PRODUCT DISPLAY
污(wu)水流量(liàng)測量中(zhong)流量計(ji)的特點(diǎn)探究
發(fā)布日期(qī)：2026-01-03 浏覽次(cì)數：3244
上一篇(pian)：我國儀(yí)器儀表(biao)行業未(wèi)來研發(fā)方向
下(xià)一篇：工(gōng)業設備(bei)發展重(zhòng)點之流(liu)量計分(fen)析
返回(hui)
-
工控(kong)摘要：
環(huan)保産業(ye)對污水(shuǐ)流量的(de)測量和(hé)控制的(de)度、可靠(kào)性💚要求(qiú)已🥵越來(lai)越高，文(wen)章介紹(shào)了電磁(cí)式、渦街(jiē)式、節流(liu)式等幾(ji)種流量(liàng)計的選(xuan)型設計(ji)，結合水(shuǐ)處理工(gōng)藝，從⛹🏻♀️理(li)論和實(shí)踐兩方(fang)面闡🙇🏻述(shù)各自的(de)特點。
國(guo)外一位(wei)流量專(zhuān)家F.C.Kinghoro曾說(shuo)過，流量(liàng)計是少(shao)數幾種(zhong)使用比(bǐ)🥰制㊙️造艱(jiān)難的粘(zhān)性摩擦(ca)作用，還(hái)會産生(sheng)不穩定(ding)的旋渦(wō)和二次(ci)流等複(fú)雜流動(dòng)現象。測(ce)量儀表(biao)本身受(shòu)到衆多(duo)因素✨，如(rú)：管道、口(kǒu)徑大小(xiao)、形狀（圓(yuan)形、矩形(xing)）、邊界條(tiáo)件、介質(zhì)的物性(xìng)（溫度、壓(ya)力🙇♀️、密度(dù)、粘度、髒(zāng)污性、腐(fǔ)蝕性等(děng)）、流體的(de)流動狀(zhuang)态（紊流(liú)狀态、速(su)度分布(bu)等）以及(ji)安裝條(tiáo)件🔴與㊙️水(shui)平的影(ying)響。面對(dui)國内外(wài)十幾類(lei)、上百個(gè)品種的(de)流量儀(yí)表（先後(hòu)發展起(qi)來的容(rong)積式、差(chà)壓式、渦(wo)輪式、面(mian)積式🌈、電(dian)磁式、超(chāo)聲波式(shì)和熱式(shi)流量計(ji)等類型(xíng)），如何根(gen)據流⛹🏻♀️量(liang)、流态、安(an)裝要求(qiu)與環境(jìng)條🛀件、經(jing)濟性等(deng)因素♊合(he)理選型(xíng)，是應用(yòng)好流🏃量(liang)儀表的(de)前提和(hé)基礎。除(chu)了儀表(biǎo)自身質(zhì)量要得(de)到保證(zheng)，工藝🔞數(shu)據的提(tí)供和儀(yí)表的安(ān)裝、使用(yong)、維護是(shì)否合理(lǐ)也相當(dāng)重要。本(běn)文介紹(shào)電磁式(shì)、渦街⁉️式(shì)、節流式(shì)等幾種(zhong)流量計(ji)的選型(xíng)設計。
1、電(diàn)磁流量(liàng)計選型(xíng)設計
電(dian)磁流量(liàng)計自20世(shì)紀50年代(dài)末國内(nei)工業應(ying)用以來(lai)，七八十(shi)年代在(zai)流量測(cè)量中運(yun)用和發(fa)展很快(kuai)。電磁流(liú)量計的(de)工作原(yuán)理是❄️基(ji)于💋法拉(la)第電磁(ci)感應定(dìng)律，即被(bei)測介☁️質(zhì)垂直于(yú)磁力線(xiàn)方向流(liú)動，因而(ér)在與介(jie)質流動(dong)和磁力(lì)線都垂(chuí)直的方(fang)向上産(chǎn)生一💃🏻感(gan)應電動(dong)勢EX感應(ying)電動勢(shì)EX與被測(ce)介質流(liu)量（流速(su)）成正比(bi)，電磁流(liu)量計不(bú)受溫度(dù)、壓力、粘(zhān)度、重度(du)等外界(jiè)因素☀️的(de)影🈲響，測(cè)量管内(nei)部無收(shōu)縮或凸(tu)出部分(fèn)的壓力(li)損失，另(ling)外，流量(liang)元件檢(jian)測出的(de)zui初信号(hào)，是一個(gè)與流體(ti)平均流(liú)速成線(xian)性變化(hua)的電壓(ya)，它與流(liu)體的其(qí)他性質(zhi)無關，具(jù)有很大(da)的*性。
根(gēn)據污水(shuǐ)具有流(liú)量變化(huà)大、含雜(zá)質、腐蝕(shí)性小、有(yǒu)一定🔅的(de)導電能(néng)力等特(tè)性，測量(liàng)污水的(de)流量，電(dian)磁流量(liàng)計是一(yi)個很好(hao)的選🌈擇(zé)。它結構(gou)緊湊、體(tǐ)積小，安(an)裝、操作(zuo)、維護方(fāng)便，如測(ce)量系統(tǒng)采用智(zhì)能化設(she)計，整體(ti)密封加(jia)強，能在(zai)較惡劣(liè)的環境(jing)下正常(cháng)工作👌。可(ke)選用氯(lü)丁橡膠(jiāo)襯裏，含(han)钼不鏽(xiu)鋼電極(ji)的電磁(ci)流量計(ji)，即可🐉滿(man)足污水(shuǐ)流量✔️測(ce)量的要(yào)求。
某冶(yě)煉廠在(zai)生産中(zhong)，由于生(sheng)産工藝(yì)的需要(yào)，會産生(sheng)大量❄️的(de)工業污(wu)水，污水(shuǐ)處理分(fen)廠必須(xū)對污水(shuǐ)的流量(liàng)進行監(jiān)控。在以(yi)往🌂的設(she)計中，流(liu)量儀表(biao)不少都(dou)選用旋(xuan)渦🏃流量(liang)計和孔(kong)闆流量(liang)計。而實(shí)際應用(yòng)中發現(xian)測量的(de)流量顯(xiǎn)示值與(yǔ)實際流(liú)❌量偏差(cha)較大，而(er)改用電(dian)磁流量(liang)計偏差(cha)大大減(jiǎn)🏃♀️小。
2、渦街(jiē)流量計(ji)選型設(she)計
渦街(jie)流量計(ji)作爲一(yi)種新型(xing)流量計(jì)，80年代中(zhong)期以來(lái)發展較(jiào)快，它在(zài)流量測(ce)量方面(miàn)有着諸(zhu)多的優(you)點和長(zhang)處，在現(xiàn)代流量(liàng)測🤞量中(zhong)應用越(yue)來越廣(guang)泛。在國(guó)内使用(yòng)渦街流(liu)量計進(jin)行流量(liang)測量也(ye)愈來愈(yù)得到重(zhong)視，目前(qián)我國已(yi)有性能(néng)優良并(bing)有自主(zhu)知識産(chǎn)權的⭐産(chǎn)品系列(lie)。渦🈲街流(liú)量計是(shì)基于流(liu)體振動(dong)發展起(qi)來🈲的，根(gen)據旋渦(wo)的不同(tong)，檢測方(fang)式從熱(re)絲式、熱(rè)敏式逐(zhu)漸發展(zhǎn)了應力(lì)式、磁敏(mǐn)式💛及差(cha)動開關(guan)電容式(shì)、超聲波(bō)式等。渦(wo)街流量(liàng)計幾乎(hū)可用于(yu)一切可(ke)形成旋(xuan)渦列的(de)場合，不(bu)僅可用(yong)于封閉(bì)的管道(dao)，還可用(yong)于❤️開放(fang)的溝槽(cao)。與渦輪(lún)流量計(ji)相比，渦(wo)街流量(liang)計沒有(you)可動的(de)機械部(bu)件，維護(hù)工作量(liàng)小，儀表(biǎo)常數穩(wěn)定；與孔(kǒng)闆🏃式流(liu)量計相(xiàng)比，渦街(jie)流量✂️計(ji)測量範(fàn)圍大，壓(ya)力損失(shi)小，準确(que)度🙇🏻高，安(an)裝與維(wei)護簡單(dan)。但🐆渦街(jiē)流♌量計(jì)的環👉境(jing)相關參(cān)數較多(duō)，容易在(zài)使用現(xian)場被忽(hu)略而影(yǐng)響流量(liàng)計性能(néng)的正确(què)發揮。
渦(wō)街流量(liang)計的原(yuán)理是在(zài)流量計(jì)管道中(zhōng)，設置一(yī)滞流💛件(jian)，當㊙️流體(ti)流經滞(zhì)流件時(shi)，由于滞(zhì)流件表(biǎo)面的滞(zhi)流作用(yong)等原因(yin)，在其下(xià)遊會産(chǎn)生兩列(liè)不對稱(cheng)的旋渦(wo)，這些旋(xuán)渦在滞(zhì)流件的(de)側後方(fang)分開，形(xing)成所謂(wei)的卡門(men)（Karman）旋渦㊙️列(lie)，兩列旋(xuán)渦的旋(xuan)轉方向(xiàng)是相💋反(fǎn)的，卡門(men)從理論(lun)上證明(ming)了當h/L=0.281（h爲(wei)兩旋渦(wo)列之間(jiān)的寬度(dù)，L爲兩👄個(gè)相鄰旋(xuán)渦間🏃🏻的(de)距離）時(shí)，旋渦列(lie)是穩定(dìng)的雷諾(nuo)數Re是表(biǎo)征粘性(xing)流體流(liu)動特性(xing)的一個(gè)無量綱(gang)數，其物(wù)理♍意義(yi)是流體(tǐ)流動的(de)慣性力(li)與粘滞(zhi)力的比(bǐ)值。因此(cǐ)，流體的(de)📱流動狀(zhuàng)态對渦(wō)街流量(liàng)計的使(shi)用也🙇🏻有(you)一💜定的(de)影響。如(ru)果環境(jing)參數對(duì)流體流(liu)動狀态(tai)有影響(xiang)也會影(ying)響到渦(wo)街流量(liàng)計的使(shǐ)用性能(neng)。
經過實(shí)踐，如下(xia)幾個方(fāng)面對渦(wō)街流量(liang)計的使(shǐ)用都有(yǒu)影🐉響，應(yīng)對這些(xie)問題進(jìn)行分析(xī)。
（1）渦街流(liú)量計的(de)測量範(fàn)圍較大(da)，一般10：1，但(dàn)測量下(xia)限受許(xu)多因素(sù)限制：Re＞10000是(shì)渦街流(liu)量計工(gong)作的zui基(ji)本條件(jian)，除此以(yǐ)外，它還(hai)受旋渦(wō)能量🤞的(de)限制，介(jiè)質流速(sù)較低，則(zé)👣旋渦的(de)強度、旋(xuan)轉速度(du)也低，難(nán)以引起(qǐ)傳感元(yuan)件産生(shēng)響應信(xìn)号，旋渦(wo)頻率f也(yě)小，還會(hui)使信号(hào)💜處理發(fā)生困難(nán)。測量上(shàng)限則受(shou)傳感器(qi)的頻率(lǜ)響應（如(rú)磁敏式(shì)一般不(bu)超過400Hz）和(he)電路的(de)頻率限(xiàn)制，因此(ci)設計時(shí)一定要(yào)對流速(su)範圍進(jìn)行計算(suan)、核算，根(gēn)據流體(ti)的流速(sù)進行✏️選(xuan)擇。使用(yong)現場環(huán)👣境條件(jian)複雜，選(xuǎn)型🤩時除(chu)注意環(huan)境溫度(du)、濕度、氣(qì)氛等條(tiao)件外，還(hái)要考慮(lü)電磁幹(gàn)💚擾。在強(qiáng)幹擾如(ru)高壓輸(shu)電電站(zhàn)、大型整(zhěng)流所等(děng)場合，磁(ci)敏式、壓(yā)電應力(lì)式等儀(yi)表不能(neng)正常工(gong)作或不(bú)能準确(que)🏃測量。
（2）振(zhèn)動也是(shì)該類儀(yi)表的一(yi)大勁敵(di)。因此在(zài)使用時(shi)注意避(bi)免機械(xiè)振動，尤(you)其是管(guǎn)道的橫(héng)向振動(dong)（垂直于(yu)管道軸(zhou)線又垂(chui)直旋🏃🏻渦(wo)發📐生體(ti)軸線的(de)振動），這(zhè)種影響(xiǎng)在流❗量(liàng)計結構(gou)設計上(shàng)是無法(fǎ)抑制和(he)消除的(de)。由于渦(wo)街信号(hao)對流場(chǎng)🙇♀️影響同(tóng)樣敏感(gǎn)，故直管(guǎn)段長度(du)❄️不能保(bǎo)證穩定(dìng)渦街所(suo)必要的(de)流動條(tiao)件時，是(shì)不宜選(xuan)用的。即(jí)使🔴是🔞抗(kàng)振性較(jiao)強的電(diàn)容式、超(chao)聲波式(shì)，保證流(liu)體爲⛱️充(chong)分發展(zhan)的單向(xiàng)流，也是(shì)不可忽(hu)略的。
（3）介(jiè)質溫度(du)對渦街(jiē)流量計(ji)的使用(yong)性能也(yě)有很大(da)的影響(xiǎng)。如壓🔆力(lì)應力式(shì)渦街流(liu)量計不(bu)能長期(qī)使用在(zai)300℃狀态下(xia)，因其絕(jue)緣阻☎️抗(kàng)會由常(chang)溫下的(de)10MΩ～100MΩ急降至(zhì)1MΩ～10KΩ，輸出🌈信(xìn)号也變(bian)小，導⛹🏻♀️緻(zhi)測量特(te)性惡化(hua)，對此宜(yí)選用磁(ci)敏式或(huò)電容式(shì)結構。在(zai)測量系(xi)統中，傳(chuán)感器與(yǔ)轉換器(qi)👨❤️👨宜采用(yong)分離安(ān)裝方式(shì)，以免長(zhǎng)期高溫(wen)👄影響儀(yi)表可🤩靠(kào)性和使(shi)用壽命(ming)。
渦街流(liú)量計是(shi)一種比(bi)較新型(xíng)的流量(liàng)計，處于(yú)發展🌈階(jiē)段，還不(bú)很成熟(shú)，如果選(xuan)擇不當(dāng)，性能也(ye)不能很(hen)好發揮(hui)。隻有經(jīng)過合理(lǐ)💁選型、正(zheng)确安裝(zhuāng)後，還需(xu)要在使(shǐ)🚶用過程(chéng)中認真(zhēn)定期維(wei)護，不斷(duan)積累經(jing)驗，提高(gao)對系統(tǒng)故障的(de)預見性(xìng)以及判(pan)斷、處♌理(lǐ)問題的(de)能力，從(cóng)而達到(dao)令人滿(mǎn)意的效(xiào)果。
3、節流(liú)式流量(liang)計選型(xíng)設計
節(jie)流式流(liu)量計是(shi)早期大(da)量使用(yòng)的一種(zhǒng)測量流(liu)量的計(ji)量🧡裝置(zhì)，其曆史(shǐ)zui長，用量(liang)zui多。現在(zài)常見的(de)爲圓孔(kǒng)🤞闆型和(he)錐形入(ru)口闆💋型(xing)，其工作(zuò)原理是(shì)在流體(ti)管道中(zhōng)加入一(yī)孔闆節(jie)流件，通(tong)過導壓(ya)管引㊙️入(ru)壓差變(biàn)送器測(ce)出節🐪流(liu)件上、下(xia)遊的壓(yā)差，根據(ju)所測的(de)壓差經(jing)🔴過計算(suàn)即得㊙️出(chū)流量的(de)瞬🐇時值(zhí)。由于導(dǎo)壓管内(nèi)水的不(bú)流動性(xing)，在較寒(han)冷地區(qū)，冬天室(shì)外安裝(zhuāng)的孔闆(pǎn)取壓管(guan)容易☁️凍(dong)裂（凍住(zhu)），使差壓(yā)儀器無(wu)法正常(chang)工作。測(ce)🐆量較髒(zāng)的污水(shuǐ)時，孔🛀🏻闆(pan)需經常(chang)清洗。如(rú)清洗不(bú)及時㊙️，測(cè)量精度(dù)📞降低，取(qu)壓管經(jing)常被污(wu)物堵死(sǐ)，儀表無(wu)法使用(yong)。用孔闆(pǎn)的方式(shi)測流量(liang)時還有(you)壓力損(sǔn)失大、維(wéi)護量大(dà)等缺點(diǎn)。因此改(gǎi)變♍取壓(ya)方式，例(lì)如用徑(jìng)距取💛壓(ya)法，就可(ke)以減少(shao)孔闆污(wū)物的影(yǐng)響。
4、結語(yǔ)
以上幾(ji)種污水(shuǐ)流量測(ce)量流量(liàng)計中，電(diàn)磁流量(liàng)計性❓能(néng)較好，節(jie)流流量(liang)計應用(yong)範圍廣(guǎng)，而渦街(jiē)流量計(ji)比較新(xīn)型，并正(zheng)在🧑🏾🤝🧑🏼不斷(duan)發展。隻(zhi)有了解(jie)這幾種(zhǒng)流量計(ji)各自的(de)性能，才(cái)👨❤️👨能對流(liu)量計選(xuan)型設計(jì)💋好，使污(wu)水流量(liang)的測量(liàng)和控制(zhì)達🤟到度(dù)和可靠(kào)性要求(qiu)。
下(xià)一篇：工(gōng)業設備(bei)發展重(zhòng)點之流(liu)量計分(fen)析
