産品展示
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工控摘要：
環保産(chǎn)業對污水流量的(de)測量和控制的度(du)、可靠性要求已越(yuè)來越高，文章介紹(shao)了電磁式、渦街式(shi)、節流式等幾種流(liu)量計的選型設計(ji)，結合水處理工藝(yi)，從理論和實踐兩(liang)方面闡述各自的(de)特點☔。
國外一位流(liu)量專家F.C.Kinghoro曾說過，流(liú)量計是少數幾種(zhǒng)使🏃♂️用比制造艱難(nan)的粘性摩擦作用(yong)，還會産生不穩定(ding)的旋渦和📱二次流(liú)等複雜流動現象(xiàng)。測量儀表本身🏒受(shou)到衆多因素，如：管(guan)道、口徑大✔️小、形狀(zhuàng)（圓形、矩形）、邊界條(tiao)件、介質的物性（溫(wen)度、壓力、密度、粘度(dù)、髒污性、腐蝕性等(deng)）、流體🛀🏻的流動狀态(tài)（紊流狀态、速度分(fèn)布等）以及安裝條(tiao)件與水平的影響(xiang)。面對國内外十幾(jǐ)類、上百個品種的(de)流量儀表（先後發(fa)展起來的容積式(shì)、差壓式、渦輪式、面(mian)積式、電磁式、超聲(sheng)波式和熱式流量(liàng)計等類型），如何根(gen)據流🌈量、流态🏒、安裝(zhuāng)要求與環境條件(jian)、經濟性等因素合(hé)理選型，是應用好(hǎo)流量儀表的前提(ti)和基礎。除了儀表(biao)自身質量要得到(dao)保證，工藝數據的(de)提供和儀表的安(an)裝、使用、維護是否(fǒu)合理也相當重要(yào)。本文介紹電磁式(shi)、渦街式、節流式等(děng)幾種✊流量計的選(xuan)型設計💯。
1、電磁流量(liàng)計選型設計
電磁(ci)流量計自20世紀50年(nián)代末國内工業應(yīng)用以來，七八十年(nián)代在流量測量中(zhōng)運用和發展很快(kuài)。電磁流量計的工(gong)💜作原理是基于法(fa)拉第電磁感應定(dìng)律，即被測介質垂(chuí)直于磁力🌂線方向(xiàng)流動，因而在與介(jiè)質💛流動和磁力線(xiàn)都垂直的方向上(shàng)産生一👉感應電動(dòng)勢EX感應電動勢EX與(yǔ)被測介質流量（流(liú)速）成正比，電磁流(liú)量計不受溫度、壓(ya)力、粘度、重度等外(wài)界因素的影響，測(ce)量管内部無收縮(suō)或☎️凸出部分的壓(yā)力損失，另外，流量(liàng)元件檢測出的zui初(chu)信号，是一個與流(liu)體平均流速成線(xiàn)性變化的電壓，它(tā)與流體的其他性(xìng)質無關，具有很大(da)的*性。
根據污水具(ju)有流量變化大、含(hán)雜質、腐蝕性小、有(you)一定的導電能力(li)等特性，測量污水(shui)的流量，電磁流量(liàng)計是一個很好的(de)選擇。它結構緊湊(còu)、體積小，安裝、操💁作(zuo)、維護♌方便，如測量(liàng)系統采用智能化(huà)設計，整體密封加(jia)強，能在較惡劣的(de)環境下正常工作(zuò)。可選用氯丁橡膠(jiao)襯裏，含钼不鏽鋼(gang)電極的電磁🚶♀️流量(liàng)計，即可滿足污水(shuǐ)流量🌐測量的要求(qiu)。
某冶煉廠在生産(chan)中，由于生産工藝(yi)的需要，會産生大(dà)量的🌐工業污水，污(wu)水處理分廠必須(xū)對污水的流量進(jin)行監控。在以往的(de)設計中，流量儀表(biǎo)不少都選用旋渦(wō)流量計👅和孔闆✏️流(liú)量計。而實際應用(yòng)中發現♍測量的流(liu)量顯示值☔與實際(jì)流量偏差較大，而(ér)改用電磁流量計(ji)偏差大大減小。
2、渦(wo)街流量計選型設(she)計
渦街流量計作(zuo)爲一種新型流量(liàng)計，80年代中期以來(lái)發展較快，它在流(liú)量測量方面有着(zhe)諸多的優點和長(zhǎng)處🌍，在現♋代流量測(ce)量中💃應用越來越(yuè)廣泛。在國内使用(yong)渦街流量計進行(háng)流量測量也愈來(lai)愈得到重視，目前(qián)我國已有性能優(yōu)良并有自主知識(shi)産權的産品系列(liè)。渦街流量計是基(ji)于流體振動發展(zhan)起來⛷️的，根據旋渦(wo)的不同，檢測方式(shì)從熱絲式、熱敏👨❤️👨式(shì)逐漸發展了應力(lì)式、磁敏式及差動(dong)開關電容式、超聲(shēng)波式等。渦街流量(liàng)計🐆幾乎可用于一(yī)切可形成旋渦列(liè)的場合，不僅可用(yòng)于封閉的管道，還(hai)可用于😄開放的溝(gōu)槽。與渦輪流量計(ji)相🥰比，渦街流量計(ji)沒有可動⚽的機械(xiè)部件，維護工作量(liàng)😘小，儀表常數穩定(dìng)；與孔闆式流量計(ji)相比，渦街流量🔞計(ji)測量範圍大，壓力(li)損失小，準确度😍高(gāo)，安裝與維護簡單(dān)。但渦街流量計的(de)環🌂境相關參數較(jiao)多，容易在使用現(xiàn)場被忽略而影✔️響(xiǎng)流量計性能的正(zhèng)确發揮。
渦街流量(liàng)計的原理是在流(liu)量計管道中，設置(zhi)一滞🤩流🐪件，當流體(tǐ)⭕流經滞流件時，由(yóu)于滞流件表面的(de)滞流作用等原因(yin)，在其下遊會産生(shēng)兩列不對稱的旋(xuan)渦，這些旋渦在🐪滞(zhì)流件的側後方分(fen)開，形成所謂的👨❤️👨卡(kǎ)門（Karman）旋渦列，兩列旋(xuan)渦的旋轉方向是(shì)相反的，卡門‼️從理(lǐ)論上證💔明了當h/L=0.281（h爲(wèi)兩旋渦列之間的(de)寬度，L爲兩個相鄰(lín)旋渦間的距離）時(shí)，旋渦列是穩定的(de)雷諾數Re是表征粘(zhan)性流體流動特性(xìng)的一個無量綱數(shu)，其物🧑🏾🤝🧑🏼理🧑🏽🤝🧑🏻意義是流(liu)體流動📱的慣性力(li)與粘滞力的比值(zhi)。因此，流體的📱流動(dòng)狀态對渦街流量(liang)計的使用也㊙️有一(yi)定的影響。如果環(huán)✔️境參數😍對流體流(liu)動狀态有影響🌏也(ye)會影響到渦街流(liú)量計❤️的使用性能(néng)。
經過實踐，如下幾(jǐ)個方面對渦街流(liú)量計的使用都有(yǒu)🐪影🏃♂️響，應對這些問(wèn)題進行分析。
（1）渦街(jiē)流量計的測量範(fàn)圍較大，一般10：1，但測(ce)量下限受許多因(yīn)素🌈限制：Re＞10000是渦街流(liu)量計工作的zui基本(ben)條件，除此以外，它(ta)還受㊙️旋渦🔴能量的(de)限制，介質流速較(jiào)低，則旋渦的強度(dù)、旋轉速度㊙️也低，難(nán)以引起傳感元件(jiàn)産生響應信号，旋(xuán)渦頻率f也小，還♻️會(hui)使信号處理發生(shēng)困難。測量上限則(zé)受傳感器的頻率(lǜ)響應（如磁敏式一(yi)般不超過400Hz）和電路(lu)的頻率限制，因此(ci)設計時🐪一定🧡要對(dui)流速範圍進行計(ji)算、核算，根據流體(ti)的流速進行選擇(ze)。使用現場環境條(tiáo)件複雜，選型時除(chu)注意環境溫度、濕(shī)度、氣氛等條件外(wai)，還要考慮電磁幹(gan)擾。在🐅強幹擾如高(gao)壓輸電電站🔞、大型(xíng)整流所等場合，磁(cí)敏式、壓電應力式(shì)等儀表不能正常(chang)工作或不能準确(que)❓測量。
（2）振動也是該(gai)類儀表的一大勁(jin)敵。因此在使用時(shí)注意避🚶♀️免機械振(zhèn)動，尤其是管道的(de)橫向振動（垂直于(yú)管道軸線又垂直(zhí)旋渦發生體軸線(xiàn)的振動），這種影響(xiang)在流量計結構設(she)計上是無法抑制(zhì)和消除的。由❌于渦(wo)街信号對流場影(yǐng)響同樣敏感，故直(zhi)管段長度🈲不能保(bao)證穩定渦街所必(bi)要的流動條件時(shí)，是不宜🚩選用的。即(ji)使是抗振性較強(qiáng)的電容式、超聲波(bo)式，保🐆證流體爲充(chong)分發展的單向流(liú)，也是不可忽略的(de)。
（3）介質溫度對渦街(jiē)流量計的使用性(xing)能也有很大的影(ying)響。如壓力應力式(shì)渦街流量計不能(neng)長期使用在300℃狀态(tài)✌️下，因其絕緣阻抗(kang)會由常溫下的10MΩ～100MΩ急(ji)降至1MΩ～10KΩ，輸出信号也(ye)變小，導緻測量特(te)性惡化，對此宜選(xuan)用磁敏❄️式或電容(rong)式結構。在測量系(xi)統中，傳感器與轉(zhuan)換器宜采用分離(li)📱安裝方式，以免長(zhang)期高溫影響儀表(biǎo)可❗靠性和使用壽(shou)命。
渦街流量計是(shi)一種比較新型的(de)流量計，處于發展(zhǎn)🚶階🐅段，還不很成熟(shu)，如果選擇不當，性(xing)能也不能很好發(fā)揮💁。隻有✂️經過合理(lǐ)選型、正确安裝後(hòu)，還需要在使用過(guo)程中認真定期維(wéi)護，不斷積累經驗(yan)，提高對系🔞統故障(zhang)的預見性以及判(pàn)斷、處💃🏻理問題的能(néng)力，從而達到令人(rén)滿意的效果。
3、節流(liú)式流量計選型設(she)計
節流式流量計(ji)是早期大量使用(yòng)的一種測量流量(liàng)的💃🏻計量裝置🚩，其曆(li)史zui長，用量zui多。現在(zai)常見的爲圓孔闆(pǎn)型和錐形入口闆(pan)型，其工作原理是(shì)在流體管道中加(jiā)入一孔闆節流件(jian)，通過導壓管引入(rù)壓差變送♍器測出(chū)節㊙️流件上、下遊的(de)壓差，根據所測⭐的(de)壓差經📞過計算即(ji)得出流量的瞬時(shí)值。由于導🙇🏻壓管内(nei)水的🚩不流動性，在(zài)較寒冷地區，冬天(tian)室外安裝的孔闆(pǎn)取壓管容易凍裂(lie)（凍住），使差壓儀器(qì)無法正常工作。測(ce)量較髒的污水時(shi)，孔🔱闆需經常清洗(xi)。如清洗不及時，測(cè)量精度⛷️降低，取壓(yā)管💋經常被污物堵(du)死，儀表無法💋使用(yong)。用孔闆的方式測(ce)流💜量時還有壓力(li)損失大、維🤩護量大(da)等缺點。因此改變(bian)取壓方式，例如用(yòng)徑距取壓法，就可(kě)以減少孔闆污物(wu)的💚影👅響。
4、結語
以上(shang)幾種污水流量測(ce)量流量計中，電磁(cí)流量計性能較好(hao)，節流流量計應用(yong)範圍廣，而渦街流(liu)量計比🔴較新型，并(bing)正在不斷發展。隻(zhi)有了解這幾種流(liú)量計各自的性能(neng)，才能對流量計選(xuǎn)型設計好，使污水(shui)流量的測量和控(kong)制達⛷️到度和可靠(kào)性要求。
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