选用污水管道流量计需考虑的主要因素及影响测量精度的因素

1.污水管流量计的原理和分类污水管流量计的设计是基于法拉第电磁感应定律。导管中的导电流体被视为导体，管道的内径可以被视为导体的长度。示意图如图1所示。两个电极垂直于管道中心轴和磁场方向形成的平面安装，以拾取液体产生的感应电动势。感应电动势为：

从上述公式可以看出，瞬时流量只与感应电动势成线性关系，与其他物理量无关，这是污水管流量计的优点之一。根据激励电流模式的不同，污水管道流量计可分为DC激励、交流激励、低频矩形波激励和双频激励。DC激发适用于测量金属液体的流速，如高温下的钠和汞。交流激励可以避免电磁表面极化，但容易形成零点漂移。低频矩形波激励具有功耗低、电极污染后影响小、无零点漂移等优点，因此很快被人们所接受，成为主要的激励方式。双频激励是在低频矩形波激励的基础上叠加高频波，改善了低频矩形波激励的流动噪声和泥浆噪声。由于其无可比拟的优势，污水管道流量计的市场份额一直很高。其结构简单，流经流量计的流体不会产生压力损失；可测量脏介质、混浊介质和腐蚀性介质的液固两相流量；测量过程不易受液体密度、温度和粘度的影响；测速范围广。尽管污水管道流量计在不断改进，但仍存在一些缺点：不能测量蒸汽、气体和气液两相介质；易受外部磁场干扰的影响；它不能测量低电导率的介质，如有机溶剂或乳制品。

2.选择污水管道流量计应考虑的主要因素

2.1使用液体电导率污水管道流量计的前提必须是导电的，不能低于阈值。常规流量计的阈值一般为10-4 ~ 10-6 s/m，应根据型号确定。有机溶剂和石油产品的电导率较低，因此不能用污水管流量计测量。根据经验，被测液体的电导率应至少比仪器制造商规定的阈值大一个数量级。否则，很容易引起晃动。

2.2高精度污水管道流量计的误差约为0.5% ~ 1%，低精度的误差约为1.5% ~ 2.5%，价差约为2倍。因此，应合理选择流量计，在精度不高的地方，应选择较低的价格来降低成本。有些流量计精度较高，但安装条件要求很高，如温度在20 ~ 22之间，甚至需要进行DC校准以减少影响。

2.3流速和口径的选择

流量计的直径可能与管径不一致，应根据流量确定。管道中液体的经济流速一般为1.5 ~ 3m/s，在此流速下，流量计的口径和管径可以一致。理论上，上游流速不受限制，但如果衬里不能承受流体冲洗，建议不要超过5m/s。易沉积和结垢的液体流速应不小于2m/s.

3.影响电磁流量测量精度的因素

如果污水管道流量计安装和使用不当，将导致较大的误差甚至损坏。

3.1接地环和电极材料的选择

被测液体与电极或接地环不匹配导致失效，这种不匹配不仅存在腐蚀问题，还存在电极表面效应，包括化学反应、极化现象和催化剂效应。接地环也有这些问题，但影响较小。

3.2试管中的液体对试管不满意

由于流量计安装位置不佳或背压不足，管道无法充满液体，测量值小于实际值。如果不满管道严重，并且

如果液体中含有颗粒，可能的故障是：电极和衬里表面覆盖有沉积层，衬里磨损，管道的横截面积减小。当流体流经流量计时，一些容易结晶的液体会在内壁上形成一层固体。由于其他类型的流量计都存在同样的问题，可以选择被测管道短、易拆卸的流量计，这些流量计在结晶后很容易拆卸维修。

3.4安装

安装时，流量计的正负方向应与流体的流向一致。避免安装在强磁场的地方。流量计不应放置在不易积气的管道最高点，或自上而下垂直的管道，容易产生放空。液体不应直接排放到流量计后面的大气中，但应该有背压以防止管道溢出。

4.污水管道流量计的发展趋势

近年来，污水管道流量计发展迅速。为了满足各种工况的需要，污水管道流量计的管道形状、激励方式、电极材料和结构都在不断改进。目前，国内外主要有以下发展方向：

在低速(0.2m/s以下)测量时，一般污水管道流量计的稳定性和准确性都不理想。为了改善其缺点，可以采用等效截面法来设计管道结构。为了避免漏磁干扰，可以使用矩形管，因为这种结构增加了流体切割磁力线的长度L和流体的平均流速V，这使得感应电动势增加。对于互相关算法，干扰消除对于低流量也非常有效。测量液体流量时，污水管道流量计一般要求通过管道的流体流量是满的。否则，测量精度将受到影响。目前，管道不完整的污水管道流量计的测量方法很多。可采用磁伸缩液位法、电容液位测量法、微压计、多电极法等。目前，交流电源广泛应用于污水管道流量计中，消耗大量电能。主要从微处理器、电路设计、激励方式来考虑降低功耗。随着微处理器技术的不断进步，其功能不断扩展，增加了自动报警、自我验证和故障诊断等新功能。此外，联网便于现场监控。由于测量原理的限制，污水管流量计只能测量不小于5s/cm的液体电导率。为了测量低电导率液体，主要考虑了尺寸、形状、安装方式、信号传输和共模干扰。目前，污水管道流量计测得的液体电导率比传统流量计低2 ~ 3个等级，低电导率的液体如乙二醇和甘油也已被测得。

5.结论

系列污水管道流量计因其结构简单、测量范围广而被广泛应用于工业领域。目前，生活污水管道流量计的测量精度普遍较低，因此提高其测量精度具有重要意义。此外，技术人员应熟悉工艺流程，只有根据现场情况合理使用流量计，才能发挥其有效性。