醋酸流量計選型設計及產(chǎn)品特點分析研究

1、醋酸流量計選型設計
醋酸流量計研發(fā)于20世紀中葉，并于七八十年代在工業(yè)生產(chǎn)過程中被廣泛運用。其運行原理是基于法拉*電磁感應定律，即被測介質(zhì)垂直于磁力線方向流動，因而在與介質(zhì)流動和磁力線都垂直的方向上產(chǎn)生感應電動勢。感應電動勢與被測介質(zhì)流之間是正比例關系，利用流速和管道截面積可以得出瞬時流量。水中的電導率是醋酸流量計能夠正常工作的前提之一，污水中含有大量的雜質(zhì)和鹽分，具有一定的電導率，所以，醋酸流量計可以用于污水測量。而對于純凈水，則無法利用醋酸流量計測量。醋酸流量計的使用優(yōu)勢在于精度高、測量穩(wěn)定、適用范圍廣，可以根據(jù)介質(zhì)選擇電*和內(nèi)襯，在惡劣介質(zhì)中也可用于完成測量工作；缺點是容易受到電磁波的干擾，管徑越大，價格就越昂貴，而且大管徑醋酸流量計拆裝不容易，檢修困難。

2、超聲波流量計
超聲波流量計的工作原理是，借助時差式測量原理，通過一對超聲波探頭發(fā)射信號穿過中間介質(zhì)到達另一側(cè)管壁，被另一個探頭接收到，另一側(cè)探頭同樣發(fā)射信號被*一個探頭接收到。在這個過程中，由于信號的輸送時間受介質(zhì)流速的影響，所以，存在一定的時間差?；诖耍暡髁坑嫿柚嚓P公式計算出了相應的流量值?！　?br/>一般而言，超聲波流量計可分為外夾式和插入式2種。隨著技術的不斷更新、升級，超聲波流量計由單聲路發(fā)展到多聲路，目前，常用的是8聲路超聲波流量計，其精度可達到醋酸流量計的程度，可以克服安裝條件較差的問題。如果流量計前的直管段長度達不到安裝要求，可安裝多聲路超聲波流量計。超聲波流量計具有數(shù)據(jù)自動存儲、測量精度高、全中文顯示、操作靈活、攜帶方便等優(yōu)點。與醋酸流量計相比，在大管徑上安裝超聲波流量計（特別是在1 m以上的大管徑）有明顯的優(yōu)勢，而且施工難度不大，成本相對低，維護方便。目前，我司已安裝了2臺8聲道超聲波流量計，運行非常穩(wěn)定。但是，超聲波流量計的缺點在于插入式超聲波換能器的安裝會受到介質(zhì)成分的影響，適用范圍受到局限；換能器在使用過程中會老化，影響測量信號強度，降低測量精度；當被測介質(zhì)中雜質(zhì)或氣泡多時，也會出現(xiàn)無法測量的情況。在實際運用中，園區(qū)有2個廠家安裝了超聲波流量計。受安裝條件的限制，流量計安裝在泵出口2 m不到的地方，泵啟動后，流量計的信號強度降為0，泵停止時，信號強度為100.由此可以看出，超聲波流量計受介質(zhì)中氣泡的影響很大，氣泡多則無法正常使用。外夾式的超聲波流量計攜帶和安裝方便，計量檢測單位常常作為標準計量器具（一般為進口產(chǎn)品）在現(xiàn)場進行流量比對工作，但受換能器與管道之間耦合材料耐溫程度的限制，高溫下被測流體傳聲速度的原始數(shù)據(jù)不全，以及換能器功率強度的影響，容易導致流量計無法正常工作。如果長期在現(xiàn)場安裝使用，發(fā)生故障的概率更大，因此，需定期更換流量計耦合劑，并緊固管外壁上的換能器。這種外夾式的超聲波流量計我司已不考慮使用。
3、明渠流量計
我國的污水處理廠污水排放方式大部分是自然流下，也就是說，污水在管路內(nèi)或渠道內(nèi)的流動是非滿管的。以這種非滿管狀態(tài)流動的水路，即具有自由表面的水路，叫做“明渠”。即使在所謂“暗渠”的水路中，由于液體是自然流下的，所以，它也屬于明渠流動。對于這樣的水路，在測量流量時，不能使用常規(guī)有壓的滿管流量計。被測量的污水含有各種雜質(zhì)和其他有機化學成分，雖然在污水排放前已經(jīng)作了凈化處理，但是，如果使用與污水介質(zhì)直接接觸的流量計，長時間后，流量計內(nèi)部難免會出現(xiàn)結(jié)垢或被腐蝕的情況，從而影響測量工作的順利進行。
污水排放，特別是污水處理廠污水排放的計量儀表，是環(huán)保部門重點監(jiān)視的數(shù)據(jù)之一，它必須具備以下特點：①計量儀表必須是非接觸式測量的儀表。污水大都含有各種各樣的污垢和有腐蝕性的物質(zhì)，只有非接觸測量，才能避免介質(zhì)受物理性質(zhì)和化學性質(zhì)的影響，從而保證測量精度和連慣性。②檢測件必須夾裝在管道外部，可隨意移動到任何地點測量，無需截斷管道，計量儀表的量程比寬，線性好，價格適中。③計量儀表功耗低，符合當今儀器儀表小型化的潮流。
超聲波明渠流量計是具有上述特點的一種非接觸式儀表。明渠流量計的優(yōu)點在于測量范圍大，流量測量不受支流面回水、水中漂浮物泥沙、氣泡和水位大幅度變化的影響，且流量傳感器會對水流產(chǎn)生阻力，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，安裝方便。將其用于珠三角區(qū)域，標準渠道不需要改造，可直接安裝，而且安裝施工費用低。
巴歇爾槽是一種明渠水堰槽，一般由收縮段、厚喉道段、喉道下有段組成，分為大、小、標準型槽，具有水中固態(tài)物質(zhì)不沉淀，水位抬高落差小的特點，適合在排水溝渠中用于流量的測量。明渠流量計在實際的作業(yè)過程中也是依托超聲波液位計測量流量的。此外，由于該設備在實際作業(yè)過程中能夠進行非接觸的測量，所以，它可被應用于比較惡劣的環(huán)境中。
總的來說，巴歇爾槽形狀復雜，比堰的價格高，而且為了提高精度，要求量水槽的部分尺寸要準確。另外，在珠江三角區(qū)安裝巴歇爾槽這類的明渠流量計時，要避開海水潮漲潮落對流量計的影響，保證流量計有足夠的落差，保證計量的準確度。它的優(yōu)點主要有水位損失?。s為堰的1/4），水中即使有固態(tài)物質(zhì)，也幾乎不沉淀，接近流速的影響小，對下流側(cè)的水位影響比較小等，所以，它適用于測量污水處理廠排放的污水流量。
4、污水流量計量計選型建議
為了確保污水流量計在實際作業(yè)過程中能夠充分發(fā)揮其自身效益，促進相關工作的開展，作業(yè)人員要加強對污水流量計量儀表的科學選型。在公司確定污水流量計量儀表選型前，根據(jù)現(xiàn)場實際情況以及對不同流量計的對比，對公司污水流量計選型進行了相關總結(jié)：①醋酸流量計測量穩(wěn)定，適用范圍廣，可測量多種介質(zhì)，但容易受到電磁波的干擾。隨著管徑的增大，其價格也會越來越昂貴。②超聲波流量計成本比較低，測量精度高，運行穩(wěn)定，安裝、檢修方便，價格不會隨著管徑的增大而越來越高的，但它會因為聲路的增多而越來越貴。③明渠流量計測量范圍廣，流量測量不受介質(zhì)變化的影響，但其受量水槽尺寸的約束。一般來說，在滿足敞開渠道安裝條件的情況下，流量數(shù)據(jù)大，可以通過敞開渠道輸送污水流量作業(yè)，采用堰式流量計和槽式流量計進行相關操作。在實際測量過程中，這類設備能夠滿足計量對精確度的要求，而且可以節(jié)約能源。它采用的是自流方式輸送污水。
此外，在進行管道輸送的污水流量計量作業(yè)時，需要作業(yè)人員加大對醋酸流量計（超聲波流量計）的運用力度。在使用該設備的過程中，換能器、電*等部件的清洗能夠促進計量精確度的提升。此外，為了節(jié)約測量成本，當管道直徑小于500 mm時，可以采用醋酸流量計作業(yè)；當管徑大于500 mm時，則需要借助超聲波流量計作業(yè)。要想提高流量計的精度，可以采用多聲路流量計（有4聲路、8聲路等）。
5、結(jié)束語
為了進一步促進我國污水處理工作的高效完成，改善我國的生態(tài)環(huán)境，將綠色、可持續(xù)發(fā)展理念落實到位，相關部門和人員要加強對污水流量計的運用?；诖?，本文分析、探討了*常見的3種流量計的基本情況，即醋酸流量計、超聲波流量計和明渠流量計。筆者認為，隨著相關研究的深入發(fā)展和技術的進步，我國污水測量流量計必將獲得長足的發(fā)展，并以此為基礎，促進相關效益的提升，推動我國污水流量監(jiān)測和處理工作的高效開展。