摘要(yao)：由于污水(shuǐ)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(hán)有大量雜(zá)物、甚至還(hái)有腐⭐蝕性(xìng)。一般污水(shui)測量中選(xuan)👅擇明渠堰(yan)槽流量計(ji)、超聲波流(liú)量計 和電(dian)磁流量計(jì) 的比較普(pǔ)遍。文中将(jiāng)電磁流量(liàng)計（以下簡(jiǎn)稱電磁流(liu)量計）與常(cháng)用的超聲(sheng)波流量計(ji)和明渠流(liu)量計在污(wu)水測量中(zhōng)🙇‍♀️的性能進(jin)行了對比(bǐ)，從分析，結(jié)果表明，電(diàn)🌍磁流量計(jì)更适合污(wū)水流量的(de)測量，能對(dui)污水測流(liú)起到實時(shí)🥵準确的監(jiān)☁️控。
0引言
　　流(liu)量計是污(wū)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(zhì)污水排放(fàng)，确保監測(cè)污水排放(fàng)的準确性(xìng)，挑選合适(shi)的流量計(jì)十分必要(yào)。目前測量(liàng)污水流量(liàng)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(sī)豪斯，簡稱(chēng)E+H公司）公司(sī)生産的電(dian)磁流量計(ji)獨有過電(diàn)壓勵磁技(ji)術，可快🛀🏻速(su)形成磁場(chǎng)，縮短穩定(ding)磁場形成(chéng)時間，延長(zhang)穩定測量(liàng)周期，有效(xiao)過濾雜散(san)信号，提高(gao)信号獲💋取(qu)強度，測量(liàng)更穩定，能(néng)克服傳統(tong)明渠流量(liang)計、超聲波(bo)💋流量計的(de)常見缺點(diǎn)，提高測量(liàng)污水的準(zhǔn)确度和精(jīng)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(tè)點、影響測(cè)流準确性(xing)的因素，污(wū)水測流特(te)點等方面(mian)對上述幾(jǐ)種流量計(ji)進行了對(dui)比分析，以(yǐ)期選出最(zui)适合污水(shui)流量監測(ce)的流量計(jì)，使監測🔞值(zhí)合理可靠(kào)，爲實際工(gong)作中污👨‍❤️‍👨水(shuǐ)測流儀表(biao)的選擇提(tí)供參考。
1幾(ji)種測量方(fang)法的原理(lǐ)和特點
1.1.明(míng)渠流量計(ji)
　　明渠流量(liàng)計的原理(lǐ)是在渠道(dao)中安置标(biāo)準量水堰(yan)槽(如巴歇(xie)爾量水槽(cáo))，通過測量(liang)被測流體(ti)液位高度(du)，再經過測(cè)量儀器内(nei)部的處理(li)器運算得(dé)到流量（根(gen)據相應流(liu)量公式或(huò)經驗關系(xi)式，将測出(chū)的水位值(zhí)換算成流(liú)量值）。據統(tong)計，現用大(da)🌐多數的明(ming)💞渠測量方(fang)🌈法爲巴歇(xiē)爾槽明渠(qú)流量計，因(yin)此本文以(yi)标準巴歇(xiē)爾槽明渠(qú)流量計爲(wei)例進行分(fèn)析。
标準巴(ba)歇爾槽流(liú)量Q計算公(gōng)式如下:
Q=0.375×b×（Ha/0.305）nn=1.569b0.026
式(shì)中:b爲喉道(dào)寬度；Ha爲實(shi)測液位；n是(shi)指數，不同(tong)渠道指數(shù)💰不同。
　　由計(ji)算公式可(ke)知，流量測(ce)量的準确(què)度是由喉(hóu)道寬度b和(hé)㊙️實測液位(wei)Ha兩個因素(sù)決定的。實(shí)際測量液(yè)位時受到(dao)的影響因(yīn)素最多，如(ru)✊測量液位(wei)儀器的準(zhun)确度和被(bèi)測☀️液面的(de)流動狀态(tài)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(cè)量液位的(de)準确度，主(zhǔ)要取決于(yú)液位計的(de)測量準确(què)度。大多數(shù)明渠都在(zài)使用非接(jiē)觸式超聲(sheng)波液位計(ji)，實際測量(liang)時受到🎯被(bèi)測液體表(biǎo)面浮沫和(he)固體漂浮(fú)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(yú)液面的穩(wen)定程度。在(zài)實際測量(liang)污水的時(shi)候，經常發(fa)生水流不(bu)穩定的情(qíng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼況，如産生(sheng)小型漩渦(wo)、波浪、泡沫(mò)等，液位測(ce)量的重複(fú)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(liàng)儀器的準(zhun)确度（堰槽(cáo)😍尺寸的制(zhi)造精度和(hé)安裝技術(shù)要求嚴格(gé)，稍有偏差(chà)🤩将會對測(ce)量結果造(zào)成較大誤(wu)差）。
　　綜上所(suo)述，明渠流(liú)量計在監(jiān)測污水流(liú)量的準确(què)度，受到多(duo)方面🔱因素(sù)的影響，如(rú)堰槽的選(xuǎn)型、設計、制(zhi)作、安裝、調(diao)試和設✨置(zhi)，一旦安裝(zhuang)成型後出(chū)現誤差很(hěn)難糾正，在(zai)㊙️實際測量(liang)污水時受(shòu)到外界環(huán)境幹擾因(yin)素影響較(jiào)大（如被測(cè)液面擾動(dong)和結冰等(děng)），而且使用(yòng)中😘需要經(jīng)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(yòng)的一種流(liu)量儀器，和(hé)電磁流量(liang)計一樣，因(yin)🔴爲儀器流(liú)通通道未(wei)設置任何(he)阻礙件，都(dou)屬于無阻(zǔ)礙流量🌂計(ji)，适合測量(liang)大管徑和(he)不易接觸(chù)的流體。超(chao)聲波流量(liàng)計測量是(shì)一種間接(jie)測量方法(fa)，主要有多(duo)普勒法和(hé)時差法兩(liang)種方式🔞。在(zài)污水測量(liang)中應用最(zuì)🈲廣泛的是(shì)多普勒超(chāo)聲波流量(liang)計。
1.2.1時差法(fǎ)原理
　　在流(liú)體中超聲(shēng)波信号順(shun)流時傳播(bo)速度快，逆(nì)流時信号(hào)傳播速度(du)慢，通過測(ce)量超聲波(bo)信号在流(liu)體中順流(liú)和逆流傳(chuan)播時間差(chà)🔞，即時差，間(jiān)接測出流(liú)體流速，再(zài)通過流速(su)🛀🏻可以計算(suàn)出流體流(liu)量。時差法(fa)适合用于(yú)測量純淨(jìng)流體，有較(jiào)多氣泡或(huo)雜質的流(liu)體會阻礙(ài)超聲波正(zheng)常傳播，會(huì)影響測量(liàng)結果不準(zhun)确。
1.2.2多普勒(lè)法原理
　　超(chāo)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(xiǎo)氣泡而被(bèi)散射的信(xin)号。發射信(xin)号頻率受(shou)多普勒效(xiào)應（利用聲(shēng)波所産生(shēng)的多普勒(le)頻移現象(xiang)，通過在靜(jìng)止點檢測(cè)從移動源(yuan)所發射聲(sheng)波産生的(de)多普勒頻(pín)移來計算(suàn)散射體流(liú)動速度進(jin)行測量）的(de)影響變爲(wèi)不同的信(xin)号頻率，根(gen)據頻率之(zhi)差與流體(tǐ)流速的數(shu)量關系，可(kě)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(zá)質約50mg/L以上(shàng)的流體。多(duō)普勒法測(cè)量精度低(dī)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(jì)表體、換能(néng)器、顯示器(qi)和累積系(xi)統等☀️部分(fen)組成。超聲(shēng)波換能器(qi)是将輸入(rù)的電功率(lü)轉換成超(chao)聲波傳遞(di)到被測流(liú)體中，接收(shou)器接收到(dao)的超聲波(bō)信号轉換(huan)成流量信(xìn)号傳遞給(gěi)積算儀表(biao)進行顯示(shì)和積算。超(chao)聲波流量(liang)計按照安(an)裝方式可(ke)分爲插入(rù)式、夾裝式(shì)和管段式(shi)✨。
1.3.電磁流量(liang)計
　　 電磁流(liú)量計 是自(zì)20世紀50年代(dài)末發展起(qǐ)來的新型(xing)測量流量(liàng)儀器㊙️。它是(shì)根📧據法拉(la)第電磁感(gan)應定律制(zhì)成的，當導(dǎo)電流體在(zài)測量管内(nei)😄的磁場中(zhong)做切割磁(cí)力線運動(dòng)時（流體流(liú)動方向與(yǔ)磁場方向(xiàng)垂直），會産(chǎn)生感應電(diàn)動勢☀️，電動(dòng)勢被✌️位于(yu)管徑兩端(duan)的一對電(diàn)極檢測到(dao)，傳感🌈器将(jiang)感應電動(dòng)勢作爲流(liú)🌂量信号，傳(chuán)送到轉換(huan)器，經信号(hao)處理後，用(yòng)🏃液晶顯示(shi)儀顯🏃‍♂️示瞬(shun)時流量和(hé)累積流量(liàng)。
　　電動勢的(de)大小與流(liu)速成正比(bǐ)，其值爲：E=B×V×D×K，其(qí)中，E爲感應(ying)電動🔴勢，B爲(wèi)磁感應強(qiáng)度，V爲導電(dian)液體平均(jun1)流速，D爲電(dian)極間㊙️距，K爲(wei)磁場分布(bù)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(jù)離D和磁場(chang)分布于軸(zhóu)向長度有(yǒu)關系數K是(shì)常量，所以(yǐ)E與V成正比(bi)❗，而流量體(ti)⭐積又與流(liu)速V成正比(bǐ)，所以流量(liàng)體積㊙️與感(gǎn)應電動勢(shi)成正比。
1.3.1電(diàn)磁流量計(jì)
　　Endress+Hauser（恩德斯豪(háo)斯，簡稱E+H公(gong)司）創建于(yu)1953年，是全世(shì)界著名的(de)國際性集(ji)團公司，該(gai)公司生産(chǎn)的電磁流(liú)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(jí)技術
　　電磁(ci)流量計四(sì)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(jiǎn)測測量管(guǎn)滿管狀态(tai)，其工作基(ji)本原理爲(wèi)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(yǒu)空氣，随即(ji)報警。

1.3.3電磁流(liu)量計的主(zhǔ)要特點
1）根(gen)據電磁流(liu)量計的原(yuan)理，測量結(jié)果與被測(ce)流體的物(wù)理性質無(wú)關（如流體(tǐ)壓力、溫度(dù)、電導率等(deng)），所以工作(zuo)穩定、測量(liàng)精确度高(gao)，其中電磁(ci)流量計獨(dú)有的EPD檢測(ce)保障了儀(yi)表🚶‍♀️的可靠(kào)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(yǒu)壓力損失(shi)㊙️；
3）電磁流量(liàng)計測量流(liú)量時，和污(wu)水接觸的(de)部分隻有(yǒu)内管道和(he)♋電極，爲了(le)能達到耐(nài)腐蝕和耐(nài)磨損的要(yao)❗求必須選(xuǎn)💃🏻擇合适的(de)電極材料(liao)（如不鏽鋼(gang)等）；
4）電磁流(liú)量計有使(shi)用壽命長(zhang)，維護成本(běn)低的特點(dian)（ECC清洗功能(néng)使儀表擁(yōng)有更長的(de)免維護周(zhōu)期），而且可(kě)以測正、反(fǎn)兩個流向(xiang)的流體流(liú)量；
5）輸出信(xin)号多樣（脈(mò)沖、電流、頻(pin)率等）。根據(ju)上述電磁(ci)流量計的(de)👨‍❤️‍👨特點，而污(wū)水有流量(liang)變化大、所(suo)含雜質屬(shu)性不同🧑🏾‍🤝‍🧑🏼、有(you)一定的腐(fǔ)蝕性、有📱導(dao)電能力等(děng)特性，所以(yi)測🐉量污水(shuǐ)的流量，電(diàn)磁流量計(jì)是♋一個理(lǐ)想的選擇(ze)。
2三種流量(liang)計測量污(wū)水對比
2.1明(ming)渠與電磁(cí)流量計
基(ji)于明渠和(hé)電磁流量(liang)計的測量(liàng)原理不同(tóng)，兩種測👌量(liang)方法無法(fǎ)直接比對(dui)，用表格說(shuo)明。如表1。
2.2E+H超(chāo)聲波流量(liang)計與電磁(ci)流量計
　　本(běn)次測試用(yong)的儀器爲(wèi)E+H公司的電(dian)磁流量計(ji)，型号：Promag50W8H，DN800（管徑(jing)💔800mm），橡🔞膠内🐉襯(chèn)（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(liú)量計，型号(hao)：91WA1，可測試管(guǎn)徑爲100～2000mm，精度(dù)0.2%。測量結果(guǒ)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(jiān)的推移，兩(liang)個儀器的(de)測量數據(jù)偏差越💚大(dà)，具體原因(yīn)是因爲測(cè)量期間超(chāo)聲波流量(liang)計偶而發(fā)出現氣液(ye)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻兩相報警(jing)，因爲報警(jǐng)時有部分(fen)流量缺失(shi)🚶未被計入(rù)累計流量(liàng)。

　　一般氣液(ye)兩相報警(jing)是指介質(zhì)中出現較(jiào)多固體（比(bi)如高🔅泥沙(sha)🔞含量）或氣(qì)體（氣泡，類(lei)似消聲）造(zào)成的超聲(shēng)✏️波信♉号衰(shuai)減，導緻無(wu)法準确測(ce)量。
3結語
　　選(xuǎn)擇合适的(de)流量計确(que)保污水流(liú)量測量的(de)準确性，就(jiu)需要了解(jiě)各種流量(liang)計的原理(li)和各自的(de)特點。以上(shang)三🔞種污🔆水(shuǐ)測量方法(fǎ)中，明渠堰(yan)槽流量計(ji)在監測污(wū)水流量數(shu)據的時候(hou)，受到的影(yǐng)響因素較(jiao)多；超聲波(bō)流量計與(yu)電磁流❄️量(liang)計都比較(jiao)适合用于(yú)污水測量(liang)。但在實際(jì)🤟的測量操(cao)作中，E+H超聲(shēng)波流量計(jì)相對于🔱電(dian)磁流量計(jì)受👈到污水(shuǐ)介質的影(ying)響因素較(jiao)大，而超⛱️聲(sheng)波流量計(jì)相對于電(diàn)磁😄流量計(ji)有便攜、安(ān)裝方便等(deng)🐪優勢。如果(guo)需要長👣時(shi)間精确的(de)檢測🏃🏻‍♂️污水(shuǐ)，如污水處(chù)理廠，電💔磁(ci)流量計是(shì)理想的選(xuan)擇。

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