摘要(yao)：由于污水(shui)來源不同(tong)，所含污染(ran)物質也多(duo)種多樣，總(zong)體來說都(dou)比較髒、含(han)有大量雜(za)物、甚至還(hai)有腐蝕性(xing)。一般♊污水(shui)💛測量中選(xuan)擇明渠堰(yan)槽流量計(ji)、超聲波流(liu)量計 和電(dian)磁流量計(ji) 的比較普(pu)遍。文中将(jiang)電磁流量(liang)計（以下簡(jian)稱電磁流(liu)🥵量計）與常(chang)用的超聲(sheng)波流量計(ji)和明渠流(liu)量計在污(wu)水測量中(zhong)💋的性能進(jin)行了㊙️對比(bi)，從分析，結(jie)果表明，電(dian)磁流量計(ji)更适合污(wu)水流量的(de)測量，能對(dui)污水測流(liu)起到實時(shi)準确的監(jian)控。
0引言
　　流(liu)量計是污(wu)水處理廠(chang)中應用最(zui)多、最廣的(de)測量儀表(biao)。流量計的(de)類型多種(zhong)多樣，爲了(le)有效控制(zhi)污水排🌈放(fang)，确保監測(ce)污水排放(fang)的㊙️準确性(xing)，挑選合适(shi)的流量👌計(ji)十分必要(yao)。目前測量(liang)污水流✉️量(liang)常用的流(liu)量計有明(ming)渠堰槽🤞流(liu)量計、超⛹🏻‍♀️聲(sheng)波流量計(ji)和電磁流(liu)量計等。其(qi)中Endress+Hauser（恩德斯(si)豪斯，簡稱(cheng)E+H公司）公司(si)生産🆚的電(dian)磁流量🛀計(ji)獨有過電(dian)壓✌️勵磁技(ji)術，可快速(su)形成磁場(chang)，縮短穩🤞定(ding)磁場形成(cheng)時間，延長(zhang)穩定測量(liang)周期，有效(xiao)過濾雜散(san)信号，提高(gao)信号獲取(qu)強度，測量(liang)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(dian)，提高測⚽量(liang)污水的準(zhun)确度和精(jing)度。爲了對(dui)比這幾種(zhong)常見流量(liang)計的測流(liu)🐅特性，本文(wen)從原🌐理、特(te)點、影響測(ce)流準确性(xing)的因素，污(wu)水測流特(te)點等方面(mian)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(shui)流量監測(ce)的流量計(ji)，使監測值(zhi)合理可靠(kao)，爲實際工(gong)作中污水(shui)測流儀表(biao)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(liang)計的原理(li)是在渠道(dao)中安置标(biao)準量水堰(yan)槽🌂(如巴歇(xie)爾量水槽(cao))，通過測量(liang)被測流體(ti)液位高度(du)☁️，再經過測(ce)量儀器内(nei)🌏部的處理(li)器運算得(de)到流量（根(gen)據相應🤩流(liu)量公式或(huo)經驗關系(xi)😄式，将測🧑🏾‍🤝‍🧑🏼出(chu)的水位值(zhi)💁換算成流(liu)量值）。據統(tong)🔴計，現用大(da)☀️多數的明(ming)渠測量方(fang)法爲巴歇(xie)爾槽明渠(qu)流量計，因(yin)此本文以(yi)标準巴歇(xie)🛀🏻爾槽明渠(qu)流量計爲(wei)例進行分(fen)析。
标準巴(ba)歇爾槽流(liu)量Q計算公(gong)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(shi)測液位；n是(shi)指數，不同(tong)渠道指數(shu)不同。
　　由計(ji)算公式可(ke)知，流量測(ce)量的準确(que)度是由喉(hou)道寬度b和(he)實測液位(wei)Ha兩個因素(su)決定的。實(shi)際測量液(ye)位時✍️受到(dao)的影響因(yin)素最⭐多，如(ru)⛷️測量液位(wei)儀器的準(zhun)确度和被(bei)測液面的(de)流動狀态(tai)等。綜合而(er)言有以下(xia)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(zhu)要取決于(yu)液位計的(de)測量準确(que)度。大💃🏻多數(shu)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(bei)測液體表(biao)面浮沫和(he)固體漂浮(fu)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(wen)定程度。在(zai)實際測量(liang)污水的時(shi)候，經常發(fa)生水流不(bu)穩定的情(qing)況，如産生(sheng)🔞小型漩渦(wo)、波浪、泡沫(mo)等，液位測(ce)量🐇的重複(fu)性常常💞得(de)不到滿足(zu)。
3）堰槽的幾(ji)何尺寸，取(qu)決于測量(liang)儀器的準(zhun)确度（堰槽(cao)尺👉寸的制(zhi)造精度和(he)安裝技術(shu)要求嚴格(ge)，稍有偏差(cha)将會🏃‍♂️對測(ce)量結果造(zao)🔱成較大誤(wu)差）。
　　綜上所(suo)述，明渠流(liu)量計在監(jian)測污水流(liu)量的準确(que)度，受到多(duo)方面因素(su)的影響，如(ru)堰槽的選(xuan)型、設計、制(zhi)作、安裝👄、調(diao)試🔞和設⭐置(zhi)，一旦安裝(zhuang)成型後出(chu)現誤差很(hen)難糾正，在(zai)實際測量(liang)污水時受(shou)到外界環(huan)境幹擾因(yin)素影響較(jiao)大（如被測(ce)液面擾動(dong)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(bo)流量計 是(shi)20世紀70年代(dai)開始應用(yong)的一種流(liu)量儀器，和(he)電磁流量(liang)計一樣🐕，因(yin)爲儀器流(liu)通通道未(wei)設置任何(he)阻礙件🔞，都(dou)屬于無阻(zu)礙🥵流量計(ji)，适合測量(liang)大管徑和(he)不易接觸(chu)的流體。超(chao)聲波流量(liang)計測量是(shi)一種間接(jie)測量方法(fa)，主要有多(duo)普勒法🌍和(he)時差法兩(liang)種方式。在(zai)污水測量(liang)中應用最(zui)廣泛的是(shi)多普勒超(chao)聲波❌流量(liang)計。
1.2.1時差法(fa)原理
　　在流(liu)體中超聲(sheng)波信号順(shun)流時傳播(bo)速度快，逆(ni)流時信号(hao)傳播🥵速度(du)慢，通過測(ce)量超聲波(bo)信号在流(liu)體中順流(liu)和逆流傳(chuan)播時間差(cha)，即時差，間(jian)接測出流(liu)體流速，再(zai)通過流速(su)可以計算(suan)出流體流(liu)量。時差法(fa)适合用于(yu)測量純淨(jing)流體，有較(jiao)多氣泡或(huo)雜質的流(liu)體會阻礙(ai)超聲波正(zheng)常傳播，會(hui)影響測量(liang)結果不準(zhun)确。
1.2.2多普勒(le)法原理
　　超(chao)聲接收器(qi)接收到超(chao)聲波傳播(bo)途中遇到(dao)的懸浮物(wu)⭕質♉或🏃微小(xiao)氣泡而被(bei)散射的信(xin)号。發射信(xin)号頻率受(shou)多普勒效(xiao)應（利用聲(sheng)波所産生(sheng)的多普勒(le)頻移現💚象(xiang)，通過在靜(jing)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(liu)動速度🈲進(jin)行測量♌）的(de)影響變爲(wei)不同的信(xin)号頻率，根(gen)據頻率之(zhi)差與流體(ti)流速的數(shu)🌍量♌關系，可(ke)算出流體(ti)流量。多普(pu)勒法流量(liang)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(shang)的流體。多(duo)普勒法測(ce)量精度低(di)于時差🏃‍♂️法(fa)。
1.2.3超聲波流(liu)量計的組(zu)成
　　超聲波(bo)流量計是(shi)由流量計(ji)表體、換能(neng)器、顯示器(qi)和累積系(xi)🔞統🏃‍♂️等部分(fen)組成。超聲(sheng)波換能器(qi)是将輸入(ru)的🌈電功率(lü)轉☁️換成超(chao)聲☀️波傳遞(di)到被測流(liu)體中，接收(shou)器接收到(dao)的超聲⛷️波(bo)信号轉換(huan)成流量信(xin)号傳遞給(gei)積算儀表(biao)進行顯示(shi)和⭐積算。超(chao)聲波流量(liang)計按照安(an)裝❤️方式可(ke)分爲插入(ru)式、夾裝式(shi)和管段式(shi)。
1.3.電磁流量(liang)計
　　 電磁流(liu)量計 是自(zi)20世紀50年代(dai)末發展起(qi)來的新型(xing)測量流量(liang)儀器。它是(shi)根據法拉(la)第電磁感(gan)應定律制(zhi)成的，當導(dao)電流體在(zai)測量管内(nei)🔱的磁場中(zhong)📧做切割磁(ci)力線運動(dong)時（流體流(liu)動方向與(yu)磁場方向(xiang)垂直），會産(chan)生感應電(dian)動勢，電動(dong)勢被位于(yu)管徑兩端(duan)的一對電(dian)極檢🏃‍♀️測到(dao)，傳感器将(jiang)感應電動(dong)勢作爲流(liu)量信号，傳(chuan)送到轉換(huan)器，經✊信号(hao)處理後，用(yong)液晶顯示(shi)儀顯示瞬(shun)時流量和(he)累積👨‍❤️‍👨流量(liang)。
　　電動勢的(de)大小與流(liu)速成正比(bi)，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(qiang)度，V爲導電(dian)液體平均(jun)流速，D爲電(dian)極間距，K爲(wei)磁場分布(bu)于軸向長(zhang)度有關的(de)系數。由于(yu)磁感應🔴強(qiang)度B、電極距(ju)離D和磁場(chang)🛀分布于軸(zhou)向長度有(you)關系數K是(shi)常量，所以(yi)E與V成正比(bi)🌈，而流量體(ti)積又與流(liu)速V成正比(bi)，所以流量(liang)體積✍️與感(gan)應電動勢(shi)成正比。
1.3.1電(dian)磁流量計(ji)
　　Endress+Hauser（恩德斯豪(hao)斯，簡稱E+H公(gong)司）創建于(yu)1953年，是全世(shi)界著名的(de)國際性集(ji)團公司，該(gai)公司生産(chan)的電磁流(liu)量計相比(bi)㊙️同類電磁(ci)流量🐉計有(you)🐇高頻🤩勵磁(ci)技術、四電(dian)極技術，空(kong)管檢測（EPD），電(dian)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(gou)如圖1所示(shi)，電磁流量(liang)計擁有🔞四(si)電極技術(shu)，其中EPD（EmptyPipeDetection）電極(ji)爲用于檢(jian)測測量管(guan)滿管狀态(tai)，其工作基(ji)🌏本原🧑🏾‍🤝‍🧑🏼理爲(wei)EPD電極通過(guo)電壓，和兩(liang)側電極形(xing)成導通，一(yi)旦管内有(you)空氣，随即(ji)報警。

1.3.3電磁流(liu)量計的主(zhu)要特點
1）根(gen)據電磁流(liu)量計的原(yuan)理，測量結(jie)果與被測(ce)流體的物(wu)理⁉️性質🛀🏻無(wu)🔅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(du)有的EPD檢測(ce)保障了儀(yi)表的可靠(kao)💘測量;
2）電磁(ci)流量計的(de)測量管内(nei)壁光滑，無(wu)阻塞，沒有(you)壓力損失(shi)；
3）電磁流量(liang)計測量流(liu)量時，和污(wu)水接觸的(de)部分隻有(you)内🈲管道和(he)電極，爲了(le)能達到耐(nai)腐蝕和耐(nai)磨損的要(yao)求必須選(xuan)擇合适的(de)電極材料(liao)（如不鏽鋼(gang)等）；
4）電磁流(liu)量計有使(shi)用壽命長(zhang)，維護成本(ben)低的特點(dian)（ECC清洗功能(neng)使儀表擁(yong)有更長的(de)免維護周(zhou)期），而且可(ke)以🔞測正、反(fan)兩個流向(xiang)的流體流(liu)量；
5）輸出信(xin)号多樣（脈(mo)沖、電流、頻(pin)率等）。根據(ju)上述電磁(ci)流☀️量計的(de)特點，而污(wu)水有流量(liang)變化大、所(suo)含雜質屬(shu)性不同、有(you)一定的腐(fu)蝕性、有🔞導(dao)電能力等(deng)特性，所以(yi)測量污水(shui)的流量，電(dian)磁流量計(ji)是一個理(li)想的選擇(ze)。
2三種流量(liang)計測量污(wu)水對比
2.1明(ming)渠與電磁(ci)流量計
基(ji)于明渠和(he)電磁流量(liang)計的測量(liang)原理不同(tong)，兩種測量(liang)🔅方法無法(fa)📱直接比對(dui)，用表格說(shuo)明。如表1。
2.2E+H超(chao)聲波流量(liang)計與電磁(ci)流量計
　　本(ben)次測試用(yong)的儀器爲(wei)E+H公司的電(dian)磁流量計(ji)，型号：Promag50W8H，DN800（管🈲徑(jing)800mm），橡膠内🈲襯(chen)（耐磨），精度(du)0.2%，不鏽鋼電(dian)極。和E+H單聲(sheng)道夾裝式(shi)超聲波流(liu)量💞計，型号(hao)：91WA1，可測試管(guan)徑爲100～2000mm，精度(du)0.2%。測量結果(guo)如表2所示(shi)。

測量結果(guo)分析如圖(tu)2所示。
　　從圖(tu)2可以看出(chu)随着時間(jian)的推移，兩(liang)個儀器的(de)測量數據(ju)偏差越大(da)，具體原因(yin)是因爲測(ce)量期間超(chao)聲波🏃🏻流量(liang)計偶而發(fa)出現氣液(ye)💜兩相報警(jing)，因爲報警(jing)時有部分(fen)流🈲量缺失(shi)未被計入(ru)累計流量(liang)。

　　一般氣液(ye)兩相報警(jing)是指介質(zhi)中出現較(jiao)多固體（比(bi)如高泥🈚沙(sha)含量）或氣(qi)體（氣泡，類(lei)似消聲）造(zao)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(jiu)💜需🌐要了解(jie)😘各種流量(liang)計的原理(li)和各自的(de)特點。以上(shang)三種污水(shui)測量方法(fa)中🎯，明渠堰(yan)槽流量計(ji)在監測⭐污(wu)水流💚量數(shu)據的時候(hou)，受到的影(ying)響因素較(jiao)多；超聲波(bo)流量計與(yu)電磁流量(liang)計都比☀️較(jiao)适合用于(yu)污水測👄量(liang)。但在實際(ji)的測量操(cao)作中，E+H超聲(sheng)波流量計(ji)相對于電(dian)磁流量計(ji)受到污水(shui)介質的❌影(ying)響因素較(jiao)大，而超聲(sheng)波流量計(ji)相對✨于電(dian)磁流量計(ji)有便攜、安(an)裝方便等(deng)🙇🏻優勢。如果(guo)需要長時(shi)間精确的(de)檢測污水(shui)，如污水處(chu)理廠，電磁(ci)流量計是(shi)理想的選(xuan)擇。

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