)量方面(mian)的應用(yòng)做出了(le)相關的(de)🏒技術分(fen)析與探(tan)讨。
0引言(yan)
　　大口徑(jìng)流量計(ji)的計量(liang)問題倍(bèi)受人們(men)關注，是(shi)因爲水(shuǐ)⭕計量的(de)數據對(dui)保護珍(zhen)貴的水(shui)資源、提(ti)高供水(shui)行📞業的(de)經濟效(xiao)益有着(zhe)✊十分重(zhong)要的意(yi)義。
　　克市(shi)南湖(東(dong)污溝水(shui)庫)改造(zào)工程取(qǔ)水工程(cheng)"就是将(jiang)⚽穿城河(hé)水引至(zhì)南湖(東(dong)溝污水(shui)庫),将南(nan)湖打造(zao)成景💰觀(guān)湖,并同(tóng)時擴大(da)克拉瑪(ma)依市水(shui)資源系(xì)統備用(yong)蓄水設(shè)施❄️能力(lì)。由此可(ke)見，做好(hǎo)南🌐湖取(qu)水工程(chéng)水流量(liang)的交接(jie)計♻️量具(ju)有十分(fèn)重要的(de)🌐意義。
1工(gōng)程概況(kuàng)及特點(dian)分析
1.1引(yǐn)水工程(cheng)概況
1.1.1沿(yán)線條“克(kè)市南湖(hú)(東污溝(gōu)水庫)改(gai)造工程(chéng)取水工(gong)程”沿線(xiàn)條件如(rú)表1所示(shi)。
 
1.1.2取水水(shui)源水質(zhi)
　　新建南(nán)湖水拟(nǐ)采用穿(chuan)城河水(shuǐ)源補充(chōng),水質參(can)照阿依(yī)庫勒水(shuǐ)庫🌈水質(zhì)，可滿足(zu)備用水(shui)源水質(zhi)要求，見(jiàn)表2,數據(jù)🔆來源于(yú)2025年12月15日(rì)👈市環保(bǎo)局監測(cè)數據。
 
1.2引(yin)水工程(cheng)大口徑(jing)管路液(ye)體流量(liàng)測量的(de)特點及(ji)儀表選(xuan)型注意(yi)事項
　　綜(zōng)合表1、表(biǎo)2,可得以(yi)下結論(lùn):
1)由表1可(ke)知，取水(shuǐ)管道水(shui)流爲自(zì)流狀态(tài),且沿線(xiàn)高程很(hen)小☎️，管路(lu)口⛱️徑大(dà),要求壓(yā)損越小(xiao)越好，流(liu)量儀表(biao)選型時(shi)🚶就要☔使(shǐ)壓💋損盡(jin)💰可能小(xiao)。
2)由引水(shui)規模可(kě)知,此大(dà)口徑管(guǎn)路的平(píng)均流速(su)爲v=1.2m/s。
3)不适(shi)用局部(bu)縮徑的(de)方法提(ti)高流速(sù),以免造(zào)成壓力(lì)損失過(guò)♋大。
4)由于(yu)流速較(jiao)低,流體(ti)中的污(wu)垢、懸浮(fú)物等極(ji)易在管(guǎn)道💜内壁(bi)沉💚積。設(she)計時應(yīng)考慮儀(yí)表與流(liú)體接觸(chu)部分的(de)清洗。
5)測(ce)量範圍(wei)度要求(qiú)大。水管(guǎn)流量不(bu)能保證(zhèng)恒定,相(xiang)差懸殊(shū)✏️。
6)防護等(deng)級要求(qiú)高。取水(shui)管道口(kǒu)徑大，且(qie)途經:世(shì)紀公園(yuán)等市政(zheng)♋規劃區(qū),大口徑(jing)管路實(shí)行埋地(di)敷設,流(liu)量傳感(gan)器安裝(zhuāng)在儀表(biǎo)井内的(de)管段上(shàng)。由于地(dì)表綠化(hua)用水、井(jǐng)⁉️壁滲透(tòu)和管路(lù)外漏等(deng)原因常(cháng)常引起(qi)井内水(shuǐ)位上升(sheng)而淹沒(mei)流量傳(chuán)感器。
7)取(qǔ)水管道(dào)水質呈(chéng)堿性,需(xū)考慮腐(fu)蝕問題(tí)。
8)取水管(guǎn)道流量(liang)儀表用(yong)于貿易(yi)結算。
2供(gong)水管網(wang)中大口(kou)徑流量(liang)計應用(yòng)現狀及(jí)分析
2.1插(cha)入式流(liú)量計
2.1.1 插(cha) 入式渦(wo)輪流量(liang)計
　　價格(gé)較低。但(dan)流體中(zhong)含固體(ti)顆粒時(shi),極易導(dǎo)緻渦輪(lun)卡滞。且(qiě)🙇‍♀️四📐氟生(shēng)料帶之(zhi)類的異(yì)物,極易(yi)繞在渦(wō)輪葉片(pian)，上,導緻(zhì)流量♌系(xi)數改變(bian)，而大口(kou)徑管路(lu)上加裝(zhuāng)網♉目數(shu)滿足要(yao)求的過(guò)濾🏃🏻‍♂️器又(yòu)不太現(xiàn)實。
2.1.2差壓(ya)式均速(sù)管流量(liàng)計
結構(gòu)簡單,價(jià)格便宜(yi)。但是,水(shuǐ)中泥沙(sha)易将取(qǔ)樣孔堵(dǔ)死而💃引(yǐn)起故💛障(zhang),相對流(liu)量較小(xiǎo)時誤差(cha)增大。
2.1.3 插(cha) 入式渦(wō)街流量(liang)計
　　受其(qi)測量原(yuan)理的制(zhi)約,可測(cè)流速下(xià)限隻能(neng)達到0.3m/s,在(zài)測量❌對(duì)象的流(liú)速下限(xiàn)要求更(geng)低時,不(bú)能勝任(rèn)。
　　總的來(lai)說，插人(ren)式流量(liang)計具有(you)一些優(yōu)點:1)購置(zhì)費。管徑(jìng)愈大愈(yù)便宜。2)安(ān)裝費。采(cai)用不斷(duàn)流取出(chū)型可節(jiē)省旁路(lu)管及其(qí)輔助設(she)備。3)運行(hang)費少，壓(yā)損小,能(néng)耗費低(dī)。但測量(liang)🤞精度很(hen)低。
2.2電磁(cí)流量計(jì)
　　電磁流(liú)量計 在(zai)水流量(liàng)測量中(zhong)有重要(yao)地位,這(zhè)是因爲(wèi)該種儀(yí)表具有(yǒu)以下優(you)點:
1)測量(liàng)管内無(wú)可動部(bù)件,不會(hui)引起附(fù)加的壓(ya)力損失(shī);2)測量精(jīng)度高，且(qiě)輸出本(ben)質上是(shi)線性的(de);3)範圍度(du)大,保證(zhèng)精度的(de)範圍度(du)一般可(ke)達40:1,可測(ce)範圍可(ke)達200:1。但是(shi),本工程(cheng)若采用(yong)電磁流(liu)量計,會(hui)存在以(yǐ)下問題(ti):1)在線使(shi)用的大(dà)口徑電(diàn)磁流量(liàng)計,由于(yu)不停水(shui)檢🚶測及(ji)不方便(bian)拆卸等(děng)原因,難(nán)以做到(dao)故障維(wéi)修或按(an)期進行(hang)周期檢(jian)定;2)大口(kǒu)徑🌐産品(pǐn)價格高(gao);3)從正确(que)性、經濟(ji)性方面(miàn)考慮，推(tuī)薦使用(yong)的流速(su)範圍爲(wei)1~5m/s。本工程(cheng)中,流速(sù)可能☔<1m/s,因(yīn)此其精(jing)度不能(néng)保證;4)由(you)于流速(su)低,易在(zài)測量管(guǎn)内襯和(he)電極上(shang)形成沉(chén)積物,造(zao)成測量(liang)不正确(què)。要🐇及時(shi)♻️清洗檢(jiǎn)測件,就(jiù)必須增(zēng)加旁路(lù)管。大口(kǒu)徑管路(lu)因爲投(tou)資和位(wei)置空間(jiān)限制,這(zhe)一🥰點不(bú)易辦到(dao)。
2.3超聲波(bō)流量計(ji)
2.3.1兩種超(chao)聲波流(liú)量計的(de)選擇
　　目(mù)前 超聲(sheng)波流量(liang)計 有管(guan)道安裝(zhuang)式和外(wài)敷式兩(liǎng)種。管道(dào)安裝式(shì)由于其(qi)大口徑(jìng)産品價(jià)格高、不(bú)方便拆(chai)卸等原(yuan)因,所以(yi)本工程(chéng)不考慮(lǜ)采用。本(běn)工程最(zuì)終采用(yòng)超聲波(bō)流量計(jì)(外敷式(shì))。
2.3.2超聲波(bō)流量計(jì)(外敷式(shi))技術特(te)性與其(qí)它大口(kǒu)徑流量(liàng)計比較(jiao)💋
　　超聲波(bo)流量計(ji)(外縛式(shi))是目前(qián)其它流(liú)量計所(suǒ)無法做(zuo)到🔆的獨(dú)有🏃‍♀️的測(ce)量方式(shi),是适于(yu)解決大(dà)口徑流(liú)量測量(liàng)困難問(wen)題的一(yi)💔.類流量(liàng)計,有較(jiao)突出的(de)優點:
1)超(chāo)聲波流(liú)量計的(de)“外縛式(shi)”安裝,檢(jian)測件内(nèi)無阻礙(ai)物,不幹(gàn)擾流場(chǎng),不會堵(du)塞,無附(fù)加壓損(sun)。
2)安裝時(shí)無需破(pò)壞管道(dào)。無論是(shì)管段式(shì)或是插(cha)人式都(dou)📞需要在(zài)管道上(shang)開孔,或(huò)截管法(fa)蘭連接(jiē),或停運(yun)安裝,而(er)📧超聲波(bo)流量計(ji)📧外縛即(ji)可,安裝(zhuāng)成本大(da)大降低(di)。
3)由于“外(wài)縛式”測(cè)量爲非(fei)接觸式(shi),測量時(shi)探頭夾(jia)縛在🆚管(guǎn)道外側(ce)，沒有防(fang)腐防污(wū)處理的(de)要求。其(qí)他儀表(biao)需考慮(lü)接觸材(cai)質的選(xuǎn)材,且選(xuǎn)材等級(ji)愈高,造(zào)價愈昂(áng)🏃貴。
4)測量(liang)管徑足(zú)夠大時(shi),其它流(liú)量計均(jun)會受到(dao)機械加(jia)❓工或運(yun)輸的限(xiàn)制而無(wu)法滿足(zú)測量要(yào)求,超聲(sheng)波流量(liàng)計外敷(fū)式可很(hen)好地解(jiě)⚽決,而且(qiě)一台表(biǎo)可任意(yì)測量各(ge)種管徑(jìng),而⭐管段(duan)式儀表(biao)--台表隻(zhi)能針對(dui)性地測(ce)量一種(zhǒng)管徑的(de)流量。
5)無(wu)定期調(diao)校和定(dìng)期拆洗(xǐ)等要求(qiu)。由于儀(yí)表不與(yu)被測介(jie)質接觸(chu),故無需(xu)進行定(dìng)期拆洗(xǐ)、定期排(pái)污等維(wéi)護工作(zuò),大大降(jiang)低儀表(biǎo)的運行(háng)維護成(cheng)本。
6)超聲(shēng)波流量(liang)計的測(ce)量精度(dù)同管徑(jing)有關,管(guǎn)徑越大(dà)🏃‍♀️,精度越(yuè)高。有的(de)供應商(shang)能提供(gòng)帶測量(liang)管的多(duō)聲道時(shí)差🐇式超(chāo)聲流量(liang)計,正确(que)度最高(gao)可達0.15級(jí)。
7)量程比(bi)大,基本(běn)無上限(xiàn)。
8)對直管(guan)段的要(yao)求較寬(kuān)松。一般(ban)流量計(jì),通常會(hui)嚴格要(yào)求測點(dian)📞前10D後5D。而(er)超聲波(bō)流量計(jì)對此則(zé)較寬松(song),測點前(qian)7D後3D即可(kě),甚至更(gèng)小,測量(liang)點選擇(ze)範圍更(geng)寬。這樣(yàng)測量時(shi)🐉會更加(jia)方便,減(jian)少測量(liang)時的安(ān)裝難度(du)。
9)對于本(ben)工程，由(yóu)于地表(biao)綠化用(yong)水、井壁(bì)滲透和(hé)管路外(wai)漏等原(yuán)因常常(chang)引起井(jing)内水位(wèi)上升而(ér)很可能(néng)淹沒流(liu)量傳感(gǎn)器⭐，所以(yi)用超聲(shēng)波流量(liàng)計的傳(chuan)感器和(hé)變送器(qi)爲分體(ti)💛式安裝(zhuāng):傳感器(qì)安裝在(zài)管内,探(tan)頭的🌏防(fáng)護等級(ji)爲潛水(shui)型;超聲(shēng)波流量(liang)計變送(song)器目前(qián)做不到(dào)IP68,所以将(jiāng)變送器(qì)安裝在(zai)儀表井(jing),靠近上(shàng)部。
　　超聲(sheng)波流量(liang)計(外縛(fu)式)與幾(ji)種常用(yong)大口徑(jìng)流量計(jì)的性能(néng)🥰比較如(ru)表3所示(shi)。
 
3供水管(guǎn)網中大(dà)口徑流(liu)量計應(ying)用存在(zai)的問題(tí)及解決(jué)🌈方案
　　由(you)于對大(dà)口徑水(shuǐ)流量計(ji)不能停(ting)水檢測(cè)及不方(fang)便拆卸(xiè)🐅等原因(yin),進行校(xiao)準和檢(jiǎn)定也是(shì)水工業(yè)發展和(hé)計量學(xue)的一項(xiang)技術難(nán)關。
3.1送檢(jian)困難
　　南(nan)湖取水(shuǐ)流量計(jì)用于貿(mao)易結算(suàn),對其必(bi)須進行(hang)周期性(xìng)強制檢(jian)🔴定。由于(yú)我國大(dà)于DN400以上(shang)的大口(kou)徑流量(liang)計檢定(dìng)站☀️很少(shǎo),流量㊙️計(jì)送檢不(bu)便且增(zēng)加了運(yùn)輸成本(běn)。
3.2在線實(shí)流檢定(ding)困難
　　由(you)于大口(kou)徑流量(liàng)計的現(xian)場工作(zuo)條件與(yǔ)實驗室(shi)的㊙️工作(zuò)條件相(xiang)差很大(dà)，因此所(suǒ)有供水(shuǐ)企業根(gen)據各自(zi)實際條(tiáo)件,都在(zai)探索切(qie)實可行(háng)的實流(liu)檢定方(fang)法。傳統(tǒng)主要采(cai)用标準(zhun)表法✍️,有(you)如下🥰缺(quē)點:
1)要求(qiú)正确知(zhi)道管道(dao)參數,而(er)現場實(shi)際情況(kuàng)又難以(yǐ)确定;2)作(zuò)爲标準(zhun)表要求(qiu)有較理(lǐ)想的管(guan)道安裝(zhuang)條件;3)人(ren)爲因素(sù)對測量(liàng)的影響(xiǎng)較大;4)現(xiàn)場流量(liang)不易調(diào)控,很難(nan)實現全(quan)量程測(cè)試。
解決(jue)方法:
　　将(jiāng) 便攜式(shì)超聲波(bō)流量計(jì) 作爲标(biao)準表。運(yun)用便攜(xie)式超聲(sheng)波流量(liàng)計實現(xiàn)在線大(da)㊙️口徑流(liu)量計檢(jiǎn)測的優(yōu)點:
1)可實(shí)現不斷(duàn)流測量(liàng),設備便(biàn)于攜帶(dài),安裝方(fang)便;2)不幹(gan)擾流🔴場(chǎng),無壓📧力(li)損失,穩(wen)定性好(hǎo);3)外夾式(shi)探頭,可(ke)以根據(ju)管道現(xian)場情🤩況(kuàng)移🔞動安(ān)裝測量(liang);4)适用範(fàn)圍廣,可(ke)用㊙️于各(gè)種類型(xing)流🍉量計(jì)的❤️在線(xiàn)檢🏃‍♀️測;5)适(shì)應性強(qiáng)，可用于(yú)🙇🏻不同管(guǎn)徑.不同(tong)介質的(de)檢測;6)标(biao)準表價(jià)格基本(ben)與所測(ce)管徑無(wu)關,性價(jià)比高。
　　運(yun)用便攜(xié)式超聲(shēng)波流量(liang)計開展(zhǎn)在線大(da)口徑流(liu)量計💛的(de)檢🧑🏽‍🤝‍🧑🏻測☎️,這(zhe)種方法(fa)極大地(dì)方便了(le)供水企(qi)業的計(ji)量工作(zuò).同🔱時也(yě)🔱有效降(jiang)低了企(qǐ)業在計(ji)量方面(miàn)的資🏃‍♂️金(jīn)消耗。
4結(jié)論與展(zhǎn)望
　　論文(wén)結合“克(ke)市南湖(hú)(東污溝(gou)水庫)改(gai)造工程(chéng)取水工(gōng)程",對供(gòng)水管網(wǎng)中各類(lèi)大口徑(jìng)流量計(jì)的主要(yao)技術特(tè)點🤞和影(ying)響因素(su)進行了(le)分析與(yǔ)研究，爲(wei)大口徑(jìng)流⚽量計(jì)進一步(bù)的推廣(guǎng)應用提(tí)供了實(shi)踐經驗(yàn)。同時，希(xi)🛀望各種(zhǒng)大口徑(jing)流量計(jì)的性能(neng)更趨于(yu)完善,更(gèng)好地解(jie)決大口(kǒu)徑流量(liàng)計的檢(jian)定難問(wen)題。

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