在進行工業(yè)園區(qū)污水流量監(jiān)測系統(tǒng)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(wěn)定可靠、能夠提供流量數據的流量計，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(jiān)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(yè)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(xiàn)顯示、累積與調節(jié)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***小應大于10 － 7 s /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(wèi)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較低，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(jié)范圍大，可以實現(xiàn)連續(xù)調節(jié)，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(xiàn)場可以按照企業(yè)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***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(guī)避測量誤差。

 

4、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(yè)污水的監(jiān)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(yè)園區(qū)企業(yè)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(wěn)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(huán)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(wěn)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(qū)某個企業(yè)監(jiān)測點連續(xù)4 天的累積流量監(jiān)測數據與理論流量的對比。

 

 

         從監(jiān)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(wěn)定，監(jiān)測結果準確可靠，所以可選用電磁流量計對工業(yè)污水流量進行監(jiān)測。

為了限定排污企業(yè)污水排放量，不但對使用水進行用量檢測，對排污水也要實行監(jiān)管監(jiān)測，像化工，電子，紡織等生產企業(yè)產生的污水都必須計量排放。

我公司生產的污水流量計不但可以防腐蝕，耐磨損，并且對含有雜質固體顆粒物的污水，可以安全計量。對管道不滿貫的污水計量也可以滿足計量要求。

對于環(huán)保部門檢查的各項排污要求我們的流量計都可以滿足。并且可以根據企業(yè)實際情況量身定制排污流量計。

 

一、工業(yè)污水流量計概述

我公司生產的污水流量計系列電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量館內導電介質體積流量的感應式儀表，采用單片機嵌入式技術，實現(xiàn)數字勵磁，同時在電磁流量計上采用CAN現(xiàn)場總裁，屬國內首創(chuàng)，技術達到國內水平。電磁流量計（污水流量計）在滿足現(xiàn)場顯示的同時，還可以輸出4-20mA電流信號供記錄、調節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術和管理部門。
AK-LDE系列電磁流量計除可測量一般導電液體的流量外，還可測量液固兩相流，高粘度液流及鹽類、強酸、強堿液體的體積流量。

 

二、工業(yè)污水流量計工作原理：

電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律。在電磁流量計中，測量管內的導電介質相當于法拉第試驗中的導電金屬桿，上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時，則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯（橡膠，特氟隆等）實現(xiàn)與流體和測量電極的電磁隔離，如圖所示。

 

 

 

 

三、工業(yè)污水流量計優(yōu)勢及獨特賣點：

1.傳感器***重要的部件－線圈作***優(yōu)化的設計，并通過***嚴格的實流試驗，切實保證產品的測量精度

2.信號電極作徹底的靜電屏蔽處理，保證小信號不會受線圈的干擾，保證低流速的測量精度

3.線圈與外界作隔離處理，保證線圈長期的絕緣強度，也就保證傳感器的長期測量精度

4.傳感器所有的焊接工藝都采用氬弧焊工藝，雖然成本較高，但能保證焊接的可靠性（焊接是傳感器的***主要的生產工藝），特別是安裝線圈后的***后一道焊接工序，用氬弧焊工藝能保證已安裝的線圈不被損傷

5.采用接地電極結構，形成一個平衡電極平面，保證整個測量平均速度的過程都被限制在平衡電極平面之內進行，能很好的消除電氣噪聲干擾，提供的測量結果

6.采用定制的雙層屏蔽電纜

7.可編程頻率低頻矩形波勵磁，提高了流量測量的穩(wěn)定性，功率損耗低

8.特殊介質測量（如漿液）采用高頻勵磁，消除雜波干擾

9.采用16位嵌入式微處理器，運算速度快，精度高

10.全數字處理，抗干擾能力強，測量可靠，精度高

11.超低EMI開關電源，適用電源電壓變化范圍大，抗EMC性能好

12.用單塊電路板完成所有功能設計，采用SMD器件和表面帖裝SMT）技術，電路可靠性高

13.高清晰度背光中文LCD顯示，顯示累積流量、瞬時流量、流速、流量百分比等

14.菜單操作，使用方便，操作簡單，易學易懂

15.雙向測量系統(tǒng)，內部具有三個積算器可分別顯示正向累計量、反向累計量及差值積算量

16.具有自檢與自診斷功能，并在屏幕上顯示

17.獨特的防雷設計

 

 

四、電磁流量計技術參數：

公稱通徑系列　DN（mm）
管道式四氟襯里：10、15、20、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、600
管道式橡膠襯里：40、50、65、80、100、125、150、200、300、350、400、500、600、800、1000、1200.
流動方向：正、反凈流量。量程比：150：1.重復性誤差：測量值的±0.1%
等級：0.5級、1.0級（管道式）
被測介質溫度：普通橡膠襯里：-20?＋60℃
高溫橡膠襯里：-20?＋90℃
聚四氟乙烯襯里：-30?＋100℃
高溫型四氟襯里：-30?＋180℃。
額定工作壓力：管道式：DN6?DN80≤1.6Mpa，DN100?DN250≤1.0Mpa，DN300?DN1200≤0.6Mpa.
流量測量范圍：流量測量范圍對應流速范圍是0.1?15m/s
電導率范圍：被測流體電導率≥5us/cm（一體式），大多數以水為成分的介質，其電導率在　200?800μs/cm范圍內，均可選用電磁流量計來測量其流量。
電流輸出：0?10mA時，負載電阻為　0?1.5kΩ；4?20mA時，負載電阻為　0?750kΩ
數字頻率輸出：輸出頻率上限可在　1?5000Hz　內設定帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出。外接電源≤35V　導通時集電極***大電流為　250mA.
供電電源：85?265V，45?63Hz.
直管段長度：管道式：上游≥5DN，下游≥2DN.
連接方式：流量計與配管之間均采用法蘭連接，法蘭連接尺寸應符合　GB11988的規(guī)定。
防爆標志：mdIIBT4.
環(huán)境溫度：-25?60℃
相對濕度：5%?95%
消耗總功率：小于20瓦。

 

五、工業(yè)污水流量計的安裝：

1、電磁流量計應安裝在水平管道較低處和垂直向上處，避免安裝在管道的***高點和垂直向下、處；

2、電磁流量計應安裝在管道上升處；

3、在開口排放管道安裝，應安裝在管道的較低處；

4、若管道落差超過5m時，在傳感器的下游安裝排氣閥；

5、電磁流量計應在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥，而不應安裝在傳感器上游；

6、傳感器不能安裝在泵的進出口處，應安裝在泵的出口處；

7、在測量井內安裝電磁流量計的方式；

圖7備注：1.入口 2.溢流管 3. 入口柵 4.清洗孔 5.流量計 6.短管 7.出口 8.排放閥

如何正確選擇安裝節(jié)點：
正確地選擇安裝點和正確安裝流量計都是非常重要的環(huán)節(jié)，若在安裝環(huán)節(jié)失誤，輕者影響測量精度，重者會影響流量計的使用壽命，甚至會損壞流量計。
選擇安裝位置時需特別注意：
非測量電極的軸線必須近似于水平方向；

測量管道內必須完全充滿液體；
電磁流量計前方***少要有5＊D（D為流量計內徑）長度的直管段，后方***少要有3＊D（D為流量計內徑）長度的直管段；
流體的流動方向和流量計的箭頭方向一致；
管道內要有真空會損壞流量計的內襯，需特別注意；
在電磁流量計附近應無強電磁場；
在電磁流量計附近應有充裕的空間，以便安裝和維護；
若測量管道有振動，在流量計的兩邊應有固定的支座測量不同介質的混合液體時混合點與流量計之間的距離***少要有30×D（D砂漿流量計內徑）長度為方便今后流量計的清洗和維護，應安裝旁通管道；

 

七、污水流量計現(xiàn)場安裝圖及產品圖：

 

5、結束語

       工業(yè)污水流量監(jiān)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(wěn)定可靠運行和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(jiān)測工業(yè)污水的流量是一個很好的選擇。