摘要(yao)：由于(yu)污水(shui)來源(yuan)不同(tong)，所含(han)污染(ran)物質(zhi)也多(duo)種多(duo)樣，總(zong)體來(lai)說都(dou)比較(jiao)髒、含(han)有大(da)量雜(za)物、甚(shen)至還(hai)有腐(fu)蝕性(xing)。一般(ban)污水(shui)測量(liang)中選(xuan)擇明(ming)渠堰(yan)槽流(liu)量計(ji)、超聲(sheng)波流(liu)量計(ji) 和電(dian)磁流(liu)量計(ji) 的比(bi)較普(pu)遍。文(wen)中将(jiang)電磁(ci)流量(liang)計（以(yi)下簡(jian)稱電(dian)磁流(liu)量🚶‍♀️計(ji)）與常(chang)♍用的(de)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)和明(ming)渠流(liu)量計(ji)在污(wu)水測(ce)量中(zhong)的性(xing)能進(jin)行了(le)對比(bi)，從分(fen)析，結(jie)果表(biao)明，電(dian)磁流(liu)量計(ji)更适(shi)🚶‍♀️合污(wu)水流(liu)量的(de)測量(liang)，能對(dui)污水(shui)測流(liu)起到(dao)實時(shi)準确(que)的監(jian)控。
0引(yin)言
　　流(liu)量計(ji)是污(wu)水處(chu)理廠(chang)中應(ying)用最(zui)多、最(zui)廣的(de)測量(liang)儀表(biao)。流量(liang)計的(de)🌍類型(xing)多種(zhong)多樣(yang)，爲了(le)有效(xiao)控制(zhi)污水(shui)排放(fang)，确保(bao)監測(ce)污水(shui)排‼️放(fang)的🥵準(zhun)确性(xing)，挑選(xuan)合适(shi)的流(liu)量計(ji)十分(fen)必要(yao)。目前(qian)測量(liang)污水(shui)流量(liang)常用(yong)的流(liu)量計(ji)有明(ming)渠堰(yan)槽流(liu)量計(ji)、超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)和電(dian)磁流(liu)量計(ji)等。其(qi)中Endress+Hauser（恩(en)德斯(si)豪斯(si)，簡稱(cheng)E+H公司(si)）公司(si)生産(chan)的電(dian)磁流(liu)量⛹🏻‍♀️計(ji)獨有(you)過電(dian)壓勵(li)磁技(ji)術，可(ke)快速(su)形成(cheng)磁場(chang)，縮短(duan)穩定(ding)磁場(chang)形成(cheng)時間(jian)，延長(zhang)穩定(ding)測量(liang)周期(qi)，有效(xiao)過濾(lü)雜散(san)信号(hao)，提高(gao)信号(hao)獲🈲取(qu)強度(du)，測量(liang)更穩(wen)定，能(neng)克服(fu)傳統(tong)明渠(qu)流量(liang)計、超(chao)聲波(bo)流量(liang)計👌的(de)常見(jian)缺點(dian)，提高(gao)測🌈量(liang)污水(shui)的準(zhun)确度(du)和精(jing)度🌐。爲(wei)了對(dui)比這(zhe)幾❗種(zhong)常見(jian)流量(liang)計的(de)測流(liu)特性(xing)，本文(wen)從原(yuan)理、特(te)點、影(ying)響測(ce)流準(zhun)确❓性(xing)的🈲因(yin)素，污(wu)水測(ce)流特(te)點♋等(deng)方面(mian)對上(shang)述幾(ji)種流(liu)量計(ji)進行(hang)了⛷️對(dui)比分(fen)析，以(yi)期選(xuan)出最(zui)适合(he)污水(shui)流量(liang)監測(ce)的流(liu)量計(ji)，使監(jian)測值(zhi)合理(li)可靠(kao)，爲👣實(shi)際工(gong)作中(zhong)污水(shui)測流(liu)儀表(biao)的選(xuan)擇提(ti)供參(can)考。
1幾(ji)種測(ce)量方(fang)法的(de)原理(li)和特(te)點
1.1.明(ming)渠流(liu)量計(ji)
　　明渠(qu)流量(liang)計的(de)原理(li)是在(zai)渠道(dao)中安(an)置标(biao)準量(liang)水堰(yan)槽(如(ru)巴歇(xie)爾量(liang)水槽(cao))，通過(guo)測量(liang)被測(ce)流體(ti)液位(wei)高度(du)，再經(jing)🔞過測(ce)量儀(yi)🏒器内(nei)部的(de)處理(li)器運(yun)算得(de)到流(liu)量（根(gen)據相(xiang)應流(liu)量公(gong)式或(huo)經驗(yan)關系(xi)式，将(jiang)測出(chu)的水(shui)位值(zhi)換算(suan)成流(liu)量值(zhi)）。據統(tong)♌計，現(xian)用大(da)多數(shu)的明(ming)渠測(ce)量方(fang)法爲(wei)巴歇(xie)爾槽(cao)明渠(qu)流量(liang)計，因(yin)此本(ben)文💃以(yi)标準(zhun)巴歇(xie)爾槽(cao)明渠(qu)流量(liang)🏃計爲(wei)例進(jin)行分(fen)析。
标(biao)準巴(ba)歇爾(er)槽流(liu)量Q計(ji)算公(gong)式如(ru)下:
Q=0.375×b×（Ha/0.305）nn=1.569b0.026
式(shi)中:b爲(wei)喉道(dao)寬度(du)；Ha爲實(shi)測液(ye)位；n是(shi)指數(shu)，不同(tong)渠道(dao)指數(shu)不同(tong)。
　　由計(ji)算公(gong)式可(ke)知，流(liu)量測(ce)量的(de)準确(que)度是(shi)由喉(hou)道寬(kuan)度💋b和(he)實🏃🏻測(ce)液位(wei)Ha兩個(ge)因素(su)決定(ding)的。實(shi)際測(ce)量液(ye)位時(shi)受到(dao)的影(ying)響因(yin)素最(zui)多，如(ru)測量(liang)液位(wei)儀器(qi)的準(zhun)确度(du)和被(bei)測液(ye)面的(de)流動(dong)狀态(tai)等。綜(zong)合而(er)言有(you)以下(xia)幾個(ge)方面(mian)影響(xiang)測量(liang)準确(que)度：
1）測(ce)量液(ye)位的(de)準确(que)度，主(zhu)要取(qu)決于(yu)液位(wei)計的(de)測量(liang)準确(que)度⭐。大(da)多數(shu)明渠(qu)都在(zai)使用(yong)非接(jie)觸式(shi)超聲(sheng)波液(ye)位🏒計(ji)，實際(ji)測量(liang)時受(shou)到被(bei)測液(ye)體表(biao)面浮(fu)沫和(he)固體(ti)漂浮(fu)物的(de)影響(xiang)較🌈大(da)。
2）明渠(qu)流量(liang)計液(ye)位測(ce)量的(de)重複(fu)性主(zhu)要取(qu)決于(yu)液面(mian)的穩(wen)定程(cheng)度。在(zai)實際(ji)測量(liang)污水(shui)的時(shi)候，經(jing)常發(fa)生水(shui)流不(bu)穩定(ding)的情(qing)況，如(ru)産生(sheng)小型(xing)漩渦(wo)、波浪(lang)、泡沫(mo)等，液(ye)🏃🏻‍♂️位測(ce)量❤️的(de)重複(fu)性常(chang)常🐅得(de)不到(dao)滿足(zu)。
3）堰槽(cao)的幾(ji)何尺(chi)寸，取(qu)決于(yu)測量(liang)儀器(qi)的準(zhun)确度(du)（堰槽(cao)尺寸(cun)的制(zhi)造精(jing)度和(he)安裝(zhuang)技術(shu)要求(qiu)嚴格(ge)，稍有(you)偏差(cha)将會(hui)對測(ce)量結(jie)🔞果造(zao)成較(jiao)大誤(wu)差）。
　　綜(zong)上所(suo)述，明(ming)渠流(liu)量計(ji)在監(jian)測污(wu)水流(liu)量的(de)準确(que)度，受(shou)到多(duo)方面(mian)因素(su)的影(ying)響，如(ru)堰槽(cao)的選(xuan)型、設(she)計、制(zhi)作、安(an)裝🤞、調(diao)試和(he)設置(zhi)，一✉️旦(dan)安裝(zhuang)成型(xing)後出(chu)現誤(wu)差很(hen)難糾(jiu)正，在(zai)實際(ji)測量(liang)污水(shui)🏃🏻時受(shou)到外(wai)界環(huan)㊙️境幹(gan)擾因(yin)素影(ying)響較(jiao)大（如(ru)被測(ce)液面(mian)擾動(dong)和結(jie)冰等(deng)），而且(qie)使用(yong)中需(xu)要經(jing)常維(wei)護。
1.2.超(chao)聲波(bo)流量(liang)計
　　 超(chao)聲波(bo)流量(liang)計 是(shi)20世紀(ji)70年代(dai)開始(shi)應用(yong)的一(yi)種流(liu)量儀(yi)器，和(he)電磁(ci)流量(liang)計一(yi)樣，因(yin)爲儀(yi)器流(liu)通通(tong)道未(wei)設置(zhi)任何(he)阻礙(ai)件，都(dou)屬于(yu)無阻(zu)礙🈲流(liu)量計(ji)，适👈合(he)測量(liang)大管(guan)徑和(he)不易(yi)接🔴觸(chu)的流(liu)體。超(chao)聲波(bo)流量(liang)計測(ce)量是(shi)一種(zhong)♉間接(jie)測量(liang)方🤩法(fa)，主要(yao)有🌈多(duo)普勒(le)法♊和(he)時差(cha)法兩(liang)種方(fang)式。在(zai)污水(shui)測🔞量(liang)中應(ying)用最(zui)廣泛(fan)的是(shi)多普(pu)勒超(chao)聲波(bo)流量(liang)計。
1.2.1時(shi)差法(fa)原理(li)
　　在流(liu)體中(zhong)超聲(sheng)波信(xin)号順(shun)流時(shi)傳播(bo)速度(du)快，逆(ni)流時(shi)信号(hao)傳💔播(bo)速度(du)慢，通(tong)過測(ce)量超(chao)聲波(bo)信号(hao)在流(liu)體中(zhong)順流(liu)和逆(ni)📧流傳(chuan)播時(shi)間差(cha)，即時(shi)差，間(jian)接測(ce)出流(liu)體流(liu)速，再(zai)通過(guo)流速(su)可以(yi)計算(suan)出流(liu)體流(liu)量。時(shi)差法(fa)适合(he)☀️用于(yu)測量(liang)純淨(jing)流體(ti)✨，有較(jiao)多氣(qi)🤞泡或(huo)雜質(zhi)的流(liu)體會(hui)❓阻礙(ai)超聲(sheng)波正(zheng)常傳(chuan)播，會(hui)🐇影響(xiang)測量(liang)結果(guo)不準(zhun)确。
1.2.2多(duo)普勒(le)法原(yuan)理
　　超(chao)聲接(jie)收器(qi)接收(shou)到超(chao)聲波(bo)傳播(bo)途中(zhong)遇到(dao)的懸(xuan)浮物(wu)質✊或(huo)微小(xiao)氣泡(pao)而被(bei)散射(she)的信(xin)号。發(fa)射信(xin)号頻(pin)率受(shou)多普(pu)勒效(xiao)應（利(li)用聲(sheng)波所(suo)産生(sheng)的多(duo)普勒(le)頻移(yi)現象(xiang)，通過(guo)🥵在靜(jing)止點(dian)檢測(ce)從移(yi)動源(yuan)所發(fa)射聲(sheng)波産(chan)生的(de)多普(pu)勒頻(pin)移來(lai)計算(suan)散射(she)體流(liu)動速(su)度進(jin)行測(ce)量）的(de)影響(xiang)變爲(wei)✔️不同(tong)的信(xin)号頻(pin)率，根(gen)據頻(pin)率之(zhi)差與(yu)流體(ti)流速(su)的數(shu)🍉量關(guan)系，可(ke)算出(chu)流體(ti)流量(liang)。多普(pu)勒法(fa)流量(liang)計适(shi)用🐪于(yu)測量(liang)渾濁(zhuo)流體(ti)，但隻(zhi)能🔴測(ce)量雜(za)質約(yue)50mg/L以上(shang)的流(liu)體。多(duo)普勒(le)法測(ce)量精(jing)度低(di)于時(shi)差法(fa)。
1.2.3超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)的組(zu)成
　　超(chao)聲波(bo)流量(liang)計是(shi)由流(liu)量計(ji)表體(ti)、換能(neng)器、顯(xian)示器(qi)和累(lei)積系(xi)統等(deng)部分(fen)組成(cheng)。超聲(sheng)波換(huan)能器(qi)是将(jiang)輸入(ru)的電(dian)功率(lü)轉換(huan)成超(chao)聲📐波(bo)傳✔️遞(di)到被(bei)測流(liu)體中(zhong)，接收(shou)器接(jie)收到(dao)🧡的超(chao)聲波(bo)信号(hao)轉換(huan)成流(liu)量信(xin)号傳(chuan)遞給(gei)積算(suan)儀表(biao)進行(hang)顯示(shi)和積(ji)算。超(chao)聲波(bo)流量(liang)計按(an)照安(an)裝方(fang)式可(ke)分爲(wei)插入(ru)式、夾(jia)裝🏃🏻‍♂️式(shi)和管(guan)段式(shi)。
1.3.電磁(ci)流量(liang)計
　　 電(dian)磁流(liu)量計(ji) 是自(zi)20世紀(ji)50年代(dai)末發(fa)展起(qi)來的(de)新型(xing)測量(liang)流量(liang)儀器(qi)。它是(shi)根據(ju)法🙇‍♀️拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)律制(zhi)成的(de)，當導(dao)電流(liu)體在(zai)測量(liang)管内(nei)的磁(ci)場中(zhong)做切(qie)割磁(ci)力線(xian)運動(dong)時（流(liu)✨體流(liu)動方(fang)向與(yu)磁場(chang)方向(xiang)垂直(zhi)），會産(chan)生感(gan)應電(dian)動勢(shi)，電動(dong)勢被(bei)位于(yu)管徑(jing)🛀🏻兩端(duan)的一(yi)對電(dian)極檢(jian)測到(dao)，傳感(gan)🈲器将(jiang)感應(ying)電動(dong)勢作(zuo)爲流(liu)✂️量信(xin)号，傳(chuan)送到(dao)轉換(huan)器，經(jing)信号(hao)處理(li)後，用(yong)液晶(jing)顯示(shi)儀顯(xian)示瞬(shun)時流(liu)量和(he)累積(ji)流量(liang)。
　　電動(dong)勢的(de)大小(xiao)與流(liu)速成(cheng)正比(bi)，其值(zhi)爲：E=B×V×D×K，其(qi)中，E爲(wei)感應(ying)電動(dong)勢，B爲(wei)磁感(gan)應強(qiang)度，V爲(wei)導電(dian)液體(ti)平均(jun)流速(su)，D爲電(dian)極間(jian)距，K爲(wei)🏃‍♂️磁場(chang)分布(bu)于軸(zhou)向長(zhang)度有(you)關的(de)系數(shu)。由于(yu)♻️磁感(gan)應強(qiang)度B、電(dian)極距(ju)離D和(he)磁場(chang)分布(bu)于軸(zhou)向長(zhang)度有(you)關系(xi)數K是(shi)常量(liang)，所以(yi)E與V成(cheng)正比(bi)🔴，而流(liu)量體(ti)積又(you)與流(liu)☂️速V成(cheng)正比(bi)，所以(yi)流量(liang)體積(ji)與感(gan)應電(dian)動勢(shi)成正(zheng)比。
1.3.1電(dian)磁流(liu)量計(ji)
　　Endress+Hauser（恩德(de)斯豪(hao)斯，簡(jian)稱E+H公(gong)司）創(chuang)建于(yu)1953年，是(shi)全世(shi)界著(zhe)名的(de)國際(ji)性集(ji)團公(gong)司，該(gai)公司(si)生産(chan)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)相比(bi)同類(lei)☁️電磁(ci)流量(liang)計有(you)高頻(pin)勵磁(ci)技術(shu)、四電(dian)極技(ji)術，空(kong)管檢(jian)測（EPD），電(dian)子清(qing)洗（ECC）等(deng)先進(jin)功能(neng)。
1.3.2電磁(ci)流量(liang)計四(si)電極(ji)技術(shu)
　　電磁(ci)流量(liang)計四(si)電機(ji)結構(gou)如圖(tu)1所示(shi)，電磁(ci)流量(liang)計擁(yong)有四(si)電極(ji)技術(shu)，其中(zhong)EPD（EmptyPipeDetection）電極(ji)爲用(yong)于檢(jian)測測(ce)量管(guan)滿管(guan)狀态(tai)🈲，其工(gong)作基(ji)本原(yuan)理爲(wei)EPD電極(ji)通過(guo)電壓(ya)，和兩(liang)側電(dian)極形(xing)成導(dao)通，一(yi)旦管(guan)内有(you)空氣(qi)，随即(ji)報❗警(jing)。

1.3.3電(dian)磁流(liu)量計(ji)的主(zhu)要特(te)點
1）根(gen)據電(dian)磁流(liu)量計(ji)的原(yuan)理，測(ce)量結(jie)果與(yu)被測(ce)流體(ti)的物(wu)理性(xing)質無(wu)關（如(ru)流體(ti)壓力(li)、溫度(du)、電導(dao)率等(deng)），所以(yi)工作(zuo)穩定(ding)、測量(liang)精确(que)度高(gao)，其中(zhong)電磁(ci)流量(liang)計獨(du)有的(de)EPD檢測(ce)保障(zhang)了儀(yi)表的(de)可靠(kao)⁉️測量(liang);
2）電磁(ci)流量(liang)計的(de)測量(liang)管内(nei)壁光(guang)滑，無(wu)阻塞(sai)，沒有(you)壓力(li)損失(shi)；
3）電磁(ci)流量(liang)計測(ce)量流(liu)量時(shi)，和污(wu)水接(jie)觸的(de)部分(fen)隻有(you)内管(guan)道和(he)電極(ji)，爲了(le)能達(da)到耐(nai)腐蝕(shi)和耐(nai)磨損(sun)的要(yao)求必(bi)須選(xuan)擇合(he)适的(de)電極(ji)💔材料(liao)（如不(bu)鏽鋼(gang)等）；
4）電(dian)磁流(liu)量計(ji)有使(shi)用壽(shou)命長(zhang)，維護(hu)成本(ben)低的(de)特點(dian)（ECC清洗(xi)💃功能(neng)使儀(yi)表擁(yong)有更(geng)長的(de)免維(wei)護周(zhou)期），而(er)且可(ke)以🔞測(ce)正、反(fan)兩個(ge)流♊向(xiang)的💔流(liu)體流(liu)量；
5）輸(shu)出信(xin)号多(duo)樣（脈(mo)沖、電(dian)流、頻(pin)率等(deng)）。根據(ju)上述(shu)電磁(ci)流量(liang)計💘的(de)🚶‍♀️特點(dian)，而污(wu)水有(you)流量(liang)變化(hua)大、所(suo)含雜(za)質屬(shu)性不(bu)同、有(you)一定(ding)的腐(fu)蝕性(xing)、有🛀🏻導(dao)電能(neng)力等(deng)特性(xing)，所以(yi)測🌈量(liang)污水(shui)的流(liu)量，電(dian)磁流(liu)量計(ji)是一(yi)個理(li)想的(de)選擇(ze)。
2三種(zhong)流量(liang)計測(ce)量污(wu)水對(dui)比
2.1明(ming)渠與(yu)電磁(ci)流量(liang)計
基(ji)于明(ming)渠和(he)電磁(ci)流量(liang)計的(de)測量(liang)原理(li)不同(tong)，兩種(zhong)測量(liang)方💔法(fa)無法(fa)直接(jie)比對(dui)，用表(biao)格說(shuo)明。如(ru)表1。
2.2E+H超(chao)聲波(bo)流量(liang)計與(yu)電磁(ci)流量(liang)計
　　本(ben)次測(ce)試用(yong)的儀(yi)器爲(wei)E+H公司(si)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)，型号(hao)：Promag50W8H，DN800（管徑(jing)800mm），橡膠(jiao)内襯(chen)（耐磨(mo)），精度(du)0.2%，不鏽(xiu)鋼電(dian)極。和(he)E+H單聲(sheng)道夾(jia)裝式(shi)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)，型号(hao)：91WA1，可測(ce)試管(guan)徑爲(wei)100～2000mm，精度(du)0.2%。測量(liang)結果(guo)如表(biao)2所示(shi)。

測量(liang)結果(guo)分析(xi)如圖(tu)2所示(shi)。
　　從圖(tu)2可以(yi)看出(chu)随着(zhe)時間(jian)的推(tui)移，兩(liang)個儀(yi)器的(de)測量(liang)數據(ju)偏差(cha)越✌️大(da)，具體(ti)原因(yin)是因(yin)爲測(ce)量期(qi)間超(chao)聲波(bo)流量(liang)計偶(ou)☀️而發(fa)出現(xian)氣液(ye)兩相(xiang)報警(jing)，因爲(wei)報警(jing)時有(you)部分(fen)流量(liang)缺失(shi)未被(bei)計入(ru)累計(ji)流量(liang)。

　　一般(ban)氣液(ye)兩相(xiang)報警(jing)是指(zhi)介質(zhi)中出(chu)現較(jiao)多固(gu)體（比(bi)如💚高(gao)♌泥沙(sha)含量(liang)）或氣(qi)體（氣(qi)泡，類(lei)似消(xiao)聲）造(zao)成的(de)超聲(sheng)🤩波信(xin)号衰(shuai)減，導(dao)緻無(wu)法準(zhun)确測(ce)量。
3結(jie)語
　　選(xuan)擇合(he)适的(de)流量(liang)計确(que)保污(wu)水流(liu)量測(ce)量的(de)準确(que)性，就(jiu)需⛱️要(yao)了解(jie)各種(zhong)流量(liang)計的(de)原理(li)和各(ge)自的(de)特點(dian)。以上(shang)三種(zhong)污水(shui)測量(liang)方法(fa)中，明(ming)渠堰(yan)槽流(liu)量計(ji)在監(jian)測污(wu)水流(liu)量數(shu)據的(de)時候(hou)，受到(dao)的📞影(ying)響因(yin)素較(jiao)多；超(chao)聲🎯波(bo)流量(liang)計與(yu)電磁(ci)流量(liang)計都(dou)比較(jiao)适合(he)用于(yu)污水(shui)測量(liang)。但在(zai)實際(ji)的測(ce)量操(cao)作中(zhong)，E+H超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)相對(dui)于電(dian)磁流(liu)量計(ji)受到(dao)污水(shui)介質(zhi)的影(ying)響因(yin)素較(jiao)大，而(er)超聲(sheng)波流(liu)量計(ji)相對(dui)于電(dian)磁流(liu)量計(ji)有便(bian)攜、安(an)裝方(fang)便等(deng)優勢(shi)。如果(guo)需要(yao)長時(shi)間精(jing)确的(de)檢測(ce)污🎯水(shui)，如污(wu)水處(chu)理廠(chang)，電磁(ci)流量(liang)計是(shi)理想(xiang)的選(xuan)擇。

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