摘要：本文主要闡述了在污水測量中，如何選擇合適的污水流量計，以確保對污水流量監(jiān)控的準(zhǔn)確性和對污水排放更有效的控制。
    為了實現(xiàn)對工業(yè)廢水、生活污水排放能力更有效的控制，確保污水流量監(jiān)控的準(zhǔn)確性，選擇合適的流量計是關(guān)鍵。一般工業(yè)廢水、生活污水都是比較臟的、有雜物、有的還有腐蝕性。這類液體的計量選用無壓力損失、無阻力的流量計是比較合適的。差壓式流量計和容積式流量計不應(yīng)是選擇的對象。一般污水測量中選擇明渠堰槽流量計、電磁流量計和超聲波流量計的比較普遍。
    一、明渠堰槽流量計：
    明渠堰槽流量計由量水堰槽和水位流量轉(zhuǎn)換儀表所組成，主要用于測量明渠中污水的流量，其工作原理是，在明渠中設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)量水堰槽，并按規(guī)定位置測量水位，則流過堰槽的流量與水位呈單值關(guān)系，根據(jù)相應(yīng)的流量公式或經(jīng)驗關(guān)系式，將測出的水位值換算出流量值。

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    量水堰槽一般分為:薄壁堰、寬頂堰、三角形剖面堰、平坦v形堰、巴歇爾槽和無喉道槽。一般要求過堰槽水流為自由流(即量水堰槽下游水位低于某一限制水位)狀態(tài)，此時上游水位與流量呈單值關(guān)系，當(dāng)堰槽進(jìn)行淹沒流測量時，也有相應(yīng)的經(jīng)驗關(guān)系式進(jìn)行計算。下表為量水堰槽的流量范圍和不確定度。

    關(guān)于槽型的選擇，無論是選擇何種槽，都應(yīng)考慮以下兒個因素為基礎(chǔ)，如用途、被測流量的變化范圍、有效水頭、非淹沒極限及***大淹沒系數(shù)、渠道特性、通過測流槽所能允許的水頭損失總量、所要求的測驗精度、使用固定槽所需要的操作條件，以及經(jīng)濟(jì)上的考慮。
    現(xiàn)在污水測量中選用巴歇爾槽的較多，巴歇爾槽的橫斷面為矩形，其喉道寬的變幅范圍較大，從很小( 0. 0254m)到大(15m)甚至更大。巴歇爾槽的一個***大優(yōu)點是在高淹沒系數(shù)且低水頭損失的情況下，能正常、滿意地運(yùn)行。這就使得該槽尤其適用明渠中淹沒流的水流測量。
    明渠堰槽流量計的安裝必須根據(jù)現(xiàn)場情況確定，安裝質(zhì)量的好壞直接影響流量計的精度。一般要求測流槽中心線應(yīng)與行近渠中心線完全重合，兩邊呈對稱布置。各部分裝置應(yīng)準(zhǔn)確牢固，且不致因水流和溫度的變化而腐蝕變形。應(yīng)做好基礎(chǔ)處理，保證安裝質(zhì)量，不致因各種原因發(fā)生傾覆、滑動、斷裂、沉陷和漏水的情況。喉道應(yīng)經(jīng)常保持良好的表面光潔度，其距喉道上下游各1/2H}:距離以內(nèi)應(yīng)平整光滑?，F(xiàn)場澆筑的槽體，其喉道應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)水泥抹面，或用優(yōu)質(zhì)不腐蝕材料整飾表面。
    堰槽在使用期間應(yīng)注意養(yǎng)護(hù)，防止損壞，要有有效的防淤、防腐、防凍和防裂措施。要經(jīng)常檢查校測防_0變形，保持各部位尺寸的準(zhǔn)確和表面良好的光潔度。當(dāng)發(fā)生槽底淤積或堰頂上粘貼有漂浮物時，應(yīng)及時清洗。
    二、電磁流量計：
    電磁流量計是自20世紀(jì)50年代末隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。它是是基于法拉第電磁感應(yīng)定律制成的，用于測量導(dǎo)電液體的體積流量。其工作原理為在封閉管道中，設(shè)置一個與流動方向相垂直的磁場，通過測量導(dǎo)電液體在磁場中運(yùn)動所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢推算出流量。

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    由式((2)可知，當(dāng)測量管結(jié)構(gòu)一定時，感應(yīng)電動勢e與被測介質(zhì)流量(流速)成正比，而與流體的狀態(tài)和物性參數(shù)無關(guān)。
    電磁流量計的主要特點如下:1、由于測量結(jié)果與液體的壓力、溫度、電導(dǎo)率等物理參數(shù)無關(guān)，所以測量度高、工作可靠;2,測量管內(nèi)無阻流件，因此無附加壓力損失;3、只有管道和電極與被測液體接觸，因此，只要合理選擇電極材料，即可達(dá)到耐腐蝕、耐磨損的要求;4、具有使用壽命長，維護(hù)要求低的特點;可以測定正、反方向流體的流量;5,輸出信號方式比較靈活，有脈沖、電流、頻率等方式。因此根據(jù)污水具有流量變化大、含雜質(zhì)、有腐蝕性、有一定的導(dǎo)電能力等特性，測量污水的流量，電磁流量計是一個很好的選擇。
    電磁流量計的選型應(yīng)從精度等級、測量介質(zhì)流速、流量與管道口徑、襯里和電極材料這幾方面考慮。對用于測量污水用的電磁流量計，因其用于貿(mào)易結(jié)算和環(huán)保計量的場合，應(yīng)選擇精度等級高些，如1.0級、0.5級。電磁流量計的滿度流量可以在測量介質(zhì)流速(0.5~12)m / s范圍內(nèi)選用，范圍比較寬。但由于污水有易粘附、易沉積、積垢的特點，應(yīng)選擇流速不低于2m/s，***好提高到((3~4)m / s，這樣可以避免粘附、沉積和結(jié)垢發(fā)生。測量腐蝕性污水用的電磁流量計電極的耐腐蝕性要求極高，不允許腐蝕。腐蝕會破壞電極與襯里的密封，從而造成介質(zhì)泄漏，導(dǎo)致流量計的損壞。
    要保證電磁流量計的測量精度，正確的安裝是很重要的。
   1、應(yīng)避免安裝在有管道雜散電流干擾，空間強(qiáng)電磁波干擾，大型電機(jī)磁場干擾的場所。
   2、應(yīng)安裝在無振動或振動小到對流量計的影響可忽略不計的場所。
   3、應(yīng)避免將傳感器安裝在易積聚氣體的管系***高點;或安裝在白上而下的垂直管上，可能出現(xiàn)排空;或傳感器后無背壓，流體直接排入大氣而形成測量管內(nèi)非滿管。
   4、電磁流量計的傳感器應(yīng)安裝在離任何上游擾動部件至少1 ODN和離下游擾動部件SDN的直管道中。當(dāng)上游直管道長度不夠時，可安裝流動調(diào)整器。
   5、電磁流星傳感器必須單獨接地，使傳感器和流體大約處于相同電位。
    三、超聲波流量計：

    超聲波流星計是20世紀(jì)70年代隨著集成電路技術(shù)的發(fā)展才開始應(yīng)用的一種流星儀表。適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。超聲波流量測量是一種間接測量方法，對于流速的測量有三種方式:聲循環(huán)、聲學(xué)多普勒、時差法。一般污水測量中應(yīng)用范圍***廣泛的是時差式超聲波流量計。其可以測量雜質(zhì)含量不高(雜質(zhì)含量小于10g/L，粒徑小于1mm)的污水的流量，而且精度可達(dá)±1.0%。

    時差式超聲波流量計是利用聲波在流體中順流傳播和逆流傳播的時間差與流體流速成正比這一原理來測量流體流量的。

  因此只要測出超聲波的順、逆流時的傳播時間標(biāo)tup、tdown，即可求出U。
  超聲波流量計由流量計表體、超聲換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)等部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號供給積算儀表進(jìn)行顯示和積算。
  超聲波流量計由流量計表體、超聲換能器、電子線路及流量顯示和累積系統(tǒng)等部分組成。超聲波發(fā)射換能器將電能轉(zhuǎn)換為超聲波能量，并將其發(fā)射到被測流體中，接收器接收到的超聲波信號經(jīng)電子線路放大并轉(zhuǎn)換為代表流量的電信號供給積算儀表進(jìn)行顯示和積算。
  流量計按換能器安裝方式可分為接觸式和外夾式，接觸式流量計根據(jù)換能器的數(shù)目不同可分為單聲道、雙聲道和多聲道流量計。
  目前的污水流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題，這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來制造和運(yùn)輸上的困難，造價提高、安裝不易這些缺點，超聲波流量計均可避免。因為超聲波流量計可管外安裝、非接觸測流，儀表造價基本與所測管徑無關(guān)，性價比高。另外，超聲波流量計的流量測量準(zhǔn)確度兒乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響。故超聲波流量計被認(rèn)為是較好的大管徑污水流量測量的儀表。
  超聲波流量計是一種工作性能與現(xiàn)場安裝有極大關(guān)系的流量儀表，所以，選擇合適的工作現(xiàn)場，進(jìn)行正確的安裝，才能保證儀表的準(zhǔn)確計量。一般，儀表安裝時應(yīng)注意以下幾個方面:
    1、流量計應(yīng)水平安裝，并確認(rèn)管道內(nèi)流體介質(zhì)是否滿管。
    2、應(yīng)有足夠長的表前直管段長度，是否滿足直管段前10D后5D以及離泵30D的距離。(D為管道內(nèi)直徑)
    3,確認(rèn)管道兒何尺寸(充分考慮到管道內(nèi)壁結(jié)垢厚度)，由流量與管徑的關(guān)系可知，管徑每存在1%的誤差，會產(chǎn)生約3%的流量誤差，因此，必須將管道內(nèi)徑測量準(zhǔn)確。另外，管道結(jié)垢，不但造成管徑誤差，還會使聲波發(fā)生散射，降低流量計的測量精度。結(jié)垢嚴(yán)重的，應(yīng)將安裝換能器的那段管道更換新的不銹鋼管道。
    4、在流量計上游的管道設(shè)置排氣閥，時差式超聲波流量計對水中混入的氣泡特別敏感，流體中的氣泡會造成流量計示值的不穩(wěn)定，積聚的氣體如果正好與探頭的安裝位置吻合，將造成流量計無法工作。
    5、避免在水泵、大功率電臺，即有強(qiáng)磁場和震動干擾處安裝流量計。
    四、結(jié)束語：
    以上幾種污水測量用流量計中，明渠堰槽流量計投資低，具有一定的排污水中雜質(zhì)的能力;電磁流量計計量準(zhǔn)確度高，測量范圍寬;超聲波流量計適合大管徑、大流量的污水測量。只有了解這兒種流量計各自的性能，才能選擇合適的流量計，確保污水流量監(jiān)控的準(zhǔn)確性。

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