流量计是污水处理中常用的仪器之一。根据工作原理,流量计有很多种。在选择类型时,需要根据实际情况选择合适的流量计。让我们来谈谈污水处理中常用的六种流量计。
电磁流量计是一种基于电磁感应原理的流量测量仪器。它由传感器和变送器组成。
主要有知名品牌E H,科隆,横河,罗斯蒙特,西门子,艾默生,ABB等。
电磁流量计的基本原理是在一般非导磁材料制成的管道外安装一对磁极N和S,用于产生磁场。当导电液流过管道时,由于流体切割磁线而产生磁感应电势。感应电势由两个垂直于磁极的电极引起。当磁场强度不变,管道直径一定时,感应电势的大小仅与流速有关。将感应电势的大小传输给显示仪器可以读取流量。
1)测量导管内无移动部件和阻流体,压损小,无机械惯性,反应灵敏;
2)可测范围宽:量程比一般为10:1,最高为100:1,流速范围一般为1-6m/s,可扩展到0.5-10m/s;流量范围可达90mL/h到十几万m3/h;管径范围可为2mm到2400mm或3000mm;
3)可测量具有一定电导率的液体体积流量,如固体颗粒、悬浮物或酸、碱、盐溶液,也可测量脉动流量和双向测量;
4)流量信号与流体体积流量有线性关系,仪器刻度均匀;流体体积流量与介质的物理性质和流动状态无关,因此电磁流量计可用于测量其他导电液体的体积流量而无需修正;
5)与大多数其他流量仪器相比,前直管段要求较低。
1)使用温度和压力不宜过高;
2)应用范围有限,不能用于测量气体、蒸汽、石油制品等非导电流体和气泡较大的流体;
当流速和速度分布不符合设定条件时,会产生较大的测量误差;
4)当流量过低时,很难放大和测量与干扰信号相对于数量级的感应电势,仪器也容易产生零漂移;
5)电磁流量计信号较弱,外界轻微干扰会影响测量精度。
超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用来测量体积流量的仪器。
罗斯蒙特主要是知名品牌,E H、科隆,弗来克森,GE、松下等。
当声波在流体中传播时,顺流方向的声波传播速度会增加,逆流方向会减小,相同的传播距离会有不同的传播时间。传播时间法是利用传播速度与被测液体流量之间的关系获取流量,并结合管径获取流量。
1)超声波流量计可作为非接触测量,夹具式换能器的超声波流量计可以用超声波流量计测量流量,无需停止流量管道的安装。只要在待测管道外安装换能器,就可以用超声波流量计测量现有管道上的流量;
2)超声波流量计无流动阻桡测量,无额外压力损失;
3)测量计的仪表系数可从实际测量管道、声道等几何尺寸计算中获得,可采用干法校准,除带测量管段外,一般不需要进行实流校准;
4)超声波流量计适用于大型圆形和矩形管道,原则上不受管径限制,其成本与管径无关;
5)多普勒超声波流量计可测量固相含量较高或含有气泡的液体。
1)超声波流量计只能用于清洁液体和气体,不能测量悬浮颗粒和气泡超过一定范围的液体;相反,多普勒法LSF只能用于测量含有一定异相的液体;
2)外夹式传感器的超声波流量计不能用于衬里或厚厚的管道,也不能用于衬里(或锈层)与内管的剥离(如果夹层夹有气体,会严重衰减超声信号)或严重锈蚀(改变超声路径〕的管道
3)在大多数情况下,多普勒法超声波流量计的测量不高;
4)小于4)不能用于管径小于4)DN25mm的管道。
插入式涡轮量计主要由螺栓插入杆锁紧螺栓定位杆信号传输线组成,包括上升圈、叶轮、后导向件、涡轮头外壳、限位片伐柄、变送器安装螺栓。
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法米特是插入式涡轮流量计的知名品牌E H、横河等。
在流体流动的管道内,安装一个可以自由转动的叶轮,当流体流过被测管道时,推动涡轮头中的叶轮旋转,在较宽的测量范围内,叶轮的旋转速度与被测管道中的流量正成比例、利用阻磁组式检出器检出叶轮的转速和转速的电脉冲信号,经前置放大器放大后传至显示仪表,即可测得瞬时流量和总量。
1)涡轮头直接接触水测量准确,信号放大后可传输到中央控制室;
2)流量计体积小,可测量大流量,同时可精确测量累积流量;
3)成本低,一套涡轮头只要400元左右。
输出信号0110,因为维续,输出信号0110mA,没有串行通信接口。
转子流量计是为了改变流体的流量面积,以保持转子上下的恒压,因此也称为恒压流量计,也称为浮子流量计。
德国是主要的知名品牌meister、横河、德威尔、科隆、横河、克罗尼等。
转子流量计根据节流原理测量流体流量。在垂直锥管中从下到上扩展 , 圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的 , 浮子可以在锥管内自由上升和下降。在流速和浮力的作用下上下移动,平衡浮子重量后,通过磁耦合传输到刻度盘指示流量。
适用于小管径和低流速;工作可靠、维护量小、寿命长;对于下游直管段要求不高;有较宽的流量范围度10:1;就地型指针指示接近于线性;智能型指示器带有LCD液晶显示,可显示瞬时、累积流量,还可输出脉冲、输出报警;带有温度补偿。
1)有玻璃管易碎的风险;
2)大部分结构浮子流量计只能用于自下向上垂直流的管道安装;
3)应用局限于中小管径,普通全流型浮子流量计不能用于大管径;
4)使用流体和出厂标定流体不同时,要作流量示值修正,如实际使用流体密度、粘度与之不同,流量要偏离原分度值,要作换算修正。
节流式流量计是一种典型的差压式流量计,是前期工业生产中用来测量气体、液体和蒸气流量的最常用的一种流量仪表。
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节流式流量计知名品牌主要有Bitobar、ABB、艾默生、科隆(Krohne)、西门子(Siemens)等。
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。
1)节流件标准孔板结构易于复制,简单,牢固,性能稳定可靠,使用期限长,价格低廉;
2) 节流式应用范围极为广泛,全部单相流体,包括液、气、蒸汽皆可测量,部分混相流,如气固、气液、液固等亦可应用,一般生产过程和管径、工作状态(压力、温度)皆有产品;
3)配件各厂家皆可通用,若是国际标准的且可不用标定;
4)安装维修方便,不像普通差流量计那样,较长的引压管线,易漏、易堵、易冻结;
5)不存在零点漂移问题。
1)测量的重复性、精确度属于中等水平;
2)范围度窄,因仪表信号与流量成平方关系,一般范围度仅能达3:1~5:1;
3)现场安装条件要求较高,如需较长的直管段,较难满足;
4)引压管路为薄弱环节,易产生泄漏、堵塞、冻结及信号失真等故障;
5)压损大。
靶式流量计于六十年代开始应用于工业流量测量,主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量。
靶式流量计知名品牌主要有Omega、希尔顿、赛德、tecfluid等。
当介质在测量管中流动时,因其自身的动能与靶板产生压差,而产生对靶板的作用力,使靶板产生微量的位移。其作用力的大小与介质流速的平方成正比,靶板所受的作用力经靶杆传递,使传感器的弹性体产生微量变化,从而打破贴片电容组成的电桥平衡,产生与流量在靶板上作用力对应的电压信号。
1)计量规模宽,流速低,特别适合大管径、高低压气体或液体的测量;
2)具有一体化温度、压力补偿,直接输出质量或标方流量;
3)具有可选小信号切除、非线性修正、滤波时间可选择;
4)安装简单方便,重复性好,测量快速,极易维护;
5)耐脏污、耐高温、灵敏度高、抗阻塞抗干扰,抗杂质等能力特强;
6)压力损失小。
1) 不适合流体开关非常频繁的工况,持续工作的情况下应用较好;
2)精度不是很高,一般做为过程控制类计量仪表,贸易结算慎用;
3)量程窄,一般仪表均为10:1的范围度;
4)由于靶式流量计靶片及靶杆有自重,安装好后必须重新设置零点。