摘要：供(gòng)水管網(wǎng)中大口(kou)徑流量(liàng)計 的測(cè)量應用(yong)一直是(shi)供水行(háng)業所面(miàn)臨的一(yi)個難題(tí)。目前雖(suī)然⛱️用🈲于(yú)大口徑(jìng)管道上(shàng)的流量(liang)儀表很(hen)多,但是(shi)就其性(xìng)能以及(ji)應用效(xiao)果來看(kan)，仍然各(gè)有短缺(quē),另外,水(shui)計量對(dui)保護珍(zhen)貴的水(shuǐ)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(yì)義。本文(wen)結合“克(kè)市南💯湖(hu)(東污溝(gōu)水📧庫)改(gǎi)造工程(cheng)取水工(gong)程”,就大(dà)口徑流(liu)量計在(zài)供水管(guan)網⭐中計(jì)量方面(mian)的應用(yong)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(shuǐ)資源、提(tí)高供水(shui)行🌐業的(de)經濟效(xiao)益🌏有着(zhe)十分重(zhòng)要的意(yì)義。
　　克市(shi)南湖(東(dong)污溝水(shui)庫)改造(zao)工程取(qǔ)水工程(cheng)"就是将(jiāng)♊穿城河(hé)水引至(zhì)南湖(東(dōng)溝污水(shuǐ)庫),将南(nan)湖打造(zào)成景觀(guan)湖,并同(tóng)時擴💛大(da)克拉瑪(mǎ)依市水(shuǐ)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(jù)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(ke)市南湖(hú)(東污溝(gou)水庫)改(gai)造工程(cheng)取水工(gōng)程❤️”沿線(xian)條件如(rú)表1所示(shi)。
 
1.1.2取水水(shui)源水質(zhì)
　　新建南(nan)湖水拟(nǐ)采用穿(chuan)城河水(shui)源補充(chōng),水質參(cān)照阿依(yi)庫💘勒水(shuǐ)😍庫水質(zhi)，可滿足(zu)備用水(shuǐ)源水質(zhì)要求，見(jiàn)表2,數據(ju)來源于(yu)2025年12月16日(ri)市環保(bao)局監測(ce)數據。
 
1.2引(yin)水工程(chéng)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(yì)事項
　　綜(zong)合表1、表(biǎo)2,可得以(yi)下結論(lun):
1)由表1可(ke)知，取水(shui)管道水(shuǐ)流爲自(zi)流狀态(tai),且沿線(xiàn)高程🔞很(hěn)✊小，管路(lù)口徑大(dà),要求壓(yā)損越小(xiao)越好，流(liú)量儀表(biao)選型時(shi)就要使(shi)壓損盡(jin)可能小(xiao)。
2)由引水(shui)規模可(kě)知,此大(da)口徑管(guan)路的平(ping)均流速(su)爲v=1.2m/s。
3)不适(shi)用局部(bu)縮徑的(de)方法提(tí)高流速(su),以免造(zao)成壓力(lì)損🈲失🏃🏻過(guò)大。
4)由于(yú)流速較(jiào)低,流體(tǐ)中的污(wū)垢、懸浮(fu)物等極(ji)易在管(guǎn)道☂️内壁(bi)沉積。設(shè)計時應(yīng)考慮儀(yi)表與流(liú)體接觸(chù)部分✨的(de)清洗。
5)測(cè)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(shu)。
6)防護等(děng)級要求(qiu)高。取水(shui)管道口(kǒu)徑大，且(qiě)途經:世(shì)紀公園(yuan)等市政(zhèng)規劃區(qū),大口徑(jìng)管路實(shí)行埋地(dì)敷設,流(liu)量傳感(gan)器安裝(zhuāng)在儀表(biǎo)井内✔️的(de)管段上(shang)。由于地(di)表綠化(huà)🔞用水、井(jing)壁滲透(tòu)和管路(lu)外漏等(deng)原因常(cháng)❌常引起(qǐ)井内水(shui)位上升(shēng)而淹沒(méi)流量傳(chuan)感器。
7)取(qǔ)水管道(dào)水質呈(cheng)堿性,需(xū)考慮腐(fǔ)蝕問題(tí)。
8)取水管(guan)道流量(liàng)儀表用(yòng)于貿易(yi)結算。
2供(gong)水管網(wang)中大口(kou)徑流量(liang)計應用(yong)現狀及(jí)分析
2.1插(chā)入式流(liu)量計
2.1.1 插(cha) 入式渦(wō)輪流量(liang)計
　　價格(gé)較低。但(dàn)流體中(zhōng)含固體(ti)顆粒時(shi),極易導(dǎo)緻渦輪(lún)卡滞。且(qie)四💔氟生(shēng)料帶之(zhī)類的異(yi)物,極易(yì)繞在渦(wō)輪葉片(pian)，上🍉,導緻(zhi)🚶‍♀️流量系(xì)數改變(bian)，而大口(kou)徑管路(lù)上加裝(zhuāng)網❗目數(shù)滿足要(yao)求的過(guo)濾器又(yòu)不太現(xian)實。
2.1.2差壓(yā)式均速(sù)管流量(liàng)計
結構(gòu)簡單,價(jià)格便宜(yi)。但是,水(shui)中泥沙(shā)易将取(qu)樣孔堵(dǔ)🍓死而引(yǐn)🌈起故障(zhàng),相對流(liú)量較小(xiao)時誤差(chà)增大。
2.1.3 插(chā) 入式渦(wo)街流量(liàng)計
　　受其(qí)測量原(yuan)理的制(zhi)約,可測(ce)流速下(xià)限隻能(neng)達到0.3m/s,在(zai)測量對(duì)象🤞的流(liú)速下限(xiàn)要求更(geng)低時,不(bú)能勝任(ren)。
　　總的來(lái)說，插人(rén)式流量(liang)計具有(you)一些優(yōu)點:1)購置(zhì)費。管徑(jing)愈大👨‍❤️‍👨愈(yu)便宜。2)安(ān)裝費。采(cǎi)用不斷(duan)流取出(chu)型可節(jiē)省旁路(lu)管及其(qí)輔助設(she)👌備。3)運行(háng)費少，壓(ya)損小,能(neng)耗費低(di)。但測量(liang)精度很(hen)低。
2.2電磁(cí)流量計(jì)
　　電磁流(liu)量計 在(zai)水流量(liàng)測量中(zhōng)有重要(yao)地位,這(zhe)是因爲(wei)該種儀(yi)表具有(you)以下優(you)點:
1)測量(liàng)管内無(wú)可動部(bu)件,不會(hui)引起附(fu)加的壓(yā)力損失(shī);2)測量❤️精(jīng)度高⛱️，且(qiě)輸出本(běn)質上是(shi)線性的(de);3)範圍度(dù)大,保證(zheng)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(liú)量計,會(hui)存在以(yi)下問題(ti):1)在線使(shǐ)用的大(dà)口🏃🏻徑電(diàn)磁流量(liang)計,由于(yú)不停水(shuǐ)檢💚測及(ji)不方🌏便(biàn)拆卸等(deng)原因,難(nán)以做到(dao)故障維(wei)修或按(àn)期進行(hang)周🆚期檢(jian)定;2)大口(kou)徑産品(pǐn)價格高(gao);3)從正确(què)性、經濟(ji)性🧑🏾‍🤝‍🧑🏼方面(mian)考慮，推(tui)薦使用(yong)的流速(sù)範圍爲(wei)1~5m/s。本工程(cheng)中,流速(sù)可能<1m/s,因(yin)此其精(jīng)度不能(neng)保📞證;4)由(yóu)于流速(su)低,易在(zai)🙇‍♀️測量管(guǎn)内襯和(he)電極上(shàng)形成沉(chén)積物,造(zao)成測量(liàng)不正确(què)。要及時(shí)清洗檢(jiǎn)測件,就(jiu)必須增(zeng)加旁路(lu)管。大口(kǒu)徑管路(lù)因爲投(tóu)資和位(wèi)置空間(jian)限制,這(zhè)一🐪點不(bu)易辦到(dao)。
2.3超聲波(bō)流量計(jì)
2.3.1兩種超(chao)聲波流(liu)量計的(de)選擇
　　目(mu)前 超聲(sheng)波流量(liang)計 有管(guan)道安裝(zhuang)式和外(wai)敷式兩(liang)種。管道(dao)安裝式(shi)由于其(qi)大💚口徑(jing)産品價(jia)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(ben)工程最(zui)終采用(yòng)超聲波(bō)流量計(jì)(外敷式(shì))。
2.3.2超聲波(bo)流量計(ji)(外敷式(shi))技術特(te)性與其(qi)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(zuò)🏃🏻‍♂️到的獨(dú)有的測(ce)量方式(shì),是适于(yu)解決大(da)口徑流(liú)量🐆測量(liang)🈲困難問(wen)題的一(yi).類流量(liàng)計,有較(jiào)突出的(de)優點:
1)超(chao)聲波流(liú)量計的(de)“外縛式(shi)”安裝,檢(jiǎn)測件内(nei)無阻礙(ai)物,不😍幹(gan)擾💘流🐆場(chǎng),不會堵(dǔ)塞,無附(fu)加壓損(sǔn)。
2)安裝時(shí)無需破(po)壞管道(dào)。無論是(shi)管段式(shi)或是插(chā)人式都(dōu)需要在(zai)管道上(shang)開孔,或(huo)截管法(fa)蘭連接(jiē),或停運(yùn)安裝,而(ér)超聲波(bō)流量計(jì)外縛🍉即(jí)可,安裝(zhuāng)成本大(dà)大降低(dī)。
3)由于“外(wài)縛式”測(ce)量爲非(fei)接觸式(shi),測量時(shí)探頭夾(jiá)縛在管(guǎn)道外側(cè)，沒有防(fáng)腐防污(wu)處理的(de)要求。其(qi)他儀表(biǎo)需考慮(lǜ)接觸材(cái)質的選(xuan)🚩材,且選(xuǎn)材等級(jí)愈高,造(zào)價愈昂(áng)貴。
4)測量(liàng)管徑足(zu)夠大時(shi),其它流(liu)量計均(jun)會受到(dao)機械加(jiā)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻工⭕或運(yùn)輸的限(xiàn)制而無(wú)法滿足(zú)測量要(yào)求,超聲(sheng)波流量(liang)計👌外敷(fu)式可很(hen)好地解(jiě)決,而且(qiě)一台表(biao)可任意(yi)測量各(ge)種管徑(jing),而管段(duan)式儀表(biao)--台表隻(zhī)能針對(dui)性地測(cè)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(yi)表不與(yu)被👅測介(jie)質接🔴觸(chu),故無需(xū)進行定(dìng)期拆洗(xi)、定期排(pái)污等維(wéi)護工作(zuò),大大降(jiàng)低儀表(biǎo)的運行(háng)維護成(chéng)本。
6)超聲(sheng)波流量(liàng)計的測(cè)量精度(du)同管徑(jìng)有關,管(guan)徑越大(da),精度越(yue)高。有的(de)供應商(shāng)能提供(gong)帶測量(liang)管的多(duō)聲道時(shí)差式超(chāo)☔聲流量(liàng)計,正确(què)度最高(gao)可達0.15級(ji)。
7)量程比(bǐ)大,基本(ben)無上限(xian)。
8)對直管(guan)段的要(yao)求較寬(kuan)松。一般(ban)流量計(jì),通常會(hui)嚴格要(yào)🏃🏻求☎️測點(diǎn)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(qián)7D後3D即🌈可(kě),甚🈚至更(gèng)小,測量(liang)點選擇(ze)範圍更(gèng)寬。這樣(yang)測量時(shi)👄會更加(jia)方便,減(jiǎn)🌈少測量(liàng)時的安(ān)裝難度(dù)。
9)對于本(běn)工程，由(you)于地表(biǎo)綠化用(yong)水、井壁(bi)滲透和(hé)管路外(wài)漏🚩等原(yuan)因常常(chang)引起井(jing)内水位(wèi)上升而(er)很可能(néng)淹沒流(liú)量傳感(gǎn)器，所以(yi)💋用超聲(sheng)波流量(liang)計的傳(chuan)感器和(he)變送器(qì)爲分體(ti)📱式安裝(zhuang):傳感器(qì)🏒安裝在(zài)管内,探(tàn)頭的防(fang)護等級(jí)爲潛水(shuǐ)型🧑🏽‍🤝‍🧑🏻;超聲(shēng)波流量(liàng)計變送(song)器目前(qian)做不到(dào)IP68,所以将(jiang)變送器(qi)安裝在(zài)儀表井(jing),靠近上(shang)部。
　　超聲(shēng)波流量(liàng)計(外縛(fù)式)與幾(jǐ)種常用(yong)大口徑(jing)流量計(ji)的性能(neng)比較如(ru)表3所示(shi)。
 
3供水管(guǎn)網中大(da)口徑流(liu)量計應(yīng)用存在(zài)的問題(tí)及解決(jué)🌏方案⚽
　　由(you)于對大(dà)口徑水(shui)流量計(jì)不能停(tíng)水檢測(ce)及不方(fang)便拆卸(xie)等🈲原因(yin),進行校(xiào)準和檢(jiǎn)定也是(shì)水工業(yè)發展和(he)計量學(xué)的一項(xiàng)技術難(nán)關。
3.1送檢(jian)困難
　　南(nan)湖取水(shui)流量計(ji)用于貿(mao)易結算(suan),對其必(bi)須進行(háng)周期性(xìng)強制檢(jian)定。由于(yu)我國大(dà)于DN400以上(shàng)的大口(kou)徑流量(liang)💃🏻計檢定(dìng)站很少(shao),流量計(ji)送檢不(bú)便且增(zeng)加了運(yùn)輸成👄本(ben)。
3.2在線實(shi)流檢定(dìng)困難
　　由(you)于大口(kou)徑流量(liàng)計的現(xiàn)場工作(zuo)條件與(yu)實驗室(shì)的工作(zuò)條件🏃🏻‍♂️相(xiang)🔞差很大(dà)，因此所(suǒ)有供水(shuǐ)企業根(gēn)據各自(zi)實際🚶‍♀️條(tiao)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(zhǔn)表法,有(you)如下缺(que)點:
1)要求(qiú)正确知(zhi)道管道(dào)參數,而(ér)現場實(shí)際情況(kuàng)又難以(yǐ)确定;2)作(zuò)爲📐标準(zhun)表要求(qiu)有較理(li)想的管(guan)道安裝(zhuāng)條件;3)人(ren)爲因素(sù)對測量(liang)的影響(xiǎng)✌️較大;4)現(xian)場流量(liàng)不易調(diào)控🙇🏻,很難(nán)實🧑🏽‍🤝‍🧑🏻現全(quán)量程測(cè)試。
解決(jué)方法:
　　将(jiang) 便攜式(shì)超聲波(bō)流量計(jì) 作爲标(biao)準表。運(yùn)用便攜(xié)式超聲(sheng)波流量(liàng)計實現(xian)在線大(da)口徑流(liú)量計檢(jian)測的優(yōu)點:
1)可實(shí)現不斷(duan)流測量(liang),設備便(biàn)于攜帶(dai),安裝方(fāng)便;2)不幹(gan)擾流場(chǎng)🍉,無壓力(lì)損失,穩(wen)定性好(hǎo);3)外夾式(shì)探頭,可(ke)以根據(ju)管道現(xiàn)🌍場情況(kuàng)移動安(an)裝測量(liàng);4)适用範(fàn)圍廣,可(kě)用于各(ge)種類型(xing)流量計(ji)的在線(xiàn)檢✏️測;5)适(shi)應性強(qiang)，可用于(yú)🚩不同管(guǎn)徑.不同(tong)介質🐪的(de)檢測;6)标(biāo)準表價(jia)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(liú)量計的(de)檢測,這(zhè)種方法(fa)極大地(di)方便了(le)供水企(qi)業的計(jì)量工♍作(zuò).同👨‍❤️‍👨時也(ye)☔有效☀️降(jiàng)低㊙️了企(qǐ)業在計(jì)量方面(mian)的資金(jīn)消耗。
4結(jié)論與展(zhan)望
　　論文(wén)結合“克(ke)市南湖(hu)(東污溝(gou)水庫)改(gai)造工程(cheng)取水工(gōng)程",對㊙️供(gòng)水管網(wǎng)中各類(lei)大口徑(jing)流量計(jì)的主要(yào)技術特(te)點和影(ying)🏃🏻響因素(su)進行了(le)分析與(yu)研究，爲(wèi)大口徑(jìng)流量計(jì)進一步(bu)的推廣(guang)應♉用提(ti)供💰了實(shi)踐經驗(yan)。同時，希(xī)望各種(zhǒng)大口徑(jing)流量計(jì)的性能(neng)更趨于(yu)完善,更(geng)好地🔞解(jiě)決大口(kǒu)徑流量(liàng)計的檢(jian)定難問(wèn)題。

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