摘要(yào):從滿足使(shi)用要求和(hé)提高效費(fei)比出發,介(jie)紹了水流(liu)量計
的測(cè)量特點和(he)選用要點(dian)、水流量計(jì)的特點以(yǐ)及水🐅資源(yuan)流量儀表(biǎo)的選型。
1概(gai)述
儀表在(zài)使用中,人(ren)們主要關(guan)注儀表的(de)可靠性和(hé)精度。可靠(kao)⭕性包🈲括質(zhi)量可靠和(hé)可維修性(xing),維修代價(jia)不大是較(jiào)好的選擇(zé)。同時流量(liang)計本體性(xing)能好并不(bú)能保證測(cè)🈲量效果,故(gu)還應考慮(lǜ)精度。儀表(biao)選型應該(gai)避免片面(miàn)追求性能(neng)高和精度(du)佳,而是在(zài)滿🛀🏻足要求(qiu)的前提下(xia),選用可靠(kao)性最高、維(wei)修最方便(biàn)🏃🏻、費用最省(sheng)的♌哪個方(fāng)案。
2水流量(liang)計的測量(liàng)特點和選(xuǎn)用要點
水(shuǐ)的潔淨程(cheng)度不同,工(gong)況條件各(ge)易,測量範(fàn)圍懸殊,可(ke)靠性要求(qiú)差異,測量(liàng)精度要求(qiú)有高有低(dī),費用承受(shòu)能🛀🏻力不一(yī),因此不是(shi)随便裝一(yī)台流量計(jì)就肯定能(néng)用好。此外(wài),水流量計(ji)是作爲貿(mào)易結算、能(néng)量計量、流(liu)量控制的(de)重要依據(jù);其測量最(zui)不直觀👅,現(xiàn)場很難直(zhi)接判定其(qí)準确度;其(qi)影響測量(liàng)準确度的(de)因素多樣(yàng),如安裝位(wèi)置及方法(fa)等;大管徑(jìng)、低流速給(gěi)測量帶來(lái)困難;若與(yu)管道☁️直接(jiē)連接,儀表(biao)出故障時(shi)無法在線(xiàn)修複。所以(yǐ)流量計量(liang)在國内外(wai)被視爲一(yī)個難點💋。
水(shui)流量計的(de)選用應從(cóng)下列因素(sù)加以考慮(lǜ),即法蘭标(biao)準,有國标(biao)GB、歐标DIN、美标(biao)ANSI等;公稱直(zhí)徑不代表(biao)管道内徑(jìng),同一管道(dào)直徑有不(bú)同的壁厚(hou),有些流量(liàng)計對管道(dào)内徑有嚴(yán)格要求;材(cái)質選用;确(que)定精确計(jì)量、一般計(ji)量、流量控(kong)制等用途(tú);GB/T17167規定,對于(yu)淨水計量(liàng)精度應達(dá)到±2.5%R,對于污(wu)水計量精(jīng)度應達到(dao)±5%R;對介質狀(zhuang)态、化學性(xing)質、壓力損(sun)失、物理性(xìng)質等進行(háng)明确;不同(tong)流量計對(duì)最低和最(zuì)高流速有(you)明确的規(gui)定;對管道(dào)與儀表通(tong)徑、上下遊(you)直管段情(qing)況及閥門(men)位置、安裝(zhuang)環境有無(wu)振動及電(dian)磁幹擾等(deng)進行明确(què);确定數字(zì)脈沖/模拟(ni)量輸出、含(han)HART協議輸出(chu)等;确定安(an)裝、運行、校(xiao)驗、維護、備(bèi)件和使用(yong)等壽命,性(xing)價比和技(ji)術服務等(děng)。
3水流量計(ji)的特點
水(shui)流量計全(quan)部屬于推(tui)理式流量(liang)計,以下是(shi)一些常用(yong)水流量計(jì)的特點。
1)差(cha)壓式流量(liàng)計
主要采(cai)用
威力巴(ba)流量計
或(huo)
阿牛巴流(liú)量計
等均(jun)速管流量(liàng)計。優點是(shì)制作簡單(dan)、性能穩定(ding)、對振動不(bu)敏感、抗幹(gan)擾能力較(jiao)強。缺點是(shì)精度屬于(yú)中等水平(píng)、範圍⭐度較(jiào)窄、安🍉裝要(yào)求較高、洩(xiè)漏點多。
(2)超(chao)聲波流量(liàng)計
超聲波(bō)流量計
按(an)測量原理(lǐ)分爲爲傳(chuan)播時間法(fa)、多普勒效(xiào)應法等;按(àn)安裝‼️方⛱️式(shì)分爲可移(yí)動安裝、固(gù)定安裝;按(an)聲道數分(fèn)爲單聲道(dào)、多❌聲道。特(tè)點是無阻(zu)力損失、流(liú)量下限低(dī)、便攜式可(ke)随時安裝(zhuang)及拆卸、适(shi)于大管道(dao)且造價與(yǔ)管徑無關(guan)。局限性是(shi)便攜式精(jing)度不高、不(bu)能用于小(xiǎo)口徑測量(liàng)、多聲道價(jia)格昂貴等(deng)。
(3)電磁流量(liàng)計
電磁流(liú)量計
按激(jī)磁方式分(fèn)爲交流激(jī)磁、低頻矩(jǔ)形波激磁(cí)等;按☎️安裝(zhuāng)方式分爲(wei)法蘭連接(jie)、螺紋連接(jiē)、插入式等(děng);按結構形(xing)式分爲一(yi)體型、分體(ti)型等;按介(jiè)質狀态分(fen)爲滿🈲管型(xíng)、不💃🏻滿管型(xing)。它是測量(liàng)導電性流(liu)體理想的(de)體積流量(liàng)計,優點是(shì)管道爲光(guang)滑直管,無(wú)阻塞,無磨(mo)損,壓損小(xiao),無可動🛀🏻部(bù)件,可靠性(xing)🌍高,長期穩(wěn)定性好,免(mian)維護🏒;測量(liàng)範圍大,保(bǎo)證精度的(de)範圍度一(yi)般達40∶1,可測(ce)範圍達200∶1;對(duì)流體狀況(kuàng)要求不高(gao),對前後直(zhi)管段要求(qiú)低;精♍度高(gāo),可達0.2%R;口徑(jing)範圍㊙️大;可(kě)測雙向流(liu)量;與流體(ti)接觸的電(diàn)極和内襯(chen)材料有☁️多(duō)種選擇;響(xiǎng)應速度可(ke)達10ms,批🤞處理(lǐ)時間可達(da)1秒;可自清(qing)洗。局限性(xìng)是有最小(xiǎo)電導率的(de)限制;磨損(sun)和結垢會(huì)影響測量(liàng)精度;流體(ti)需要充滿(mǎn)管道;大口(kǒu)徑産品價(jia)💁格高。選型(xíng)要點:精度(dù)爲滿管型(xíng)0.5-2.0級(特殊0.2級(ji))、不滿管型(xing)1.5-2.0級、插入型(xing)2.0-4.0級;流速範(fan)圍爲0.5-10米/秒(miao),注意易粘(zhān)附、沉🏃♂️積、結(jie)垢的應大(dà)于2米/秒,含(hán)顆粒介質(zhì)的應小于(yu)3米/秒。
(4)渦街(jie)流量計
渦(wō)街流量計(jì)
特點是無(wu)可動部件(jiàn),可靠性高(gao),使用壽命(ming)長;原始頻(pín)🔞率輸出信(xìn)号🌈與實際(jì)體積流量(liang)成線性關(guān)系;測量範(fan)🏃🏻圍寬,在10∶1以(yi)上;安裝簡(jiǎn)單,維護方(fang)便,費用較(jiào)低;測量精(jing)度較高🈚。局(ju)限性🚩是不(bú)适于安裝(zhuang)在強震動(dòng)場合的管(guǎn)道上;有較(jiào)長的直管(guan)段。
4水資源(yuán)流量儀表(biao)的選型
(1)自(zi)來水的流(liú)量測量
最(zuì)适宜用旋(xuán)翼式水表(biǎo);DN≥200的選用電(dian)磁流量計(ji),精度達🈲±(0.3-1)%R,可(ke)根據費用(yòng)選用,精度(du)越高價格(gé)越貴。
(2)原水(shui)和過濾水(shui)的流量測(ce)量
原水泥(ní)沙等雜質(zhi)含量較高(gāo),過濾水泥(ni)沙等雜質(zhi)含量梢低(dī),若選用節(jie)流式差壓(ya)流量計,取(qu)壓閥等常(cháng)被泥沙堵(dǔ)死,相比之(zhī)下選用勻(yun)速管、插入(ru)式渦街或(huo)插入式電(dian)🔱磁、超聲流(liu)量計就不(bú)會出現這(zhe)些情況。因(yin)爲轉動部(bu)分易堵易(yì)卡,故選用(yong)旋翼式水(shuǐ)表也是不(bu)适宜的,有(yǒu)時流體帶(dài)有長纖維(wéi)雜質,會挂(guà)🈲在渦街發(fa)生體上,導(dǎo)緻儀表失(shī)靈,這時也(ye)不宜選用(yòng)渦街流量(liang)計🍓。
給排水(shuǐ)道若爲敞(chǎng)開渠道,具(jù)有自由表(biao)面自然流(liu),可采用✊明(ming)渠☂️流量計(jì)測量流量(liang),而管渠,雖(suī)不敞開,但(dàn)是在非受(shòu)壓非滿管(guan)狀态下流(liú)動,實際上(shang)也屬于明(míng)渠。明渠流(liu)量測量方(fang)法很多,主(zhu)要有堰式(shì)和槽式兩(liǎng)大類,都是(shi)設置了标(biao)準化量水(shuǐ)堰槽,在規(guī)定位置測(cè)量⚽水位,再(zai)根據流量(liang)與水位的(de)關系計算(suàn)出流量。在(zai)計算機技(jì)術廣🚩泛應(yīng)用的今天(tian),可将水位(wèi)-流量函數(shù)關系裝入(rù)儀表,采用(yong)查表和線(xian)性内插的(de)方法得到(dao)流量值,從(cóng)而達到較(jiao)高精度。薄(bao)壁堰是測(cè)量精度最(zuì)高的,能達(dá)到±(1—3)%FS,量程比(bi)爲(12-17)∶1,測量範(fàn)圍達0-40000m3/h,其特(tè)點是結構(gòu)簡🙇🏻單,價格(gé)便宜,測量(liàng)🈲精度高,可(ke)靠性好,其(qi)缺點是水(shui)頭❗損失大(dà),不能用于(yú)平坦地面(mian)的渠道,堰(yàn)上遊易堆(dui)積🐉固形物(wu),要定期清(qing)理。槽式流(liú)量㊙️計測量(liang)槽有多種(zhong)形式,水中(zhōng)固态物質(zhì)幾乎不沉(chen)澱,随水流(liú)排出,水位(wèi)擡高比堰(yan)小,适用于(yu)不允許有(yǒu)大落差的(de)渠道,有P槽(cáo)和PB槽等。堰(yan)式和槽式(shi)流量計都(dōu)是用液位(wèi)計計算流(liu)量,常用🐕非(fēi)接觸超聲(sheng)式液位計(ji)連續測量(liàng)水⚽位,注意(yi)測點必須(xu)避免表面(mian)有大量泡(pao)沫的場所(suo)。
渦街流量(liàng)計安裝和(he)維護都非(fēi)常簡單,但(dan)隻能部
分(fèn)解決測量(liang)問題,因爲(wei)口徑較大(dà)的要比同(tong)口徑的電(diàn)🚩磁要♻️貴,且(qie)口徑隻能(néng)做到DN15-400,最小(xiao)可測流量(liàng)爲0.32m3/h,最小可(kě)測😍流速爲(wei)0.4m/s。電磁口徑(jing)可以做到(dao)DN2.5-3000,可測流量(liang)爲0.0053―305000m3/h,最小可(ke)測流💃🏻速爲(wei)0.1m/s,因而覆蓋(gài)範圍比渦(wō)街流量計(jì)寬得多。大(da)口徑的電(dian)磁價格較(jiào)貴,解決方(fang)案是選用(yòng)插入式流(liú)量計,分爲(wei)
插入式渦(wō)街流量計(ji)
或電磁等(deng)點流速計(ji)型、差壓式(shì)勻速管等(deng)徑流速型(xing)等♌,插❗入式(shi)渦街最小(xiao)可測流速(sù)爲0.32m/s,精度達(da)±1%R,測量頭位(wei)于管道中(zhōng)心線上,耐(nài)髒性🈲較好(hǎo),含有少量(liang)泥砂也不(bú)會引起👅故(gu)障,當🧑🏾🤝🧑🏼流速(sù)下限更低(di)時則無法(fa)完成測量(liang)任務;
插入(ru)式電磁流(liú)量計
下限(xiàn)無限制,隻(zhī)是誤差較(jiào)大,其範圍(wéi)度較大,有(you)較高精度(du)💔,測量頭一(yi)般位于管(guǎn)道中特定(dìng)位置。在大(dà)口徑管路(lù)流量計中(zhōng)🌈,由于流速(sù)普遍較低(dī),泥沙、污垢(gou)等易在儀(yí)表表面沉(chen)積,因此流(liu)量探頭常(cháng)配有球閥(fá),實現在線(xian)維護和檢(jian)查。
勻速管(guan)流量計在(zai)大口徑時(shí)用得較多(duo),優點是結(jie)構簡🐇單,價(jià)🐉格🤞便宜,維(wei)修方便,隻(zhi)要插入杆(gan)長度同管(guǎn)徑相吻合(hé),儀表示值(zhí)受管内流(liú)速分布的(de)影響較小(xiao),在安裝時(shi)💯要注意引(yǐn)壓管📱中不(bu)能有氣體(ti)存在,否則(zé)引起儀表(biao)示值發生(shēng)變化,故需(xū)要🏃♀️對引壓(yā)管進行排(pai)氣。缺點是(shi)避免泥沙(sha)将取樣💃🏻孔(kong)堵死,爲不(bú)打破平衡(heng)必須嚴禁(jìn)排污,隻允(yun)許開表時(shi)進行少量(liàng)排氣操作(zuo);相對流量(liàng)較小時,誤(wù)差較大,主(zhu)要适于🤞一(yi)般測量和(hé)過程監控(kong);标定困難(nán),需逐台進(jin)行。威力巴(bā)流量計采(cǎi)用子彈頭(tou)形斷面的(de)檢測杆,流(liu)量🚩系數K穩(wen)定性好,拐(guai)點相對平(ping)緩;低壓取(qǔ)壓孔位✌️于(yu)探頭兩側(cè)面,流體分(fen)離點之前(qián),流速較快(kuài),避免了污(wū)垢聚集,不(bu)易堵,而高(gao)壓取壓孔(kong)位于高壓(yā)區,阻止了(le)流體中的(de)固體顆粒(li)進入,所以(yǐ)高👉低壓測(ce)孔的本質(zhi)防堵性能(neng)優于其他(ta)斷面的檢(jiǎn)測杆,同時(shí)檢測杆前(qián)端表面🌈采(cǎi)用粗糙化(huà)🏃🏻♂️處理,使其(qi)表面始終(zhong)保持邊界(jiè)紊流,降低(dī)了流體牽(qian)引力和渦(wō)街脫落力(lì),從而産生(shēng)穩定流線(xiàn),使🐉流量系(xi)數♈更加穩(wen)定,流量系(xi)數K的精度(du)爲1.0%;但因爲(wei)所測👨❤️👨差壓(ya)較🥰小,應配(pei)用零點穩(wen)定性好的(de)
微差壓變(bian)送器
,而“T”形(xíng)阿牛巴流(liú)量計具有(you)更強的差(chà)壓信号,其(qí)它與威🔞力(li)巴流量✉️計(ji)類似。
超聲(sheng)流量計換(huàn)能器可不(bu)與介質直(zhi)接接觸,介(jiè)質有較多(duo)雜質也不(bu)對測量構(gou)成嚴重威(wei)脅,夾裝式(shi)雖精度不(bú)高,但📧安裝(zhuang)方便,常用(yong)🚩于流量監(jiān)視,适用于(yu)無停車機(jī)會的場合(hé),常用來與(yu)其他流量(liàng)計進行比(bǐ)對。多聲道(dào)超聲流量(liàng)計精度達(dá)±0.5%,可以用于(yú)貿易交接(jie),但安裝必(bì)須在專業(yè)指導下進(jìn)行。傳播時(shí)間法的适(shi)用于⭐潔淨(jìng)流體的測(cè)量,大管徑(jing)帶測量管(guan)的多聲道(dao)👉流量計,精(jīng)度最高,基(ji)本誤差在(zai)❓±(0.5―1)%R,有的高達(dá)±0.15%R,夾裝式可(ke)達到±(1―3)%R;而多(duō)譜勒效應(ying)法的适用(yòng)于固相含(han)量💘較📞多或(huò)含有氣泡(pao)的液👄體,基(jī)本誤差在(zai)±(3―10)%FS,當固體含(hán)量基本不(bú)變時,可達(dá)±(0.5―3)%FS。
結論:給排(pái)水道爲敞(chǎng)開渠道時(shi)采用明渠(qú)流量計;在(zai)貿易💛計⛷️量(liang)時,DN≤200時超聲(sheng)波儀表比(bǐ)電磁貴,選(xuan)用電磁流(liú)量計,而DN≥250時(shi)⚽超聲流量(liàng)計比電磁(ci)流量計便(biàn)宜,選用超(chao)聲流量計(ji),特别在大(dà)管道上優(you)先選用👌多(duo)聲道超聲(sheng)流量計,精(jīng)度完全滿(man)足計量要(yào)求;對計量(liang)要求較低(di)的可以選(xuan)用勻速管(guǎn)流量計或(huò)插入式⭐渦(wo)街;對一般(bān)的流量監(jiān)控可以采(cai)用插入式(shi)電磁流量(liàng)計。
(3)去離子(zi)水的流量(liang)測量
去離(lí)子水純度(du)極高,由于(yú)管徑較小(xiao)可以采用(yòng)渦街流量(liang)計,在個别(bié)大管徑的(de)流量測量(liang)中可采用(yong)勻速管流(liú)量計。
(4)污水(shuǐ)的流量測(ce)量
污水比(bi)較髒污,有(yǒu)時有一定(dìng)腐蝕性,應(ying)根據實際(ji)情況選擇(ze)💯流量計,用(yòng)管道輸送(song)的污水可(kě)用電磁流(liú)量計進行(hang)測量,但要(yào)注意測量(liàng)管和電極(ji)的清洗;通(tōng)過🆚明渠排(pai)放的,适用(yòng)明渠流量(liang)計或面積(ji)-速度流量(liang)計。
5結論
每(měi)種水流量(liang)計都有優(yōu)缺點,因此(ci)了解原理(lǐ)和适用範(fan)圍至關重(zhong)要。當數種(zhǒng)流量計均(jun)能滿足時(shí),應選用無(wu)機械運動(dong)部件,磨損(sǔn)小的流量(liang)計。一台流(liú)量計成功(gōng)運行的條(tiáo)件是:由流(liu)體性質和(he)精度要求(qiu)選擇類型(xing);由流量範(fan)圍選擇口(kou)徑;由類型(xíng)正确選擇(zé)安裝地點(dian);由性能、服(fu)務選擇廠(chang)家;嚴格按(àn)廠家說明(ming)書精心安(ān)裝及接線(xian)調試。
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