摘要：由(you)于污水(shui)來源不(bu)同，所含(han)污染物(wu)質也多(duo)種多樣(yang)，總體來(lai)說✔️都比(bi)較髒、含(han)有大量(liang)雜物、甚(shen)至還有(you)腐蝕性(xing)。一般污(wu)水❄️測量(liang)中選👣擇(ze)明渠堰(yan)槽流量(liang)計、超聲(sheng)波流量(liang)計 和電(dian)磁流量(liang)計 的比(bi)較普遍(bian)。文中将(jiang)電磁流(liu)量計（以(yi)下簡稱(cheng)電磁流(liu)量😘計）與(yu)常🥰用的(de)超聲波(bo)流量計(ji)和明渠(qu)流量計(ji)在污水(shui)測量中(zhong)的性能(neng)進行了(le)對比，從(cong)分析，結(jie)果表明(ming)，電磁流(liu)量計更(geng)适❤️合污(wu)水🚶流量(liang)的⁉️測量(liang)，能🈚對污(wu)水測流(liu)起到實(shi)時準确(que)的監控(kong)。
0引言
　　流(liu)量計是(shi)污水處(chu)理廠中(zhong)應用最(zui)多、最廣(guang)的測量(liang)儀表。流(liu)🔞量👈計的(de)類型多(duo)種多樣(yang)，爲了有(you)效控制(zhi)污水排(pai)放，确保(bao)監測污(wu)水排放(fang)的準确(que)性，挑選(xuan)合适的(de)流量計(ji)十分必(bi)要。目前(qian)測量💔污(wu)水流量(liang)常用的(de)流量計(ji)有明渠(qu)堰槽流(liu)量計、超(chao)聲波流(liu)量計和(he)電磁流(liu)量計等(deng)。其中Endress+Hauser（恩(en)德斯♋豪(hao)斯，簡稱(cheng)E+H公司）公(gong)司生産(chan)🥰的電磁(ci)流量計(ji)獨有過(guo)電壓勵(li)磁技術(shu)，可快速(su)形成磁(ci)場，縮短(duan)穩定磁(ci)場形成(cheng)時間💋，延(yan)長穩🌈定(ding)測量周(zhou)期，有效(xiao)過濾雜(za)㊙️散信号(hao)，提高信(xin)号獲✏️取(qu)強度，測(ce)量更穩(wen)🌈定，能克(ke)服傳統(tong)明渠流(liu)量計、超(chao)聲波流(liu)量計🤩的(de)常見缺(que)點，提高(gao)測🐉量污(wu)水的準(zhun)确度和(he)精度🔱。爲(wei)了對比(bi)這幾種(zhong)常見流(liu)量計的(de)測流💰特(te)性，本文(wen)從🛀🏻原理(li)、特點、影(ying)響測流(liu)準确性(xing)的因素(su)，污水測(ce)流特點(dian)等方🤞面(mian)對上述(shu)幾種流(liu)量計進(jin)行了對(dui)比分析(xi)，以期選(xuan)出最适(shi)合污水(shui)流量監(jian)👨‍❤️‍👨測的流(liu)量計，使(shi)監測值(zhi)合理可(ke)靠，爲實(shi)際工作(zuo)中污水(shui)測流儀(yi)表的選(xuan)擇提供(gong)參考。
1幾(ji)種測量(liang)方法的(de)原理和(he)特點
1.1.明(ming)渠流量(liang)計
　　明渠(qu)流量計(ji)的原理(li)是在渠(qu)道中安(an)置标準(zhun)量水堰(yan)槽(如巴(ba)歇爾量(liang)水槽)，通(tong)過測量(liang)被測流(liu)體液位(wei)高度🈲，再(zai)經過測(ce)量儀器(qi)内♊部的(de)處理器(qi)運算得(de)到流量(liang)（根據相(xiang)應🔅流量(liang)公式或(huo)經驗關(guan)系式，将(jiang)測出的(de)水位值(zhi)換算成(cheng)流量值(zhi)）。據統計(ji)，現用大(da)📐多數的(de)明渠測(ce)量方法(fa)爲巴歇(xie)爾槽明(ming)渠流量(liang)計，因此(ci)本文以(yi)标準巴(ba)歇💔爾槽(cao)明渠流(liu)量計爲(wei)例進行(hang)分析。
标(biao)準巴歇(xie)爾槽流(liu)量Q計算(suan)公式如(ru)下:
Q=0.375×b×（Ha/0.305）nn=1.569b0.026
式中(zhong):b爲喉道(dao)寬度；Ha爲(wei)實測液(ye)位；n是指(zhi)數，不同(tong)渠道指(zhi)🙇‍♀️數不同(tong)。
　　由計算(suan)公式可(ke)知，流量(liang)測量的(de)準确度(du)是由喉(hou)道寬度(du)b和實測(ce)液位Ha兩(liang)個因素(su)決定的(de)。實際測(ce)量液位(wei)時受到(dao)的影響(xiang)因素最(zui)❄️多，如測(ce)量液位(wei)儀器的(de)準确度(du)和被測(ce)👣液面的(de)🌈流動狀(zhuang)态等。綜(zong)合而言(yan)有以下(xia)幾個方(fang)面影響(xiang)🤞測量準(zhun)确度：
1）測(ce)量液位(wei)的準确(que)度，主要(yao)取決于(yu)液位計(ji)的測量(liang)準确♻️度(du)。大多數(shu)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻明渠都(dou)在使用(yong)非接觸(chu)式超聲(sheng)波液位(wei)計，實際(ji)測量時(shi)🔱受到被(bei)測液體(ti)表面浮(fu)沫和固(gu)體漂浮(fu)物的影(ying)響較大(da)。
2）明渠流(liu)量計液(ye)位測量(liang)的重複(fu)性主要(yao)取決于(yu)液面的(de)穩定💚程(cheng)❤️度❄️。在實(shi)際測量(liang)污水的(de)時候，經(jing)常發生(sheng)水流不(bu)穩定的(de)情況，如(ru)産生小(xiao)型漩渦(wo)、波浪、泡(pao)沫等，液(ye)位測量(liang)♍的重複(fu)👄性常常(chang)得不到(dao)滿足。
3）堰(yan)槽的幾(ji)何尺寸(cun)，取決于(yu)測量儀(yi)器的準(zhun)确度（堰(yan)槽尺寸(cun)的制造(zao)⛹🏻‍♀️精度和(he)安裝技(ji)術要求(qiu)嚴格，稍(shao)有偏差(cha)将會❤️對(dui)測量結(jie)果造成(cheng)較大誤(wu)差）。
　　綜上(shang)所述，明(ming)渠流量(liang)計在監(jian)測污水(shui)流量的(de)準确度(du)，受到多(duo)方面因(yin)素的影(ying)響，如堰(yan)槽的選(xuan)型、設計(ji)、制作、安(an)裝、調試(shi)🐪和設置(zhi)，一旦安(an)裝成型(xing)後出現(xian)誤差很(hen)難🔆糾正(zheng)，在實際(ji)測量污(wu)水時受(shou)到🤞外界(jie)環境幹(gan)擾因素(su)影響較(jiao)大（如被(bei)測液面(mian)擾動和(he)🚶結冰等(deng)），而且使(shi)用中需(xu)要經常(chang)維護。
1.2.超(chao)聲波流(liu)量計
　　 超(chao)聲波流(liu)量計 是(shi)20世紀70年(nian)代開始(shi)應用的(de)一種流(liu)量儀器(qi)，和電磁(ci)流量計(ji)一樣，因(yin)👅爲儀器(qi)流通通(tong)道未設(she)置任何(he)阻礙件(jian)🈲，都屬于(yu)無阻礙(ai)流量計(ji)，适❤️合測(ce)量大管(guan)徑和不(bu)易接觸(chu)的流體(ti)。超聲✊波(bo)流量計(ji)測量是(shi)一種✏️間(jian)接測量(liang)方法，主(zhu)要有多(duo)普勒法(fa)和時差(cha)法☎️兩種(zhong)方式🤞。在(zai)污水測(ce)量中應(ying)用最廣(guang)泛的是(shi)多普勒(le)超聲波(bo)🌈流量計(ji)。
1.2.1時差法(fa)原理
　　在(zai)流體中(zhong)超聲波(bo)信号順(shun)流時傳(chuan)播速度(du)快，逆流(liu)時信号(hao)傳播速(su)度慢，通(tong)過測量(liang)超聲波(bo)信号在(zai)流體中(zhong)順流和(he)逆流傳(chuan)播時間(jian)差，即時(shi)差，間接(jie)測出流(liu)體流速(su)，再通過(guo)流速可(ke)以計算(suan)出流體(ti)流量🤞。時(shi)差法适(shi)合用于(yu)測量純(chun)淨流體(ti)，有較多(duo)氣泡或(huo)雜質的(de)流體會(hui)阻礙超(chao)聲波正(zheng)常傳播(bo)，會💛影響(xiang)測量結(jie)果不準(zhun)确。
1.2.2多普(pu)勒法原(yuan)理
　　超聲(sheng)接收器(qi)接收到(dao)超聲波(bo)傳播途(tu)中遇到(dao)的懸浮(fu)物質或(huo)微小氣(qi)泡而被(bei)散射的(de)信号。發(fa)射信号(hao)頻率🌈受(shou)多普勒(le)效應（利(li)用🌍聲波(bo)所産生(sheng)的多普(pu)勒頻移(yi)現象，通(tong)過在靜(jing)止點檢(jian)測🌐從移(yi)動源所(suo)發射聲(sheng)波産生(sheng)的多普(pu)勒頻移(yi)來計算(suan)散射體(ti)流動速(su)度進行(hang)測量）的(de)影響變(bian)爲不同(tong)的信号(hao)頻率，根(gen)據頻率(lü)之差與(yu)流♋體流(liu)速的數(shu)💯量☁️關系(xi)，可算出(chu)流體流(liu)量。多普(pu)勒法流(liu)量計适(shi)用于測(ce)量渾濁(zhuo)流體，但(dan)隻能測(ce)量雜質(zhi)約50mg/L以上(shang)的流體(ti)。多普勒(le)法測量(liang)精度低(di)于時💃🏻差(cha)法。
1.2.3超聲(sheng)波流量(liang)計的組(zu)成
　　超聲(sheng)波流量(liang)計是由(you)流量計(ji)表體、換(huan)能器、顯(xian)示器和(he)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻累積系(xi)統等部(bu)分組成(cheng)。超聲波(bo)換能器(qi)是将輸(shu)入的電(dian)功率轉(zhuan)換成超(chao)聲波傳(chuan)遞到被(bei)測流體(ti)中，接收(shou)器‼️接收(shou)到的超(chao)聲♈波信(xin)号轉換(huan)成流量(liang)信号傳(chuan)遞給積(ji)算儀表(biao)進行顯(xian)示和積(ji)算。超聲(sheng)波流量(liang)計按照(zhao)安裝❌方(fang)式可分(fen)爲插入(ru)式、夾裝(zhuang)式和管(guan)段式🔆。
1.3.電(dian)磁流量(liang)計
　　 電磁(ci)流量計(ji) 是自20世(shi)紀50年代(dai)末發展(zhan)起來的(de)新型測(ce)量流量(liang)儀器⚽。它(ta)是根🈲據(ju)🐉法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lü)制成的(de)，當導電(dian)流體在(zai)測量🐆管(guan)内♊的磁(ci)場中做(zuo)切割磁(ci)力線運(yun)動時（流(liu)體流動(dong)方向與(yu)磁場方(fang)‼️向垂直(zhi)），會産生(sheng)感應電(dian)動勢，電(dian)動勢被(bei)🏃位于管(guan)徑兩端(duan)的一對(dui)電極檢(jian)測到，傳(chuan)感器将(jiang)感應電(dian)動勢作(zuo)爲流量(liang)信号，傳(chuan)送到轉(zhuan)換器，經(jing)信号處(chu)理後，用(yong)液晶顯(xian)示儀顯(xian)示瞬時(shi)流量和(he)累積流(liu)量。
　　電動(dong)勢的大(da)小與流(liu)速成正(zheng)比，其值(zhi)爲：E=B×V×D×K，其中(zhong)，E爲感應(ying)電動勢(shi)，B爲磁🧑🏽‍🤝‍🧑🏻感(gan)應強度(du)，V爲導電(dian)液體平(ping)均流速(su)，D爲電極(ji)間🔱距，K爲(wei)磁場🙇‍♀️分(fen)布于軸(zhou)向長度(du)有關的(de)系數。由(you)于♊磁感(gan)應強度(du)B、電極距(ju)離D和磁(ci)場🌈分布(bu)于🐅軸向(xiang)長度有(you)關系數(shu)K是常量(liang)，所以E與(yu)V成正比(bi)，而流量(liang)體🍉積又(you)與流速(su)V成正比(bi)，所以流(liu)量體積(ji)與感應(ying)電動🚶勢(shi)成正比(bi)。
1.3.1電磁流(liu)量計
　　Endress+Hauser（恩(en)德斯豪(hao)斯，簡稱(cheng)E+H公司）創(chuang)建于1953年(nian)，是全世(shi)界著名(ming)的國際(ji)性集團(tuan)公司，該(gai)公司生(sheng)産的電(dian)磁流量(liang)計相比(bi)同類電(dian)磁流量(liang)㊙️計有高(gao)頻勵磁(ci)技術、四(si)電極技(ji)術，空管(guan)檢測🏃‍♂️（EPD），電(dian)子清洗(xi)（ECC）等先進(jin)功能。
1.3.2電(dian)磁流量(liang)計四電(dian)極技術(shu)
　　電磁流(liu)量計四(si)電機結(jie)構如圖(tu)1所示，電(dian)磁流量(liang)計擁有(you)四電極(ji)技術，其(qi)中EPD（EmptyPipeDetection）電極(ji)爲用于(yu)檢測測(ce)量管滿(man)管狀态(tai)，其工作(zuo)基本原(yuan)理爲EPD電(dian)極通過(guo)電壓，和(he)兩側電(dian)🥵極形成(cheng)導通，一(yi)🙇🏻旦管内(nei)有空氣(qi)，随即報(bao)警。

1.3.3電磁流(liu)量計的(de)主要特(te)點
1）根據(ju)電磁流(liu)量計的(de)原理，測(ce)量結果(guo)與被測(ce)流體的(de)物理📐性(xing)質無關(guan)（如流體(ti)壓力、溫(wen)度、電導(dao)率等），所(suo)以工作(zuo)穩定、測(ce)量精确(que)度高，其(qi)中電磁(ci)流量計(ji)獨有的(de)EPD檢測保(bao)障了儀(yi)表的可(ke)靠測量(liang);
2）電磁流(liu)量計的(de)測量管(guan)内壁光(guang)滑，無阻(zu)塞，沒有(you)壓力⭐損(sun)失；
3）電磁(ci)流量計(ji)測量流(liu)量時，和(he)污水接(jie)觸的部(bu)分隻有(you)🌈内管道(dao)和電極(ji)，爲了能(neng)達到耐(nai)腐蝕和(he)耐磨損(sun)的要求(qiu)必須選(xuan)擇合🍉适(shi)的電極(ji)材料（如(ru)不鏽鋼(gang)等）；
4）電磁(ci)流量計(ji)有使用(yong)壽命長(zhang)，維護成(cheng)本低的(de)特點（ECC清(qing)洗功能(neng)使🏃‍♂️儀🍓表(biao)擁有更(geng)長的免(mian)維護周(zhou)期），而且(qie)可以測(ce)正、反兩(liang)個流向(xiang)的流體(ti)流量；
5）輸(shu)出信号(hao)多樣（脈(mo)沖、電流(liu)、頻率等(deng)）。根據上(shang)述電磁(ci)流量💜計(ji)的特點(dian)，而污水(shui)有流量(liang)變化大(da)、所含雜(za)質屬性(xing)不同、有(you)一定的(de)腐蝕性(xing)、有導電(dian)能力等(deng)特性，所(suo)以測量(liang)污水的(de)流量，電(dian)磁流量(liang)計是一(yi)個理想(xiang)的選擇(ze)。
2三種流(liu)量計測(ce)量污水(shui)對比
2.1明(ming)渠與電(dian)磁流量(liang)計
基于(yu)明渠和(he)電磁流(liu)量計的(de)測量原(yuan)理不同(tong)，兩種測(ce)量方法(fa)❗無👄法直(zhi)接比對(dui)，用表格(ge)說明。如(ru)表1。
2.2E+H超聲(sheng)波流量(liang)計與電(dian)磁流量(liang)計
　　本次(ci)測試用(yong)的儀器(qi)爲E+H公司(si)的電磁(ci)流量計(ji)，型号：Promag50W8H，DN800（管(guan)徑800mm），橡膠(jiao)内襯（耐(nai)磨），精度(du)0.2%，不鏽鋼(gang)電極。和(he)E+H單聲道(dao)夾裝式(shi)超聲波(bo)流量計(ji)，型号：91WA1，可(ke)測試管(guan)徑爲100～2000mm，精(jing)度0.2%。測量(liang)結果如(ru)表🤟2所示(shi)。

測量結(jie)果分析(xi)如圖2所(suo)示。
　　從圖(tu)2可以看(kan)出随着(zhe)時間的(de)推移，兩(liang)個儀器(qi)的測量(liang)數據偏(pian)👣差越大(da)，具體原(yuan)因是因(yin)爲測量(liang)期間超(chao)聲波流(liu)量計偶(ou)而發出(chu)現氣液(ye)兩相報(bao)警，因爲(wei)報警時(shi)有⭐部分(fen)流量缺(que)失未被(bei)計入累(lei)計流量(liang)。

　　一般氣(qi)液兩相(xiang)報警是(shi)指介質(zhi)中出現(xian)較多固(gu)體（比如(ru)高泥沙(sha)含量）或(huo)氣體（氣(qi)泡，類似(si)消聲）造(zao)成的超(chao)聲波信(xin)⛱️号衰減(jian)，導緻無(wu)法準确(que)測量。
3結(jie)語
　　選擇(ze)合适的(de)流量計(ji)确保污(wu)水流量(liang)測量的(de)準确性(xing)，就需要(yao)⭐了解🧑🏾‍🤝‍🧑🏼各(ge)種流量(liang)計的原(yuan)理和各(ge)自的特(te)點。以✉️上(shang)三🐪種污(wu)水測量(liang)方法中(zhong)💚，明渠堰(yan)槽流量(liang)計在監(jian)測污水(shui)流量數(shu)據⭐的時(shi)候，受到(dao)的影響(xiang)因素較(jiao)多；超聲(sheng)波流量(liang)計與電(dian)磁流量(liang)計都比(bi)較适合(he)用于污(wu)水測量(liang)。但在實(shi)際的測(ce)量操作(zuo)中，E+H超聲(sheng)波流量(liang)計相對(dui)于電磁(ci)流量計(ji)受到污(wu)水介質(zhi)的影響(xiang)因素較(jiao)大，而超(chao)聲波流(liu)量計相(xiang)對🤞于電(dian)磁流量(liang)計有便(bian)攜、安裝(zhuang)方便等(deng)🈲優勢。如(ru)果需要(yao)長時間(jian)精确的(de)檢測污(wu)水，如污(wu)水處理(li)廠，電磁(ci)流量計(ji)是理想(xiang)的選擇(ze)。

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