關于幾種常用的污水流量計的性能比較

摘要：論述了工業污水流量監測中幾種常用流量計的原理、適用范圍和應用特點，從被測介質、測量精度、安裝環境及經濟性方面綜合比較，得出電磁流量計能夠滿足對工業污水流量測量精度要求的結論。

在進行工業園區污水流量監測系統設計時，流量計的合理選型尤為關鍵。筆者在首先明確測量介質的前提下，對幾種常用流量計的原理、應用范圍和性能特點進行了綜合比較，選擇出運行穩定可靠、能夠提供精確流量數據的流量計，為工程技術人員提供一定的參考。

1、電磁流量計

1.1 工作原理

法拉第電磁感應是電磁流量計進行流量監測的基礎。在結構上，電磁流量計由兩部分組成：電磁流量傳感器和轉換器，如圖1所示。

電磁流量計的傳感器安裝在工業污水排放管道上，利用導電介質在磁場中流動所產生的感應電動勢信號，轉換器接收此信號，然后再放大傳感器送來的流量信號，輸出與流量信號成正比的標準電信號，進而實現顯示、累積與調節的控制。

1.2 適用范圍

電磁流量計主要用于測量多種導電液體的體積流量，但其電導率最小應大于10－7s/m。不能測量非導電的流體(油品)、含有較大氣泡的液體和蒸汽。按照結構電磁流量計主要分為一體型和分體型。分體型應用在振動劇烈、含有爆炸性氣體和高溫流體的場合；而一般情況下，一體型就能滿足要求。

對于含有各種酸、堿、鹽的強腐蝕性污水，各種水泥漿、礦漿及纖維溶液等具有較大磨損性的流體，奶類、酒類及糖漿等衛生要求十分嚴格的液體，電磁流量計都是特別適用的。給排水工程中更多使用大口徑流量計; 而要求比較高、測量困難的場合則更多地使用小口徑流量計。

1.3 應用特點

電磁流量計在運行過程中耗能最低，不受所測流體的水質、壓力、溫度、粘度及密度等影響。其流速調節范圍大，可以實現連續調節，上限范圍一般在0.3～10.0m/s，下限一般可為流量計量程的10%，建議流速為1～5m/s效果更好。在現場可以按照企業排污管道口徑來選擇流量計口徑以滿足測量精度要求。為了減少流體對襯里的磨損，可以把傳感器中的流速降低；也可以為了避免流體中固體物沉淀而把傳感器內的流速提高。在實際應用中，為了防止含有固體顆粒物的污水對襯里、電極產生磨損，一般情況下選擇的傳感器口徑比較大，并且其中的流速在3m/s以下為宜，但為了確保流速的對稱分布，要盡量加長上、下游的直管長度。

一般情況下要求電磁流量計滿管測量，所以最好是所測污水從下往上，流量計垂直安裝，這樣污水中所含的雜物可以沉積下來，油脂上升遠離電極，從而達到流體充滿管道，保證流量數據的可靠性。但在無法保證垂直的情況下，為避免污水中空氣泡的干擾，測量電極應處于水平的軸線上，從而規避測量誤差。

2、幾種流量計的綜合比較

電磁流量計、超聲波流量計、V錐流量計都可以用于工業污水的監測。超聲波流量計對所測介質的條件更為苛刻。本案例中所選的流量計是用于對工業園區企業污水排放量的計量收費，在測量精度方面，超聲波流量計的穩定性和測量精度要比電磁流量計差一些，并且超聲波流量計要求很長的直管段，這又對安裝條件有限制。

電磁流量計與V錐流量計都適用于環境較惡劣的場合。在測量精度上，V錐流量計要比電磁流量計高，而且安裝更靈活，對上、下游直管段的要求很短，但V錐流量計要比電磁流量計昂貴得多。電磁流量計的測量精度雖不及V錐流量計，但在此應用中完全可以滿足要求，而且運行穩定性和流量數據準確度也很好。表1是使用電磁流量計對園區某個企業監測點連續4天的累積流量監測數據與理論流量的對比。

從監測流量數據與理論流量值的對比可以看出，電磁流量計運行穩定，監測結果準確可靠，所以可選用電磁流量計對工業污水流量進行監測。

3、結束語

工業污水流量監測中被測對象在排放量、雜質及腐蝕性等方面的多變特點給流量計的穩定可靠運行和精確測量造成了很大困難。通過對幾種常用流量計的分析、比較、實際論證和綜合考量，認為電磁流量計對于監測工業污水的流量是一個很好的選擇。