摘要:從滿足使(shǐ)用要求和提高(gāo)效費比出發,介(jiè)紹了水流量計(jì) 的測量特點和(he)選用要點、水流(liú)量計的特點以(yi)及水資源✊流量(liàng)儀表的選型。
1概(gai)述
　　儀表在使用(yong)中,人們主要關(guān)注儀表的可靠(kào)性和精度♋。可靠(kào)性包括質量可(kě)靠和可維修性(xìng),維修代價不大(da)是較好的選擇(ze)。同時流🤞量計本(běn)體性能好并不(bu)能保證測量效(xiao)果,故還應考慮(lü)精💃🏻度。儀表選型(xing)應該避免片面(mian)追求性能高和(hé)精度佳,而是在(zai)滿🛀足要求的😘前(qian)提下,選用可靠(kao)性最高、維修最(zui)方便、費用最省(sheng)的🤩哪個方案。
2水(shui)流量計的測量(liàng)特點和選用要(yao)點
　　水的潔淨程(chéng)度不同,工況條(tiao)件各易,測量範(fan)圍懸殊㊙️,可靠性(xìng)要求差異,測量(liàng)精度要求有高(gao)有低,費用承受(shou)能🤞力不一,因此(cǐ)不是随便裝一(yi)台流量計就肯(ken)定能用好。此外(wài),水流量計是作(zuo)爲貿易結算、能(néng)量計量、流量控(kong)制的重要依據(jù);其測量最不直(zhí)觀,現場很難♉直(zhi)接判定其準确(que)度;其影響測量(liàng)準确🧑🏽‍🤝‍🧑🏻度的因素(sù)多💰樣,如安裝位(wei)👉置及方法等;大(dà)管徑、低流速給(gěi)測🏃‍♂️量帶來困難(nan);若💯與管道直接(jie)連接,儀表出故(gu)障時無法在線(xian)✉️修複。所以流量(liàng)計量在國内外(wai)被視爲🔅一個難(nán)點。
　　水流量計的(de)選用應從下列(lie)因素加以考慮(lǜ),即法蘭标準,有(you)國标GB、歐标DIN、美标(biāo)ANSI等;公稱直徑不(bu)代表管道内徑(jìng),同一管道直徑(jing)有不同的壁厚(hou),有些流量計對(dui)管道内徑有嚴(yan)格要求;材質選(xuǎn)用;确定精确計(ji)量、一般計量、流(liú)量控制等用途(tú);GB/T17167規定,對于淨水(shui)計量精度應達(da)到±2.5%R,對于污水計(jì)量精度應達到(dào)±5%R;對介質狀态、化(hua)學性質、壓力損(sun)失、物理性質等(deng)進行明确;不同(tóng)流量計對最低(dī)和最高流速有(yǒu)明确的規定;對(duì)管道與儀表通(tōng)徑、上下遊直管(guǎn)段情況及閥門(men)位置、安裝環境(jing)有無振動及電(diàn)磁幹擾等進行(háng)明确;确定數字(zì)脈沖/模拟量輸(shū)出、含HART協議輸出(chu)等;确定安裝、運(yun)行、校驗、維護、備(bèi)件和使用等壽(shòu)命,性價比和技(ji)術服務等。
3水流(liú)量計的特點
　　水(shuǐ)流量計全部屬(shǔ)于推理式流量(liàng)計,以下是一些(xie)常用水👈流量㊙️計(jì)♉的特點。
1)差壓式(shì)流量計
　　主要采(cǎi)用 威力巴流量(liàng)計 或 阿牛巴流(liú)量計 等均速管(guǎn)流量計。優點是(shi)制作簡單、性能(neng)穩定、對振動不(bú)敏感、抗幹擾能(néng)力較強。缺點是(shì)精度屬于中等(deng)⛹🏻‍♀️水平、範圍度較(jiào)窄、安裝要求較(jiào)高、洩漏點多。
(2)超(chao)聲波流量計
　　超(chao)聲波流量計 按(àn)測量原理分爲(wei)爲傳播時間法(fa)、多普勒效應法(fǎ)等;按安裝方式(shi)㊙️分爲可移動安(an)裝、固定安裝;按(àn)聲道數分爲單(dan)聲💜道、多聲道。特(te)點是無阻力損(sǔn)失、流量下限低(di)、便攜式可随👣時(shí)安裝及拆卸、适(shi)于大🌈管道且造(zào)價與管徑無關(guan)。局限性是便攜(xié)式🏃🏻精度不高、不(bu)能用于✍️小口徑(jing)測量、多聲道價(jià)格昂貴等。
(3)電磁(cí)流量計
　　電磁流(liu)量計 按激磁方(fang)式分爲交流激(ji)磁、低頻矩形波(bō)激磁等;按安裝(zhuang)⛹🏻‍♀️方式分爲法蘭(lan)連接、螺紋連接(jie)、插入式等;按結(jie)構形式分👌爲一(yi)體型、分體型等(deng);按介質狀态分(fen)爲滿管型、不滿(man)管型。它是測量(liang)導電🔆性流體理(lǐ)想的體積流量(liàng)計,優點是管道(dào)爲光滑直管,無(wú)阻塞,無磨損,壓(ya)損小,無可動🙇‍♀️部(bu)件,可靠性高,長(zhǎng)期穩定性好,免(mian)維護;測量範圍(wei)大,保證精度的(de)範圍度一般達(da)40∶1,可測範圍🤩達200∶1;對(duì)流體狀況要求(qiu)不高,對前後直(zhi)🍉管段要求低;精(jīng)度🔞高,可達0.2%R;口徑(jing)範圍😍大;可測雙(shuang)向流量;與流體(tǐ)接觸的電極和(he)内襯材料有多(duo)種選擇;響應速(su)度可達10ms,批處理(li)時間可達1秒;可(kě)自清❤️洗。局限性(xìng)是有最小電導(dǎo)率的限制;磨損(sǔn)和結垢會影😍響(xiang)測量精度;流體(tǐ)需要💋充滿管道(dào);大口徑産品價(jià)格高🔱。選型要點(diǎn):精度爲滿管型(xíng)0.5-2.0級(特殊0.2級)、不滿(mǎn)管型1.5-2.0級、插入型(xíng)2.0-4.0級;流速範圍爲(wei)0.5-10米/秒,注意易粘(zhān)附、沉積、結垢的(de)應大于2米/秒,含(han)顆粒介質的應(ying)小于3米/秒。
(4)渦街(jiē)流量計
　　渦街流(liú)量計 特點是無(wú)可動部件,可靠(kao)性高,使用壽命(mìng)長;原始頻率⭕輸(shū)出信号與實際(jì)體積流量成線(xiàn)性關系;測量範(fàn)圍寬,在10∶1以上;安(an)💰裝簡單,維護方(fāng)便,費用較低;測(cè)量精度較高。局(jú)限性是不适于(yú)安裝在強震動(dòng)場合的管道上(shang);有較長的直管(guǎn)🌈段。
4水資源流量(liang)儀表的選型
(1)自(zì)來水的流量測(cè)量
　　最适宜用旋(xuán)翼式水表;DN≥200的選(xuǎn)用電磁流量計(ji),精度達±(0.3-1)%R,可根據(ju)費用選用,精度(du)越高價格越貴(guì)。
(2)原水和過濾水(shuǐ)的流量測量
　　原(yuán)水泥沙等雜質(zhi)含量較高,過濾(lǜ)水泥沙等雜質(zhi)含量梢低,若選(xuǎn)用節流式差壓(yā)流量計,取壓閥(fá)等常被泥沙堵(du)死,相比之下選(xuan)用勻速管、插入(ru)式渦街或插🧡入(ru)式電👨‍❤️‍👨磁、超聲㊙️流(liu)量計就不會出(chu)現這些情況。因(yin)爲轉動部分✌️易(yi)堵易卡✏️,故選用(yong)旋🈲翼式水表也(ye)是不适😍宜的,有(yǒu)時流體帶有長(zhǎng)纖維雜質,會挂(guà)在渦街發生體(ti)上,導緻儀表失(shī)靈,這時也不宜(yí)選用渦街流量(liang)計🚩。
　　給排水道若(ruo)爲敞開渠道,具(ju)有自由表面自(zi)然流,可采用明(míng)渠💋流量計測量(liang)流量,而管渠,雖(suī)不敞開,但是在(zai)非受壓非滿👌管(guǎn)狀态下流動,實(shí)際上也屬于明(ming)渠。明渠流量測(cè)量方法很多,主(zhu)要有堰式🏃‍♀️和槽(cáo)式兩大😍類,都是(shì)設置了标準⚽化(huà)量水堰槽,在規(guī)定位置測量㊙️水(shuǐ)位,再根據流量(liàng)與水位的關系(xì)計算出流量。在(zai)計🔴算機技術廣(guǎng)✂️泛應用的今天(tiān),可将水位-流量(liàng)函數關系裝入(rù)儀🤩表,采用查表(biao)和♉線性内插的(de)方法得到流量(liang)值,從而達到較(jiào)高精度。薄壁堰(yan)是測量精度最(zuì)高的,能達到🔱±(1—3)%FS,量(liàng)程比爲(12-15)∶1,測量範(fàn)圍達0-40000m3/h,其特點是(shì)結構簡📱單,價格(gé)便宜,測量精度(dù)高,可靠性好,其(qí)缺點是水頭損(sǔn)失大,不能用于(yú)平坦地✏️面的渠(qú)道,堰上遊易堆(dui)積✍️固形🐪物,要定(dìng)期清理。槽式流(liu)量計測量槽有(yǒu)多種形式,水中(zhōng)固态物質幾乎(hu)不沉澱,随⭐水流(liu)排出,水位擡高(gao)比堰小,适用于(yu)不允許有大落(luò)差👉的渠道,有P槽(cao)和PB槽等。堰式和(he)槽式流量計都(dōu)是用液位計計(ji)算流量,常用非(fēi)接觸超聲式液(yè)位計連續測量(liàng)水🚶‍♀️位,注意測點(dian)必須避免表面(mian)有大量泡沫的(de)場所。
渦街流量(liang)計安裝和維護(hu)都非常簡單,但(dàn)隻能部
　　分解決(jué)測量問題,因爲(wei)口徑較大的要(yao)比同口徑的電(diàn)磁要貴,且口徑(jing)隻能做到DN15-400,最小(xiao)可測流量爲0.32m3/h,最(zuì)小🤞可測流速爲(wei)0.4m/s。電磁口✂️徑可😘以(yi)做到DN2.5-3000,可測流量(liàng)爲0.0053―305000m3/h,最小可測流(liú)速爲0.1m/s,因而覆蓋(gai)範圍比渦街流(liú)量計寬得多。大(dà)口徑的電磁價(jia)格較貴,解決方(fāng)案是選用插入(rù)式流量計,分爲(wei) 插入式渦街流(liú)量計 或電磁等(děng)點流速計型、差(cha)壓式勻速管等(děng)徑流速型等,插(chā)入式渦街最小(xiao)可測流速爲0.32m/s,精(jing)度達±1%R,測量頭位(wei)于管道中心線(xian)上,耐♋髒性較好(hǎo),含有少量泥砂(shā)也不會引起故(gù)障,當流速下限(xian)更低🔴時則無法(fa)完成測量任務(wu); 插入式電磁流(liu)量計 下限無限(xian)制,隻是誤差較(jiào)大,其範圍度較(jiào)大,有較高精度(dù)👈,測量頭一般位(wei)于管道中特定(dìng)位置。在大口徑(jìng)管路流量計中(zhong),由于🛀流速普遍(biàn)較低,泥沙、污垢(gòu)等易在儀表表(biao)面沉積,因此⭐流(liu)量探頭常配有(you)球閥,實現在線(xian)維護和檢查。
　　勻(yún)速管流量計在(zai)大口徑時用得(de)較多,優點是結(jie)構簡✔️單,價格便(biàn)宜,維修方便,隻(zhī)要插入杆長度(du)同管徑相吻合(he),儀表示♉值受管(guǎn)内流速分布的(de)影響較小,在安(an)裝時要注意引(yǐn)壓管中不能有(you)氣體存在,否則(zé)引起儀表示值(zhí)發生變化,故需(xu)要對引壓管進(jin)行排氣。缺點是(shi)避免泥沙将取(qǔ)樣孔堵死,爲不(bú)打破平衡必須(xu)嚴禁排污,隻允(yun)許開表時進行(háng)少量排氣操🈲作(zuo);相✌️對流量較小(xiao)時,誤差較大,主(zhu)要适于🔆一般測(cè)量和過程監控(kong);标定困難,需🔅逐(zhu)台進行。威力巴(bā)流量計采用子(zi)彈頭形斷面的(de)檢測杆,流量系(xi)數K穩定性好👄,拐(guǎi)點⛱️相對平緩;低(di)壓取壓孔位于(yú)探頭兩側面,流(liú)體分離點之前(qian),流速較快,避免(mian)了污🈚垢聚集,不(bú)易堵,而高壓‼️取(qǔ)壓孔位于高壓(yā)區,阻止🥰了流體(tǐ)🚶中的固體顆粒(li)進入,所以高🆚低(di)壓測孔的本質(zhi)防堵性能優于(yu)其他斷🔴面的檢(jiǎn)測杆,同🥵時檢測(cè)杆前端表面采(cai)用粗糙化處理(lǐ),使其表面始終(zhong)保🌂持邊界紊流(liú),降低了流體牽(qian)引力和渦街脫(tuo)落力,從而産生(shēng)穩定流線,使🌏流(liú)量系數更加穩(wěn)定,流⁉️量系數K的(de)精度爲1.0%;但因爲(wei)所測差壓較小(xiao),應配用零點穩(wen)定性好的 微差(chà)壓變送器 ,而“T”形(xing)阿牛巴流量計(ji)具有更強的差(cha)壓信号,其它與(yu)威力巴💞流量📧計(ji)類似。
　　超聲流量(liang)計換能器可不(bu)與介質直接接(jiē)觸,介質有較多(duō)雜質📞也不對測(cè)量構成嚴重威(wei)脅,夾裝式雖精(jing)度不高,但安裝(zhuang)方便,常用❤️于流(liú)量監視,适用于(yu)無停車機會☂️的(de)場合,常用來😄與(yǔ)其他流量計進(jìn)行比對。多聲道(dào)超聲流量計精(jing)度達±0.5%,可以用于(yu)貿易⛹🏻‍♀️交接,但安(an)裝必須在專業(yè)指導下進👈行。傳(chuan)播時間法的适(shi)用于潔淨流體(ti)的測量,大管徑(jìng)帶測量管的多(duō)聲道流量計,精(jing)度最高,基本誤(wu)差在♍±(0.5―1)%R,有的高達(da)±0.15%R,夾裝式可達到(dao)±(1―3)%R;而多譜勒效應(yīng)法的适用于固(gù)相含量較💘多或(huo)含有氣泡的液(ye)體,基本誤差在(zai)±(3―10)%FS,當固體含量基(jī)本不變時,可達(da)±(0.5―3)%FS。
　　結論:給排水道(dào)爲敞開渠道時(shi)采用明渠流量(liàng)計;在🛀🏻貿易🐪計量(liàng)時,DN≤200時超聲波儀(yi)表比電磁貴,選(xuǎn)用電磁流量計(ji),而DN≥250時🌈超聲流量(liang)計比電磁流量(liang)計便宜,選用超(chāo)🏃‍♀️聲流量計,特别(bié)在大管道上優(yōu)🤟先選用多聲道(dao)超聲流量計,精(jing)度完全滿足計(jì)量要🐇求;對計量(liang)要求較低的可(ke)以選用勻速管(guan)流量計或插入(rù)式渦街;對一般(ban)的流量監控💞可(ke)🔴以采用插入式(shì)電磁流量計。
(3)去(qù)離子水的流量(liang)測量
　　去離子水(shuǐ)純度極高,由于(yú)管徑較小可以(yǐ)采用渦街流量(liang)計,在個别大管(guan)徑的流量測量(liang)中可采用勻速(sù)管流量計。
(4)污水(shui)的流量測量
　　污(wū)水比較髒污,有(yǒu)時有一定腐蝕(shí)性,應根據實際(ji)情況選擇♌流量(liang)計,用管道輸送(sòng)的污水可用電(dian)磁流量計進行(hang)測量,但要注意(yi)測☀️量管和電極(jí)的清洗;通過明(míng)渠排放的,适用(yong)明渠流量計🍉或(huo)面積-速度流量(liàng)計。
5結論
　　每種水(shui)流量計都有優(yōu)缺點,因此了解(jiě)原理和适用範(fan)圍至關重要。當(dang)數種流量計均(jun)能滿足時,應選(xuan)用無機械運動(dòng)部件,磨損小的(de)流量計。一台流(liú)量計成功運行(hang)的條件是:由流(liú)體性質和精度(dù)要求選擇類型(xing);由流量範圍選(xuǎn)擇口徑;由類型(xing)正确選擇安裝(zhuang)地點;由性能、服(fú)務選擇廠家;嚴(yán)格按廠家說明(ming)書精心安裝及(ji)接線調試。

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