摘要:從(cong)滿足使用要(yào)求和提高效(xiào)費比出發,介(jie)紹了水流量(liàng)計 的測量特(te)點和選用要(yao)點、水流量計(jì)的特點以及(jí)水資⁉️源流量(liàng)儀表的選型(xíng)。
1概述
　　儀表在(zài)使用中,人們(men)主要關注儀(yi)表的可靠性(xing)和精度。可靠(kào)性🏃🏻包括質量(liang)可靠和可維(wéi)修性,維修代(dai)價不♻️大是較(jiao)好的選擇。同(tóng)時流量計本(ben)體性能好并(bìng)不能保證測(ce)量效果,故還(hái)應考慮精度(du)。儀表選型應(yīng)該避免片面(mian)追求性能高(gāo)和精度佳,而(ér)是在滿足要(yao)求的前提下(xia),選用可靠性(xìng)最高、維修最(zuì)方便、費用最(zuì)省的哪個方(fang)案。
2水流量計(ji)的測量特點(dian)和選用要點(dian)
　　水的潔淨程(chéng)度不同,工況(kuang)條件各易,測(cè)量範圍懸殊(shu)🚩,可💔靠🔱性要求(qiu)差異,測量精(jīng)度要求有高(gao)有低,費用承(chéng)受能力不一(yi),因此不是随(sui)便裝一台流(liú)量計就肯定(ding)能用好。此外(wài),水流量計是(shi)作爲貿易結(jie)算、能量計量(liàng)🌏、流量控制的(de)重要依據;其(qí)測量最不直(zhí)觀,現場很難(nán)直接判定其(qí)⭐準确度;其影(yǐng)響測量準确(què)度的因素多(duō)樣,如安裝位(wèi)置及方法等(děng);大管🏒徑、低流(liu)速給測量帶(dai)來困難;若與(yǔ)管道直接連(lian)接,儀表出故(gu)障時無法在(zài)🍓線修複。所以(yǐ)流量計🌏量在(zài)國内外被視(shì)爲一個難點(dian)。
　　水流量計的(de)選用應從下(xia)列因素加以(yi)考慮,即法蘭(lan)标準,有國标(biāo)GB、歐标DIN、美标ANSI等(děng);公稱直徑不(bu)代表管道内(nèi)徑,同一管道(dao)直徑有不同(tóng)的壁厚,有些(xiē)流量計對管(guan)道内徑有嚴(yán)格要求;材質(zhì)選用;确定精(jīng)确計量、一般(ban)計量、流量控(kong)制等用途;GB/T17167規(gui)定,對于淨水(shuǐ)計量精度應(ying)達到±2.5%R,對于污(wū)水計量精度(du)應達到±5%R;對介(jie)質狀态、化學(xue)性質、壓力損(sun)失、物理性質(zhì)等進行明确(què);不同流量計(ji)對最低和最(zui)高流速有明(míng)确的規定;對(dui)管道與儀表(biǎo)通徑、上下遊(yóu)直管段情況(kuang)及閥門位置(zhi)、安裝環境有(you)無振動及電(diàn)磁幹擾等進(jìn)行明确;确定(dìng)數字脈沖/模(mó)拟量輸出、含(han)HART協議輸出等(deng);确定安裝、運(yun)行、校驗、維護(hu)、備件和使用(yòng)等壽命,性價(jià)比和技術服(fú)務等。
3水流量(liang)計的特點
　　水(shui)流量計全部(bù)屬于推理式(shi)流量計,以下(xià)是一些常用(yong)水流量計🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的(de)特點。
1)差壓式(shì)流量計
　　主要(yao)采用 威力巴(bā)流量計 或 阿(ā)牛巴流量計(jì) 等均速管流(liu)量計。優點是(shi)制作簡單、性(xing)能穩定、對振(zhen)動不敏感、抗(kàng)幹擾能力較(jiao)強。缺點是精(jīng)度屬于中等(deng)水平、範圍度(du)較窄、安裝要(yao)求較高、洩漏(lou)點多。
(2)超聲波(bō)流量計
　　超聲(shēng)波流量計 按(àn)測量原理分(fen)爲爲傳播時(shi)間法、多普勒(le)效應法等;按(an)安⛷️裝方式分(fen)爲可移動安(ān)裝、固定安裝(zhuāng);按聲道數分(fèn)爲單聲道、多(duō)聲道。特點💯是(shì)無阻力損失(shī)、流量下限低(di)、便攜式可随(sui)時安裝及拆(chāi)卸、适于大🆚管(guan)道且造價與(yu)管徑無關。局(jú)限性是便攜(xié)式💰精度不高(gāo)、不能用于小(xiao)口徑測量、多(duō)聲道價格昂(ang)貴等。
(3)電磁流(liú)量計
　　電磁流(liu)量計 按激磁(ci)方式分爲交(jiao)流激磁、低頻(pín)矩形波激磁(ci)等;按安裝方(fang)式分🌂爲法蘭(lan)連接、螺紋連(lian)接、插入式等(děng);按結構形式(shi)分爲一❗體型(xíng)、分體型等;按(àn)介質狀态分(fen)爲滿管型、不(bu)滿管型。它是(shì)測量導電性(xing)流體理想的(de)體積流量計(ji),優點是管道(dào)爲光滑直管(guan),無阻塞,無磨(mo)損,壓損小,無(wu)可動部件,可(kě)靠性高,長期(qi)穩定性好,免(mian)維護;測量範(fàn)圍大,保證精(jīng)度的範圍度(du)一般達40∶1,可測(ce)☂️範圍達200∶1;對流(liu)體狀況要求(qiu)不高,對前後(hòu)直管段要求(qiu)低;精度高,可(ke)達0.2%R;口徑範圍(wéi)大;可測雙向(xiang)流量;與流體(tǐ)接觸的電極(ji)和内襯材料(liao)有多種選擇(zé);響應速度可(ke)達10ms,批😄處理時(shi)間可達1秒;可(ke)自清洗。局限(xian)性是有最小(xiao)電導率的限(xiàn)制;磨😍損和結(jie)垢會影🔞響測(cè)量精度;流體(ti)需要🈲充滿管(guǎn)道;大口徑産(chǎn)品價格高。選(xuǎn)型要點:精度(dù)爲滿💰管型0.5-2.0級(jí)(特殊0.2級)、不滿(mǎn)管型1.5-2.0級、插入(ru)型2.0-4.0級;流速範(fàn)圍爲0.5-10米/秒,注(zhu)意易粘附、沉(chén)積、結垢的應(ying)大于2米/秒,含(hán)顆粒介質的(de)應小于3米/秒(miao)📞。
(4)渦街流量計(ji)
　　渦街流量計(jì) 特點是無可(ke)動部件,可靠(kao)性高,使用壽(shou)命長;原始頻(pin)率輸出信号(hào)♋與實際體積(ji)流量成線性(xing)關系;測量範(fàn)✌️圍寬,在10∶1以上(shang);安🔴裝簡單,維(wei)護方便,費用(yong)較低;測量精(jīng)度較高。局限(xian)性是不适于(yú)安裝在強震(zhèn)動場合的管(guǎn)道上;有較長(zhǎng)的直管段。
4水(shui)資源流量儀(yi)表的選型
(1)自(zi)來水的流量(liàng)測量
　　最适宜(yi)用旋翼式水(shuǐ)表;DN≥200的選用電(dian)磁流量計,精(jīng)度達±(0.3-1)%R,可根據(ju)費用選用,精(jīng)度越高價格(gé)越貴。
(2)原水和(he)過濾水的流(liu)量測量
　　原水(shui)泥沙等雜質(zhì)含量較高,過(guo)濾水泥沙等(deng)雜質含量梢(shāo)低,若選用節(jie)流式差壓流(liu)量計,取壓閥(fa)等常被泥沙(shā)堵死🆚,相比之(zhī)下選用勻速(su)管、插入式渦(wō)街或插入式(shì)電♌磁、超聲流(liú)量計就不會(hui)⭐出現這些情(qíng)況。因爲轉動(dong)部分易堵易(yi)卡,故選用旋(xuán)翼式水表🆚也(ye)是不适宜的(de),有時流體帶(dai)有長纖維雜(zá)質,會挂在渦(wō)街發生體上(shàng),導緻儀表失(shi)靈,這時也不(bu)宜選用渦街(jie)流量計。
　　給排(pái)水道若爲敞(chang)開渠道,具有(yǒu)自由表面自(zi)然流,可采用(yòng)明渠流❤️量計(jì)測量流量,而(er)管渠,雖不敞(chang)開,但是在非(fei)受壓非滿管(guan)狀态下流動(dòng),實際上也屬(shǔ)于明渠。明渠(qu)流量測量方(fang)法很多,主要(yào)有堰式和槽(cáo)式兩大類,都(dou)是設置了标(biao)準化量水堰(yan)槽,在規定位(wei)置測量㊙️水位(wei),再根據流量(liang)與水位的關(guān)系計算出流(liu)量。在計算機(jī)技術廣泛🧑🏽‍🤝‍🧑🏻應(yīng)用的今天,可(kě)✍️将水位-流量(liang)函數關系裝(zhuāng)入儀表,采用(yong)查表和線性(xing)内插的方法(fǎ)得到流📧量💔值(zhí),從而達到較(jiao)高精度。薄壁(bi)堰是測量精(jing)度最高的,能(néng)達到±(1—3)%FS,量程比(bǐ)爲(12-17)∶1,測量範圍(wei)♈達0-40000m3/h,其特點是(shi)結構簡單,價(jia)格便宜,測量(liàng)精度高👈,可靠(kào)性好,其缺點(dian)是水頭損失(shī)大,不能用于(yú)平坦地💋面的(de)渠道,堰上遊(you)易堆積🌐固形(xing)物,要定期清(qīng)理。槽式流量(liàng)計測量槽有(yǒu)多種形👄式,水(shuǐ)中固态物質(zhì)幾乎不沉澱(diàn),随水流排出(chū),水位擡高比(bǐ)堰小,适用于(yú)不允許有大(dà)落差的渠道(dao),有P槽和PB槽等(deng)。堰式和槽式(shì)流🐅量計都是(shì)用液位計計(ji)算流量,常用(yòng)非接觸超聲(shēng)式液位計連(lian)續測量水位(wei),注意測點必(bì)須避免表面(mian)有大量👅泡沫(mo)的場所。
渦街(jiē)流量計安裝(zhuang)和維護都非(fei)常簡單,但隻(zhī)能部
　　分解決(jue)測量問題,因(yīn)爲口徑較大(da)的要比同口(kou)徑的電磁要(yao)貴,且口徑隻(zhī)能做到DN15-400,最小(xiǎo)可測流量爲(wei)0.32m3/h,最小☀️可測流(liu)速爲0.4m/s。電磁口(kou)❄️徑可以做到(dào)DN2.5-3000,可測流量爲(wei)0.0053―305000m3/h,最小可測流(liu)速爲0.1m/s,因而覆(fù)蓋範圍比渦(wo)街流量計寬(kuān)得多。大口徑(jing)的電磁價格(ge)較貴,解決方(fang)案是選📱用插(chā)入式🍓流量計(ji),分爲 插入式(shi)渦街流量計(jì) 或電磁等點(diǎn)流速計型、差(chà)壓式勻速管(guǎn)等徑流速型(xíng)等,插入式渦(wo)街最小可測(cè)流速爲0.32m/s,精度(dù)達±1%R,測量頭位(wèi)于管道中心(xin)線🍉上,耐☎️髒性(xing)較好,含有少(shǎo)量泥砂也不(bu)🤩會引起故障(zhang),當流速下限(xian)更低時則無(wu)法完成測量(liang)任務; 插入式(shi)電磁流量計(ji) 下限無限制(zhi),隻是誤差較(jiào)大,其範圍度(du)較大,有較高(gāo)精度,測💋量頭(tou)一般位于管(guan)道中特定位(wei)置。在大口徑(jing)管路流量🥰計(ji)中💋,由于‼️流速(sù)普遍較低,泥(ni)沙、污垢等易(yì)在儀表表面(miàn)沉積,因此流(liu)量探頭常配(pei)有球閥,實現(xiàn)在線維護和(he)檢查。
　　勻速管(guǎn)流量計在大(da)口徑時用得(dé)較多,優點是(shi)結構簡單😄,價(jià)格便宜,維修(xiū)方便,隻要插(chā)入杆長度同(tóng)管徑🔞相吻合(he),儀表示值受(shòu)管内流速分(fèn)布的影響較(jiao)小,在安裝時(shí)要注意引壓(ya)管中不能有(you)氣體存在,否(fou)則引起儀表(biao)示值發生變(biàn)🔴化,故需要對(dui)引壓管進行(háng)排氣。缺點是(shì)避免💋泥沙将(jiang)取樣孔堵死(si),爲不打破平(píng)衡必須嚴禁(jin)排污,隻允許(xǔ)開表時進🏃‍♀️行(hang)少量排氣操(cao)作;相對流量(liang)較💘小時,誤差(cha)較大,主要适(shi)于🔆一般測量(liang)和過程監控(kòng);标定困難,需(xu)🐉逐台進行。威(wei)力巴流⭕量計(ji)采用子彈頭(tou)形斷面的檢(jian)測杆,流量系(xì)數K穩定性好(hao)🌐,拐點相對平(píng)緩;低壓取壓(yā)孔位于探頭(tóu)兩側面,流體(tǐ)分離點之前(qian),流速較快,避(bi)免了🔱污垢聚(ju)集,不易堵,而(ér)高壓取壓孔(kǒng)位于高壓區(qū),阻止了流體(ti)中的固體顆(ke)粒進入,所以(yǐ)高♻️低壓測孔(kong)的本質防堵(dǔ)性能🌈優🐉于其(qí)他斷面的檢(jian)測杆,同時檢(jian)💋測杆前端表(biǎo)面采用粗糙(cao)化處👅理,使其(qí)表面始終保(bǎo)持邊界紊流(liu),降低了流體(tǐ)牽引力和渦(wō)街脫落力,從(cong)而産生穩定(ding)流線,使🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流量(liang)系數更加穩(wěn)定,流量系數(shù)K的精度爲1.0%;但(dan)因爲所測差(cha)壓較小,應配(pèi)用零點穩定(ding)🔴性好的 微差(cha)壓變送器 ,而(er)“T”形阿牛巴流(liu)量計具有更(gèng)強的差壓信(xin)号,其它與威(wēi)力巴流量計(ji)類似。
　　超聲流(liu)量計換能器(qi)可不與介質(zhi)直接接觸,介(jie)質有較多雜(zá)質也不對測(ce)量構成嚴重(zhong)威脅,夾裝式(shì)雖精度不高(gao),但安裝方便(biàn)♌,常用于流量(liàng)監視,适用于(yú)無停車機會(hui)的場合,常用(yong)來與其他🌏流(liu)量計進行比(bi)對。多聲道超(chao)聲流量計精(jing)度達±0.5%,可以用(yong)于貿易交接(jie),但安裝必須(xu)在專業指導(dǎo)下進行。傳播(bō)時間法的适(shi)用于潔淨流(liú)體的測量,大(da)管徑帶測量(liang)管的多聲道(dao)流量計,精度(dù)最高,基本誤(wu)差在±(0.5―1)%R,有的高(gao)達±0.15%R,夾裝式可(kě)達到±(1―3)%R;而多譜(pu)勒效應法的(de)适用于固相(xiang)含量較👨‍❤️‍👨多或(huo)含有氣泡的(de)液體,基本誤(wù)差在±(3―10)%FS,當固體(tǐ)含量基本不(bú)㊙️變時,可達±(0.5―3)%FS。
　　結(jie)論:給排水道(dao)爲敞開渠道(dao)時采用明渠(qu)流量計;在🔴貿(mào)易🔱計量時🌈,DN≤200時(shí)超聲波儀表(biao)比電磁貴,選(xuan)用電磁流量(liàng)計,而DN≥250時超聲(shēng)流量✔️計比電(dian)磁流量計便(biàn)宜,選用超聲(sheng)流量計,特别(bie)在大管道上(shang)優先選用多(duo)聲道超聲流(liu)量計,精度完(wán)全滿足計量(liàng)要求;對計量(liàng)要求較低的(de)可以選用勻(yun)速管流量計(jì)或插入式渦(wo)街;對一般的(de)流量監控可(ke)以采用插入(ru)式電磁流量(liang)計。
(3)去離子水(shuǐ)的流量測量(liang)
　　去離子水純(chún)度極高,由于(yu)管徑較小可(kě)以采用渦街(jie)流量計🔴,在個(ge)别大管徑的(de)流量測量中(zhōng)可采用勻速(su)🆚管流😍量計。
(4)污(wu)水的流量測(ce)量
　　污水比較(jiao)髒污,有時有(yǒu)一定腐蝕性(xìng),應根據實際(ji)情況選👣擇流(liú)量計,用管道(dào)輸送的污水(shuǐ)可用電磁流(liú)量計進行測(cè)量,但♉要注意(yì)測量管和電(diàn)極的清洗;通(tōng)過明渠排👅放(fang)的,适㊙️用明渠(qú)流量計或面(miàn)積-速度流量(liàng)計。
5結論
　　每種(zhǒng)水流量計都(dōu)有優缺點,因(yīn)此了解原理(li)和适用範圍(wéi)至關重要。當(dang)數種流量計(jì)均能滿足時(shí),應選用無機(jī)械運動部件(jiàn),磨損小的流(liú)量計。一台流(liu)量計成功運(yùn)行的條件是(shi):由流體性質(zhì)和精度要求(qiu)選擇類型;由(yóu)流量範圍選(xuan)擇口徑;由類(lèi)型正确選擇(ze)安裝地點;由(you)性能、服務選(xuan)擇廠家;嚴格(ge)按廠家說明(míng)書精心安裝(zhuang)及接線調試(shi)。

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