摘要：由(yóu)于污水來源(yuán)不同，所含污染物質也多種多樣，總體(tǐ)來說都比(bǐ)較髒、含有大量雜物(wù)、甚至還有(yǒu)腐蝕性。一般污(wū)水測(cè)量中選(xuǎn)擇(zé)明渠(qú)堰槽(cáo)流(liú)量計、超聲(shēng)波流量(liàng)計 和(hé)電磁流(liú)量計 的(de)比較普遍。文中将電磁流量計(jì)（以下簡稱電磁流量計）與常用(yòng)的超聲波流量計和明渠流量(liàng)計在污水(shuǐ)測量(liàng)中的(de)性能進行(háng)了對比(bǐ)，從分析，結果表明，電磁(cí)流量計(jì)更(gèng)适合(hé)污水(shuǐ)流量的測(cè)量，能對污水測(cè)流起(qǐ)到(dào)實時準(zhǔn)确的監控。
0引言(yán)
　　流量(liàng)計是污水(shuǐ)處理廠中(zhōng)應用(yòng)最多(duō)、最廣的測(cè)量儀表。流量計的類型多種(zhǒng)多(duō)樣，爲了(le)有(yǒu)效控制污水(shuǐ)排(pái)放，确(què)保監測污水排(pái)放(fàng)的準确(què)性，挑(tiāo)選合适的流(liú)量計十分(fèn)必要。目(mù)前測量(liàng)污水流量常用的流量(liàng)計有明渠(qú)堰槽(cáo)流量(liàng)計、超(chāo)聲波(bō)流量(liàng)計(jì)和(hé)電磁(cí)流量計(jì)等。其中(zhōng)endress+hauser（恩德斯(sī)豪(háo)斯，簡稱(chēng)e+h公司）公司生(shēng)産的電磁流量(liàng)計獨有過電壓(yā)勵磁技(jì)術(shù)，可快速形成(chéng)磁場，縮(suō)短穩定磁(cí)場形(xíng)成時間，延(yán)長(zhǎng)穩定測量周(zhōu)期，有(yǒu)效過濾(lǜ)雜散信(xìn)号，提(tí)高信(xìn)号獲(huò)取強度(dù)，測量更(gèng)穩定，能(néng)克(kè)服傳(chuán)統明渠流(liú)量計(jì)、超聲波(bō)流量計的常(cháng)見(jiàn)缺點，提(tí)高測量(liàng)污水的(de)準确度(dù)和精度(dù)。爲了對比(bǐ)這幾(jǐ)種常(cháng)見(jiàn)流(liú)量計(jì)的測(cè)流特(tè)性，本(běn)文從原理、特點(diǎn)、影響測流準确性的因(yīn)素(sù)，污水測流特點等方(fāng)面對(duì)上述幾種(zhǒng)流量計進行了對比分析(xī)，以期(qī)選出(chū)最适合污水流量監測的(de)流量(liàng)計(jì)，使(shǐ)監測值(zhí)合理可靠，爲(wèi)實際工作中污(wū)水測(cè)流(liú)儀(yí)表的(de)選擇(zé)提(tí)供參考(kǎo)。
1幾種(zhǒng)測量方法(fǎ)的原理和特點(diǎn)
1.1.明渠流量計(jì)
　　明(míng)渠流量計的原(yuán)理是在渠道中(zhōng)安置标準量水(shuǐ)堰槽(如巴歇爾(ěr)量水(shuǐ)槽)，通過測(cè)量被測流體液位高度(dù)，再經過(guò)測量儀器内部的(de)處理器(qì)運算(suàn)得到流量（根(gēn)據(jù)相應流(liú)量(liàng)公式或經驗(yàn)關系式(shì)，将測(cè)出的(de)水位(wèi)值換算成(chéng)流量(liàng)值）。據統計，現用大多數的明渠(qú)測量方法爲巴歇爾槽明渠流(liú)量計，因此(cǐ)本文(wén)以标準巴歇爾(ěr)槽明渠流(liú)量計(jì)爲例進行分析(xī)。
标準(zhǔn)巴歇(xiē)爾槽流量(liàng)q計算公式(shì)如下:
q=0.375×b×（ha/0.305）nn=1.569b0.026
式中:b爲喉道寬度；ha爲實測(cè)液位；n是指(zhǐ)數，不(bú)同渠道指(zhǐ)數不(bú)同(tóng)。
　　由(yóu)計算公式(shì)可知，流(liú)量測量的準确(què)度(dù)是由(yóu)喉道(dào)寬度b和實測液(yè)位ha兩(liǎng)個因(yīn)素決定的。實際(jì)測量液位(wèi)時受(shòu)到的影響因素(sù)最多，如測量液位儀(yí)器的準确度和被測液面的流動狀态等。綜合而言(yán)有以(yǐ)下幾個方面影響測量準确度：
1）測量液位的準(zhǔn)确度(dù)，主要取決于液位計(jì)的測量準确度。大多數明(míng)渠都在使(shǐ)用非接觸(chù)式超(chāo)聲波(bō)液(yè)位計，實(shí)際測量時(shí)受到(dào)被測液(yè)體(tǐ)表面(miàn)浮沫和(hé)固(gù)體漂(piāo)浮物的影響較(jiào)大。
2）明渠流量計(jì)液位(wèi)測量的重(zhòng)複性主要取決于液面的穩定(dìng)程度。在實(shí)際測(cè)量污(wū)水(shuǐ)的時候(hòu)，經常(cháng)發生水流(liú)不穩定(dìng)的(de)情況，如産生小型漩渦(wō)、波(bō)浪、泡沫等(děng)，液位測量的重複性(xìng)常常得不到滿足(zú)。
3）堰(yàn)槽的(de)幾何(hé)尺寸，取決(jué)于測量儀(yí)器的(de)準确度（堰(yàn)槽尺(chǐ)寸的制(zhì)造(zào)精度和安裝(zhuāng)技術要(yào)求嚴(yán)格，稍有偏差将會對(duì)測量(liàng)結果(guǒ)造成較大(dà)誤差）。
　　綜上所述，明渠流(liú)量計在(zài)監測污水流量(liàng)的準(zhǔn)确度，受到多方面因素的影響，如堰槽的(de)選型、設(shè)計、制作(zuò)、安裝(zhuāng)、調試和設(shè)置，一旦安裝成(chéng)型後(hòu)出現誤差(chà)很難糾正，在實際測量污(wū)水時(shí)受到(dào)外界(jiè)環境(jìng)幹擾因素影響(xiǎng)較大（如被測液(yè)面擾動和(hé)結冰(bīng)等），而(ér)且(qiě)使用中(zhōng)需要(yào)經常(cháng)維護。
1.2.超聲波流量計(jì)
　　 超聲波流(liú)量計(jì) 是20世(shì)紀70年(nián)代開(kāi)始應用的一種流量儀器，和電(diàn)磁流(liú)量計一樣(yàng)，因爲儀器(qì)流(liú)通(tōng)通道未設置任何阻(zǔ)礙(ài)件(jiàn)，都屬(shǔ)于無阻礙(ài)流量(liàng)計，适合測量大(dà)管徑和不(bú)易(yì)接(jiē)觸的流(liú)體(tǐ)。超聲(shēng)波流量計(jì)測量(liàng)是一(yī)種(zhǒng)間(jiān)接測(cè)量方(fāng)法，主(zhǔ)要有(yǒu)多普(pǔ)勒法和(hé)時(shí)差法兩種方式(shì)。在污(wū)水測量中(zhōng)應用(yòng)最廣(guǎng)泛的(de)是多普勒超聲(shēng)波流(liú)量計。
1.2.1時差法原(yuán)理
　　在(zài)流體(tǐ)中超聲波(bō)信号順流(liú)時傳播速(sù)度快(kuài)，逆流(liú)時信号傳播速度慢(màn)，通過測量(liàng)超聲波信号在流體(tǐ)中順流和(hé)逆流傳播(bō)時間差，即(jí)時差(chà)，間接測出(chū)流體流速，再通(tōng)過流速(sù)可以計(jì)算出(chū)流體流量(liàng)。時差法适(shì)合用(yòng)于測(cè)量純淨流(liú)體，有較多(duō)氣泡(pào)或雜(zá)質(zhì)的流體(tǐ)會阻礙超聲波正常(cháng)傳(chuán)播(bō)，會影(yǐng)響測量結果不(bú)準确(què)。
1.2.2多普(pǔ)勒法(fǎ)原理
　　超聲接收(shōu)器接(jiē)收到超聲(shēng)波傳播(bō)途中遇(yù)到的懸浮物質(zhì)或微(wēi)小氣泡而(ér)被散射的信号。發射信(xìn)号頻率(lǜ)受(shòu)多(duō)普勒(lè)效應(yīng)（利用聲波(bō)所産生的多普(pǔ)勒頻移現象，通過在(zài)靜止(zhǐ)點檢(jiǎn)測從移動源所發射(shè)聲波(bō)産生的(de)多(duō)普勒頻移來計算散射(shè)體流動(dòng)速度進行(háng)測量）的影響變爲不(bú)同的信号(hào)頻率(lǜ)，根據頻率之差(chà)與流(liú)體流速的(de)數量關系，可算(suàn)出流(liú)體流量。多(duō)普勒法流量計(jì)适用于測(cè)量渾濁流(liú)體，但隻能測量雜質(zhì)約50mg/l以(yǐ)上的流體。多普(pǔ)勒法(fǎ)測量精度(dù)低于時(shí)差(chà)法。
1.2.3超(chāo)聲波(bō)流量計的(de)組成(chéng)
　　超聲波流(liú)量計是由流量(liàng)計表體、換能器(qì)、顯示器和累積系統(tǒng)等(děng)部(bù)分組(zǔ)成。超聲波換能器(qì)是将(jiāng)輸入的(de)電功率(lǜ)轉(zhuǎn)換成超聲(shēng)波(bō)傳(chuán)遞到(dào)被測(cè)流體中，接收器接收到的(de)超聲波信(xìn)号轉(zhuǎn)換成流量(liàng)信号(hào)傳遞給(gěi)積算儀(yí)表進行(háng)顯示和積算(suàn)。超聲(shēng)波流(liú)量(liàng)計按照安裝(zhuāng)方式可(kě)分爲插入式(shì)、夾(jiá)裝(zhuāng)式和(hé)管段式(shì)。
1.3.電磁流量計
　　 電磁(cí)流量(liàng)計 是自20世(shì)紀50年(nián)代末(mò)發(fā)展起(qǐ)來的新型測(cè)量流量儀器。它是根(gēn)據法(fǎ)拉第電磁感(gǎn)應(yīng)定(dìng)律制成(chéng)的，當導(dǎo)電(diàn)流體(tǐ)在測量管内的(de)磁場中(zhōng)做(zuò)切割(gē)磁力線運動時(shí)（流體流動方向(xiàng)與磁場(chǎng)方向垂(chuí)直），會産生感應電動勢，電(diàn)動勢(shì)被位于(yú)管徑兩(liǎng)端的一對(duì)電極(jí)檢測到(dào)，傳感(gǎn)器将感(gǎn)應電動勢(shì)作爲流量(liàng)信号，傳送到轉換器，經信号處(chù)理後(hòu)，用液晶顯示儀(yí)顯示瞬時流量和累(lèi)積流量。
　　電(diàn)動勢的大(dà)小與(yǔ)流速(sù)成正比，其(qí)值爲：e=b×v×d×k，其中，e爲(wèi)感應電動(dòng)勢，b爲磁(cí)感應(yīng)強(qiáng)度，v爲導(dǎo)電液體(tǐ)平均流(liú)速，d爲電極間距(jù)，k爲磁場分布于(yú)軸向長度(dù)有關(guān)的系數。由于磁(cí)感應強度b、電極(jí)距離(lí)d和磁場分(fèn)布于軸向長(zhǎng)度(dù)有關系數k是常(cháng)量，所以e與v成正(zhèng)比，而(ér)流量體積(jī)又與(yǔ)流(liú)速v成正(zhèng)比，所(suǒ)以流(liú)量體(tǐ)積與感應電動(dòng)勢成正(zhèng)比。
1.3.1電磁(cí)流量計
　　endress+hauser（恩(ēn)德斯豪(háo)斯，簡稱e+h公司(sī)）創建于1953年(nián)，是全(quán)世界著名的國(guó)際性集團公司(sī)，該公(gōng)司生産的(de)電磁流量(liàng)計相比同類(lèi)電磁流(liú)量計有高(gāo)頻勵(lì)磁技術(shù)、四電極(jí)技術(shù)，空管(guǎn)檢測（epd），電(diàn)子(zǐ)清洗（ecc）等先(xiān)進功能。
1.3.2電磁流(liú)量計四電(diàn)極技(jì)術
　　電磁流量計四電(diàn)機結構如圖1所示，電(diàn)磁流(liú)量計擁(yōng)有四電極技術，其中epd（emptypipedetection）電(diàn)極爲用于檢測(cè)測量管(guǎn)滿(mǎn)管狀(zhuàng)态，其工作基本(běn)原理爲epd電(diàn)極通(tōng)過電壓，和兩側電極形(xíng)成(chéng)導通(tōng)，一旦(dàn)管内有空(kōng)氣，随(suí)即報警。

1.3.3電磁(cí)流量計的(de)主要(yào)特點
1）根(gēn)據電磁(cí)流量(liàng)計的(de)原理(lǐ)，測量結(jié)果與被(bèi)測流體的(de)物理(lǐ)性質無關（如流體壓力(lì)、溫度、電(diàn)導率(lǜ)等(děng)），所以工作穩(wěn)定、測量精确度(dù)高，其(qí)中電(diàn)磁流量(liàng)計(jì)獨有(yǒu)的epd檢測保(bǎo)障了(le)儀表的可靠測(cè)量;
2）電磁流(liú)量計(jì)的測量管(guǎn)内壁光滑(huá)，無阻(zǔ)塞，沒(méi)有壓(yā)力(lì)損失；
3）電(diàn)磁流量計測量(liàng)流量(liàng)時(shí)，和污(wū)水(shuǐ)接觸的(de)部(bù)分隻(zhī)有内(nèi)管道和電(diàn)極，爲(wèi)了能達到(dào)耐腐蝕和(hé)耐磨(mó)損的要求必須選擇合适(shì)的電(diàn)極材料（如(rú)不鏽鋼等(děng)）；
4）電(diàn)磁流量(liàng)計有使用(yòng)壽命(mìng)長，維(wéi)護成本低(dī)的特點（ecc清洗功(gōng)能使儀(yí)表(biǎo)擁有(yǒu)更長(zhǎng)的免(miǎn)維護周期(qī)），而且可以(yǐ)測正、反兩個流(liú)向的流體流量(liàng)；
5）輸出信(xìn)号多樣（脈沖(chòng)、電(diàn)流、頻率(lǜ)等）。根據上(shàng)述電(diàn)磁流量計的特(tè)點，而污(wū)水(shuǐ)有流(liú)量變化大(dà)、所含(hán)雜質屬性不同、有(yǒu)一定的腐蝕(shí)性、有導(dǎo)電(diàn)能力(lì)等特(tè)性，所(suǒ)以測(cè)量污水的(de)流量(liàng)，電磁(cí)流量計是一個理想的選(xuǎn)擇。
2三(sān)種流量計(jì)測量污水(shuǐ)對比
2.1明渠(qú)與(yǔ)電磁流量計(jì)
基于(yú)明渠和電(diàn)磁(cí)流量計(jì)的測(cè)量原理不(bú)同，兩種測(cè)量方(fāng)法無法(fǎ)直接比對，用(yòng)表格說明。如表1。
2.2e+h超(chāo)聲波流(liú)量計(jì)與電磁流量計
　　本次測試(shì)用的(de)儀(yí)器爲e+h公(gōng)司的(de)電磁流量(liàng)計(jì)，型号：promag50w8h，dn800（管徑800mm），橡(xiàng)膠内襯（耐磨），精(jīng)度0.2%，不(bú)鏽鋼電極(jí)。和e+h單聲道夾裝(zhuāng)式超(chāo)聲波(bō)流量(liàng)計，型号：91wa1，可測試(shì)管徑爲100～2000mm，精度0.2%。測(cè)量結果如表2所(suǒ)示。

測量結果分(fèn)析如(rú)圖2所示。
　　從圖(tú)2可以看出随(suí)着時間的(de)推(tuī)移，兩個(gè)儀(yí)器的測量數據(jù)偏(piān)差越大，具(jù)體原因是(shì)因爲(wèi)測量(liàng)期間(jiān)超聲波流量計偶而發(fā)出(chū)現氣(qì)液兩(liǎng)相報警，因(yīn)爲報警時有部分流(liú)量缺(quē)失未(wèi)被計入累計(jì)流量。

　　一(yī)般氣(qì)液兩(liǎng)相報(bào)警是指介(jiè)質中(zhōng)出現較多(duō)固體（比如高泥(ní)沙含(hán)量）或氣體(tǐ)（氣泡，類似消聲(shēng)）造成(chéng)的超聲波(bō)信号衰(shuāi)減，導緻無法準确測量(liàng)。
3結語
　　選擇合适(shì)的流(liú)量計确保(bǎo)污水流(liú)量測量(liàng)的準(zhǔn)确性(xìng)，就需(xū)要了解各(gè)種流(liú)量計(jì)的(de)原(yuán)理(lǐ)和各自的(de)特(tè)點。以(yǐ)上三種污水測(cè)量方法(fǎ)中，明渠(qú)堰槽流量(liàng)計在(zài)監測污水流(liú)量數據的時(shí)候，受(shòu)到的影響因素(sù)較多(duō)；超聲波流(liú)量計(jì)與電(diàn)磁流量計都比較(jiào)适合用于污(wū)水測量。但在實際的(de)測量操作(zuò)中，e+h超聲波流量(liàng)計相(xiàng)對于電磁流量計受(shòu)到污水介(jiè)質的影(yǐng)響(xiǎng)因素(sù)較大，而(ér)超(chāo)聲波流量(liàng)計相對于電磁(cí)流(liú)量計有(yǒu)便攜、安裝方便等優(yōu)勢。如果需(xū)要長時間精确的檢(jiǎn)測污(wū)水，如(rú)污水處(chù)理(lǐ)廠，電(diàn)磁流(liú)量計是理(lǐ)想的(de)選擇(zé)。

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