流量计种类以及选型方法
2017-02-27 12:06:00 来源：黄伟
工业对污水流量的计量和操控的精确度、牢靠性需求已越来越高，文章介绍了电磁式、涡街式、节流式等几种流量计的选型描绘，结合水处置工艺，从理论和实习两方面论述各自的特色。
国外一位流量专家F.C.Kinghoro曾说过，流量计是少量几种运用比制作困难的粘性摩擦作用，还会发作不稳定的旋涡和二次流等杂乱活动现象。
计量外表本身受到很多要素，如：管道、口径大小、形状（圆形、矩形）、边界条件、介质的物性（温度、压力、密度、粘度、脏污性、腐蚀性等）、流体的活动状况（紊流状况、速度分布等）以及设备条件与水平的影响。
面临国内外十几类、上百个品种的流量外表（先后开展起来的容积式、差压式、涡轮式、面积式、电磁式、超声波式和热式流量计等类型），如何依据流量、流态、设备需求与环境条件、经济性等要素合理选型，是运用好流量外表的前提和基础。除了外表本身质量要得到确保，工艺数据的供给和外表的设备、运用、保护是否合理也相当重要。本文介绍电磁式、涡街式、节流式等几种流量计的选型描绘。
1、电磁流量计选型描绘
电磁流量计自20世纪50年代末国内首次工业运用以来，七八十年代在流量计量中运用和开展很快。电磁流量计的作业原理是基于法拉第电磁感应定律，即被测介质笔直于磁力线方向活动，因而在与介质活动和磁力线都笔直的方向上发作一感应电动势EX感应电动势EX与被测介质流量（流速）成正比，电磁流量计不受温度、压力、粘度、重度等外界要素的影响，计量管内部无收缩或凸出部分的压力丢失，别的，流量元件检测出的开始信号，是一个与流体均匀流速成精确线性改变的电压，它与流体的其他性质无关，具有很大的优越性。
依据污水具有流量改变大、含杂质、腐蚀性小、有必定的导电才干等特性，计量污水的流量，电磁流量计是一个很好的挑选。它结构紧凑、体积小，设备、操作、保护便利，如计量体系采用智能化描绘，全体密封加强，能在较恶劣的环境下正常作业。可选用氯丁橡胶面料，含钼不锈钢电极的电磁流量计，即可满足污水流量计量的需求。
某冶炼厂在生产中，因为生产工艺的需求，会发作很多的工业污水，污水处置分厂有必要对污水的流量进行监控。在以往的描绘中，流量外表不少都选用旋涡流量计和孔板流量计。而实践运用中发现计量的流量显现值与实践流量偏差较大，而改用电磁流量计偏差大大减小。
2、涡街流量计选型描绘
涡街流量计作为一种新式流量计，80年代中期以来开展较快，它在流量计量方面有着许多的利益和利益，在现代流量计量中运用越来越广泛。在国内运用涡街流量计进行流量计量也愈来愈得到注重，目前我国已有功能优良并有自主知识产权的商品系列。涡街流量计是基于流体振荡开展起来的，依据旋涡的不一样，检测方法从热丝式、热敏式逐渐开展了应力式、磁敏式及差动开关电容式、超声波式等。涡街流量计几乎可用于一切可构成旋涡列的场合，不只可用于关闭的管道，还可用于开放的沟槽。与涡轮流量计对比，涡街流量计没有可动的机械部件，保护作业量小，外表常数稳定；与孔板式流量计对比，涡街流量计计量规模大，压力丢失小，准确度高，设备与保护简略。但涡街流量计的环境相关参数较多，简单在运用现场被忽略而影响流量计功能的正确发扬。
涡街流量计的原理是在流量计管道中，设置一滞流件，当流体流经滞流件时，因为滞流件外表的滞流作用等原因，在其下游会发作两列不对称的旋涡，这些旋涡在滞流件的侧后方分隔，构成所谓的卡门（Karman）旋涡列，两列旋涡的旋转方向是相反的，卡门从理论上证明了当h/L=0.281（h为两旋涡列之间的宽度，L为两个相邻旋涡间的间隔）时，旋涡列是稳定的雷诺数Re是表征粘性流体活动特性的一个无量纲数，其物理意义是流体活动的惯性力与粘滞力的比值。因而，流体的活动状况对涡街流量计的运用也有必定的影响。若是环境参数对流体活动状况有影响也会影响到涡街流量计的运用功能。
通过实习，如下几个方面临涡街流量计的运用都有影响，应对这些疑问进行分析。
（1）涡街流量计的计量规模较大，通常10：1，但计量下限受许多要素约束：Re＞10000是涡街流量计作业的*基本条件，除此以外，它还受旋涡能量的约束，介质流速较低，则旋涡的强度、旋转速度也低，难以导致传感元件发作响应信号，旋涡频率f也小，还会使信号处置发作困难。计量上限则受传感器的频率响应（如磁敏式通常不超越400Hz）和电路的频率约束，因而描绘时必定要对流速规模进行核算、核算，依据流体的流速进行挑选。运用现场环境条件杂乱，选型时除注意环境温度、湿度、气氛等条件外，还要思考电磁搅扰。在强搅扰如高压输电电站、大型整流所等场合，磁敏式、压电应力式等外表不能正常作业或不能准确计量。
（2）振荡也是该类外表的一大劲敌。因而在运用时注意防止机械振荡，尤其是管道的横向振荡（笔直于管道轴线又笔直旋涡发作体轴线的振荡），这种影响在流量计结构描绘上是无法按捺和消除的。因为涡街信号对流场影响相同敏感，故直管段长度不能确保稳定涡街所必要的活动条件时，是不宜选用的。即使是抗振性较强的电容式、超声波式，确保流体为充分隔展的单向流，也是不可忽略的。
（3）介质温度对涡街流量计的运用功能也有很大的影响。如压力应力式涡街流量计不能长期运用在300℃状况下，因其绝缘阻抗会由常温下的10MΩ～100MΩ急降至1MΩ～10KΩ，输出信号也变小，导致计量特性恶化，对此宜选用磁敏式或电容式结构。在计量体系中，传感器与转换器宜采用分离设备方法，避免长期高温影响外表牢靠性和运用寿命。涡街流量计是一种对比新式的流量计，处于开展阶段，还不很老练，若是挑选不当，功能也不能很好发扬。只要通过合理选型、正确设备后，还需求在运用过程中仔细定期保护，不断积累经历，提高对体系故障的预见性以及判别、处置疑问的才干，然后到达令人满意的作用。
3、节流式流量计选型描绘
节流式流量计是前期很多运用的一种计量流量的计量设备，其前史*长，用量*多。现在常见的为圆孔板型和锥形入口板型，其作业原理是在流体管道中参加一孔板节省件，通过导压管引入压差变送器测出节省件上、下游的压差，依据所测的压差通过核算即得出流量的瞬时值。因为导压管内水的不活动性，在较寒冷区域，冬天室外设备的孔板取压管简单冻裂（冻住），使差压仪器无法正常作业。计量较脏的污水时，孔板需常常清洁。如清洁不及时，计量精度降低，取压管常常被污物堵死，外表无法运用。用孔板的方法测流量时还有压力丢失大、保护量大等缺点。因而改变取压方法，例如用径距取压法，就可以削减孔板污物的影响。
4、靶式流量计选型描绘
靶式流量计的计量规模宽，流速低。计量原理是在相同管道内，流速越高对阻流件的作用力也就越大，多大作用力就对应着多少流量。靶式流量计关于计量无腐蚀性的污水是有很大的适应性。因为靶式流量计耐脏污、灵敏度高、抗阻塞等利益。但是在很多酸碱性污水很难得到推行。
5、超声波明渠流量计
超声波明渠流量计首要运用在明渠上，对计量污水也有必定的优越性。适用于水库、河流、水利工程、城市供水、污水处置、农田灌溉、水政水资源等矩形、梯形明渠及涵洞的流量计量。明渠流量计品种很多，常见的有堰式明渠流量计和槽式明渠流量计两大类。
以上几种污水流量计量流量计中，电磁流量计功能较好，节省流量计运用规模广，而涡街流量计对比新式，并正在不断开展。只要了解这几种流量计各自的功能，才干对流量计选型描绘好，使污水流量的计量和操控到达精确度和牢靠性需求
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