摘(zhai)要:從滿足(zu)使用要求(qiu)和提高效(xiao)費比出發(fa),介紹了水(shui)流量計 的(de)測量特點(dian)和選用要(yao)點、水流量(liang)計的特點(dian)以及水資(zi)源流量儀(yi)表的選型(xing)。
1概述
　　儀表(biao)在使用中(zhong),人們主要(yao)關注儀表(biao)的可靠性(xing)和精度。可(ke)靠性包❓括(kuo)質量可靠(kao)和可維修(xiu)性,維修代(dai)價不大是(shi)較好的選(xuan)擇。同時流(liu)量計本體(ti)性能好并(bing)不能保證(zheng)測量效果(guo),故還應考(kao)慮精度。儀(yi)表😘選型應(ying)該避免片(pian)面追求性(xing)能高和精(jing)度佳,而是(shi)在滿足要(yao)求的🈲前提(ti)下,選用可(ke)靠性最高(gao)、維修最方(fang)便、費用最(zui)省的😍哪個(ge)方案。
2水流(liu)量計的測(ce)量特點和(he)選用要點(dian)
　　水的潔淨(jing)程度不同(tong),工況條件(jian)各易,測量(liang)範圍懸殊(shu),可靠性🔱要(yao)💁求差異,測(ce)量精度要(yao)求有高有(you)低,費用承(cheng)受能♊力不(bu)一,因🈚此不(bu)是随🏃便裝(zhuang)一台流量(liang)計就肯定(ding)能用好。此(ci)外,水流量(liang)計是作爲(wei)🚩貿易結算(suan)、能量計量(liang)、流量控制(zhi)的重要依(yi)據;其測量(liang)最不直觀(guan),現場很難(nan)㊙️直接判定(ding)其準确度(du);其影響測(ce)量準确度(du)的因素多(duo)樣,如安裝(zhuang)位置及方(fang)法等;大管(guan)徑、低流速(su)給測🌈量帶(dai)來困難;若(ruo)與管道直(zhi)接連接,儀(yi)表出故障(zhang)時無法在(zai)線修複。所(suo)以流量計(ji)❄️量在國内(nei)外被視爲(wei)一個難點(dian)。
　　水流量計(ji)的選用應(ying)從下列因(yin)素加以考(kao)慮,即法蘭(lan)标準,有國(guo)标GB、歐标DIN、美(mei)标ANSI等;公稱(cheng)直徑不代(dai)表管道内(nei)徑,同一管(guan)道直徑有(you)不同的壁(bi)厚,有些流(liu)量計對管(guan)道内徑有(you)嚴格要求(qiu);材質選用(yong);确定精确(que)計量、一般(ban)計量、流量(liang)控制等用(yong)途;GB/T17167規定,對(dui)于淨水計(ji)量精度應(ying)達到±2.5%R,對于(yu)污水計量(liang)精度應達(da)到±5%R;對介質(zhi)狀态、化學(xue)性質、壓力(li)損失、物理(li)性質等進(jin)行明确;不(bu)同流量計(ji)對最低和(he)最高流速(su)有明确的(de)規定;對管(guan)道與儀表(biao)通徑、上下(xia)遊直管段(duan)情況及閥(fa)門位置、安(an)裝環境有(you)無振動及(ji)電磁幹擾(rao)等進行明(ming)确;确定數(shu)字脈沖/模(mo)拟量輸出(chu)、含HART協議輸(shu)出等;确定(ding)安裝、運行(hang)、校驗、維護(hu)、備件和使(shi)用等壽命(ming),性價比和(he)技術服務(wu)等。
3水流量(liang)計的特點(dian)
　　水流量計(ji)全部屬于(yu)推理式流(liu)量計,以下(xia)是一些常(chang)用水流量(liang)計的特點(dian)。
1)差壓式流(liu)量計
　　主要(yao)采用 威力(li)巴流量計(ji) 或 阿牛巴(ba)流量計 等(deng)均速管流(liu)量計。優點(dian)是制作簡(jian)單、性能穩(wen)定、對振動(dong)不敏感、抗(kang)幹擾能力(li)較強。缺點(dian)是精度屬(shu)于中等水(shui)平、範圍度(du)較窄、安裝(zhuang)要求較高(gao)、洩漏點多(duo)。
(2)超聲波流(liu)量計
　　超聲(sheng)波流量計(ji) 按測量原(yuan)理分爲爲(wei)傳播時間(jian)法、多普勒(le)效應法等(deng);按安裝方(fang)式分爲可(ke)移動安裝(zhuang)、固定安裝(zhuang);按聲道數(shu)分爲單聲(sheng)道、多聲道(dao)✏️。特點是無(wu)阻力損失(shi)、流量下限(xian)低、便攜式(shi)可随時安(an)裝及拆卸(xie)、适于大管(guan)道且造價(jia)與管徑無(wu)🐉關。局限性(xing)是便攜式(shi)精度不高(gao)、不能用于(yu)小口徑測(ce)量、多聲道(dao)價格昂貴(gui)等。
(3)電磁流(liu)量計
　　電磁(ci)流量計 按(an)激磁方式(shi)分爲交流(liu)激磁、低頻(pin)矩形波激(ji)磁等;按安(an)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻裝方式分(fen)爲法蘭連(lian)接、螺紋連(lian)接、插入式(shi)等;按結構(gou)形式分爲(wei)一體型、分(fen)體型等;按(an)介質狀态(tai)分爲滿管(guan)型、不滿管(guan)型。它是測(ce)量導電性(xing)流體理想(xiang)的體積流(liu)量計,優點(dian)是管道爲(wei)光滑直㊙️管(guan),無阻塞📧,無(wu)磨損,壓💃🏻損(sun)小,無可動(dong)部件,可靠(kao)性高,長期(qi)穩定性好(hao),免維護💋;測(ce)量範圍大(da),保證精度(du)的範圍度(du)一般達40∶1,可(ke)測範圍達(da)200∶1;對流體狀(zhuang)況要求不(bu)高,對前後(hou)直管段要(yao)求低;精度(du)高,可達0.2%R;口(kou)徑範圍大(da);可測雙向(xiang)流量;與☔流(liu)體接觸的(de)電極和内(nei)襯材料有(you)多種選擇(ze);響應速度(du)可達10ms,批處(chu)理時間可(ke)達1秒;可自(zi)清洗。局限(xian)性是有最(zui)小電導率(lü)的限制;磨(mo)損和結垢(gou)會影🤟響測(ce)量精度;流(liu)體需要充(chong)滿管道;大(da)口徑産品(pin)價格高。選(xuan)型要點:精(jing)度爲滿管(guan)型0.5-2.0級(特♉殊(shu)0.2級)、不滿管(guan)型1.5-2.0級、插入(ru)型2.0-4.0級;流速(su)範圍爲0.5-10米(mi)/秒,注意易(yi)粘附、沉積(ji)、結垢的應(ying)大🌈于2米/秒(miao),含顆粒♊介(jie)質的應小(xiao)于3米/秒。
(4)渦(wo)街流量計(ji)
　　渦街流量(liang)計 特點是(shi)無可動部(bu)件,可靠性(xing)高,使用壽(shou)命長;原始(shi)頻♍率輸♉出(chu)信号與實(shi)際體積流(liu)量成線性(xing)關系;測量(liang)範📱圍寬,在(zai)10∶1以🆚上;安裝(zhuang)簡單,維護(hu)方便,費用(yong)較低;測量(liang)精度較高(gao)‼️。局限性是(shi)不适于安(an)裝🌈在強震(zhen)動場合的(de)管道上;有(you)較長的直(zhi)管段。
4水資(zi)源流量儀(yi)表的選型(xing)
(1)自來水的(de)流量測量(liang)
　　最适宜用(yong)旋翼式水(shui)表;DN≥200的選用(yong)電磁流量(liang)計,精度達(da)±(0.3-1)%R,可根據費(fei)💘用選用,精(jing)度越高價(jia)格越貴。
(2)原(yuan)水和過濾(lü)水的流量(liang)測量
　　原水(shui)泥沙等雜(za)質含量較(jiao)高,過濾水(shui)泥沙等雜(za)質含量🏃梢(shao)低,若選♉用(yong)節流式差(cha)壓流量計(ji),取壓閥等(deng)常被泥沙(sha)堵死,相比(bi)之下選用(yong)🤩勻速管、插(cha)入式渦街(jie)或插入式(shi)電磁、超聲(sheng)流量計就(jiu)不會🥰出現(xian)這些情況(kuang)。因爲轉動(dong)部分易堵(du)易卡,故選(xuan)用旋翼式(shi)水表也是(shi)不适👈宜的(de),有時流體(ti)帶有長纖(xian)維雜質,會(hui)挂在渦街(jie)發生☂️體上(shang),導緻儀表(biao)⭕失靈,這時(shi)也不💔宜選(xuan)用渦街流(liu)量計。
　　給排(pai)水道若爲(wei)敞開渠道(dao),具有自由(you)表面自然(ran)流,可💃🏻采用(yong)明渠流量(liang)計測量流(liu)量,而管渠(qu),雖不敞開(kai),但是在非(fei)受壓🌏非滿(man)管狀态下(xia)流動,實際(ji)上也屬于(yu)明渠。明渠(qu)流量測量(liang)方法很多(duo),主要有堰(yan)式🏃🏻和槽式(shi)兩大類,都(dou)是設置了(le)标準❓化量(liang)水堰槽,在(zai)規定位置(zhi)測量水位(wei),再根據🔴流(liu)量與水位(wei)的關系計(ji)算出流量(liang)。在計算機(ji)技術廣泛(fan)應用的今(jin)天,可👣将水(shui)位-流量函(han)🏃🏻數關系裝(zhuang)入儀表,采(cai)用查表和(he)線性内插(cha)的方法得(de)到流量值(zhi),從而達到(dao)較高精度(du)。薄壁堰是(shi)測量精度(du)最高的,能(neng)達到±(1—3)%FS,量程(cheng)比爲(11-26)∶1,測量(liang)範圍達0-40000m3/h,其(qi)特點是結(jie)構簡單,價(jia)格便宜,測(ce)量精度高(gao),可靠性好(hao),其缺點是(shi)水頭💋損失(shi)大,不能用(yong)于平坦地(di)面的渠道(dao),堰上遊易(yi)堆積固形(xing)物,要定期(qi)清理。槽式(shi)流量計測(ce)量槽有多(duo)種形式,水(shui)中固态物(wu)質幾乎不(bu)沉澱,随水(shui)流排出,水(shui)位擡高比(bi)堰小,适用(yong)👌于不允許(xu)有大落差(cha)‼️的渠道,有(you)P槽和PB槽等(deng)。堰式和槽(cao)式流量計(ji)都是用液(ye)位計計算(suan)流量,常用(yong)非接觸超(chao)聲式液位(wei)計連續測(ce)量水位,注(zhu)意測點必(bi)須避免表(biao)面有大量(liang)泡沫✉️的場(chang)所。
渦街流(liu)量計安裝(zhuang)和維護都(dou)非常簡單(dan),但隻能部(bu)
　　分解決測(ce)量問題,因(yin)爲口徑較(jiao)大的要比(bi)同口徑的(de)電磁要貴(gui),且口徑隻(zhi)能做到DN15-400,最(zui)小可測流(liu)量爲0.32m3/h,最小(xiao)🌈可測流速(su)爲0.4m/s。電🏃‍♀️磁口(kou)💚徑可以做(zuo)到DN2.5-3000,可測流(liu)量爲0.0053―305000m3/h,最小(xiao)可測流速(su)爲0.1m/s,因而覆(fu)蓋範圍比(bi)渦街流🛀🏻量(liang)計寬得多(duo)🏃🏻‍♂️。大口徑的(de)電磁價格(ge)較貴,解決(jue)方案是選(xuan)用插入式(shi)🈚流量計,分(fen)爲 插入式(shi)渦街流量(liang)計 或電磁(ci)等點流速(su)計型、差壓(ya)式勻速管(guan)等徑流速(su)型等,插🔞入(ru)式👨‍❤️‍👨渦街最(zui)小可測流(liu)速爲0.32m/s,精度(du)達±1%R,測量頭(tou)位于管道(dao)中心線上(shang),耐髒性較(jiao)好,含有少(shao)量泥砂也(ye)不會引起(qi)故障,當流(liu)速下限更(geng)低✔️時則無(wu)法完成測(ce)量任務; 插(cha)入式電磁(ci)流量計 下(xia)限無限制(zhi),隻是誤差(cha)較大,其範(fan)圍度較大(da),有較高精(jing)度,測量頭(tou)一般位于(yu)管道中特(te)定位置。在(zai)大口徑🔞管(guan)路流量計(ji)中,由于🛀流(liu)速普遍較(jiao)低,泥沙、污(wu)垢等易在(zai)儀表💃表面(mian)沉🐇積,因此(ci)流量探頭(tou)常配有球(qiu)閥,實現在(zai)線維護🈲和(he)檢查。
　　勻速(su)管流量計(ji)在大口徑(jing)時用得較(jiao)多,優點是(shi)結構簡單(dan),價♊格🔴便宜(yi),維修方便(bian),隻要插入(ru)杆長度同(tong)管徑相吻(wen)合,儀㊙️表示(shi)值受🏃‍♂️管内(nei)流速分布(bu)的影響較(jiao)小,在安裝(zhuang)時🛀🏻要注意(yi)引壓管中(zhong)不能有氣(qi)體存在,否(fou)則引起儀(yi)表示值發(fa)生變化,故(gu)需要對引(yin)壓管進行(hang)排氣。缺點(dian)是避免泥(ni)沙将取樣(yang)孔堵死,爲(wei)不打破平(ping)衡必須嚴(yan)禁排污,隻(zhi)允許開表(biao)時進行少(shao)量排氣操(cao)作;相對流(liu)量較小時(shi),誤差較大(da),主要适于(yu)一般測量(liang)和過程監(jian)控;标定困(kun)難,需逐台(tai)進行。威力(li)巴🏃🏻流量計(ji)采用子彈(dan)頭形‼️斷面(mian)的檢測㊙️杆(gan),流量系數(shu)K穩定性好(hao),拐點相對(dui)平緩;低壓(ya)取壓孔位(wei)于探頭兩(liang)側面,流體(ti)分離點之(zhi)前,流速🐉較(jiao)快,避免了(le)✔️污垢聚集(ji),不易堵,而(er)高壓取壓(ya)孔位于高(gao)壓區,阻止(zhi)了流體中(zhong)的固體顆(ke)粒進入,所(suo)以高㊙️低壓(ya)測孔的本(ben)質防堵性(xing)能優于其(qi)他斷面的(de)檢測杆,同(tong)時檢測杆(gan)前端表面(mian)采用粗糙(cao)化處理,使(shi)其表面始(shi)終保持邊(bian)界紊流,降(jiang)低了流體(ti)牽引力和(he)🐇渦街脫落(luo)力,從而産(chan)生穩定流(liu)線,使流量(liang)系數更加(jia)穩定,流量(liang)系數K的精(jing)度爲1.0%;但因(yin)爲所測差(cha)壓較💯小,應(ying)配用零點(dian)穩定性好(hao)的 微差壓(ya)變送器 ,而(er)“T”形阿牛巴(ba)流量計具(ju)有更強的(de)差壓信号(hao),其它與威(wei)🔴力巴流量(liang)計類似。
　　超(chao)聲流量計(ji)換能器可(ke)不與介質(zhi)直接接觸(chu),介質有較(jiao)多雜質也(ye)不對測量(liang)構成嚴重(zhong)威脅,夾裝(zhuang)式雖精💜度(du)不‼️高,但安(an)裝方便,常(chang)用🌍于流量(liang)監視,适用(yong)于無停車(che)機會的場(chang)合🏒,常用來(lai)🏒與其他⭕流(liu)量計進行(hang)比對。多聲(sheng)道超聲流(liu)量計精度(du)達±0.5%,可以用(yong)于貿易交(jiao)接,但安裝(zhuang)必須在專(zhuan)業指導下(xia)進行。傳播(bo)時間🐆法的(de)适用于潔(jie)淨流體的(de)測量,大管(guan)徑帶測量(liang)管的多聲(sheng)道流量計(ji),精度最高(gao),基本誤差(cha)在±(0.5―1)%R,有的高(gao)達±0.15%R,夾裝式(shi)可達到±(1―3)%R;而(er)多譜勒效(xiao)應法的🌐适(shi)用于固相(xiang)含量較多(duo)或含有氣(qi)泡的液體(ti),基本誤差(cha)在±(3―10)%FS,當固體(ti)含量基本(ben)不變時,可(ke)達±(0.5―3)%FS。
　　結論:給(gei)排水道爲(wei)敞開渠道(dao)時采用明(ming)渠流量計(ji);在貿易計(ji)量時,DN≤200時超(chao)聲波儀表(biao)比電磁貴(gui),選用電磁(ci)流🎯量計,而(er)DN≥250時超聲✏️流(liu)量計比電(dian)磁流量計(ji)便宜,選用(yong)超聲流量(liang)🐉計,特别在(zai)大管道上(shang)優♻️先選用(yong)多聲道超(chao)聲❤️流量計(ji),精度完全(quan)滿足計量(liang)要求;對計(ji)量要求較(jiao)低的可以(yi)選用勻速(su)管流量計(ji)或插入式(shi)渦街;對一(yi)般的流量(liang)監控可以(yi)采用插入(ru)式電磁流(liu)量計。
(3)去離(li)子水的流(liu)量測量
　　去(qu)離子水純(chun)度極高,由(you)于管徑較(jiao)小可以采(cai)用渦街流(liu)量計,在🌈個(ge)别大管徑(jing)的流量測(ce)量中可采(cai)用勻速管(guan)流🈲量計。
(4)污(wu)水的流量(liang)測量
　　污水(shui)比較髒污(wu),有時有一(yi)定腐蝕性(xing),應根據實(shi)際情況選(xuan)擇🈲流量計(ji),用管道輸(shu)送的污水(shui)可用電磁(ci)流量計進(jin)行測量,但(dan)要注意測(ce)量管和電(dian)極的清洗(xi);通過🔱明渠(qu)排放的,适(shi)用明渠流(liu)量計或面(mian)積🐆-速度流(liu)量計。
5結論(lun)
　　每種水流(liu)量計都有(you)優缺點,因(yin)此了解原(yuan)理和适用(yong)範圍至關(guan)重要。當數(shu)種流量計(ji)均能滿足(zu)時,應選用(yong)無機械運(yun)動部件,磨(mo)損小的流(liu)量計。一台(tai)流量計成(cheng)功運行的(de)條件是:由(you)流體性質(zhi)和精度要(yao)求選擇類(lei)型;由流量(liang)範圍選擇(ze)口徑;由類(lei)型正确選(xuan)擇安裝地(di)點;由性能(neng)、服務選擇(ze)廠家;嚴格(ge)按廠家說(shuo)明書精心(xin)安裝及接(jie)線調試。

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