一、儀表無流量信號輸出
1.原因分析
這類故障在使用過程中較為常見，原因一般有：
?。?）儀表供電不正常；
（2）電纜連接不正常；
?。?）液體流動狀況不符合安裝要求；
?。?）傳感器零部件損壞或測量內(nèi)壁有附著層；
?。?）轉(zhuǎn)換器元器件損壞。
2.解決方案
（1）確認(rèn)已接入電源，檢查電源線路板輸出各路電壓是否正常，或嘗試置換整個電源線路板，判別其好壞。
?。?）檢查電纜是否完好，連接是否正確。
?。?）檢查液體流動方向和管內(nèi)液體是否充滿。對于能正反向測量的電磁流量計(jì)，若方向不一致雖可測量，但設(shè)定的顯示流量正反方向不符，必須改正。若拆傳感器工作量大，也可改變傳感器上的箭頭方向和重新設(shè)定顯示儀表符號。管道未流滿液體主要是傳感器安裝位置不妥引起的，應(yīng)在安裝時采取措施，避免造成管道內(nèi)液體不滿管。
?。?）檢查變送器內(nèi)壁電極是否覆蓋有液體結(jié)疤層，對于容易結(jié)疤的測量液體，要定期進(jìn)行清理。
?。?）若判斷為是轉(zhuǎn)換器元器件損壞引起的故障，更換損壞的元器件即可。
二、輸出值波動
1.原因分析
造成此類故障大多是由測量介質(zhì)或外界環(huán)境的影響造成的，在外界干擾排除后故障可自行消除。為保證測量的準(zhǔn)確性，此類故障也不可忽視。在有些生產(chǎn)環(huán)境中，由于測量管道或液體的震動大，會造成流量計(jì)的電路板松動，也可引起輸出值的波動。
2.解決方案
?。?）確認(rèn)是否為工藝操作原因，流體確實(shí)發(fā)生脈動，此時流量計(jì)僅如實(shí)反映流動狀況，脈動結(jié)束后故障可自行消除。
（2）外界雜散電流等產(chǎn)生的電磁干擾。檢查儀表運(yùn)行環(huán)境是否有大型電器或電焊機(jī)在工作，要確認(rèn)儀表接地和運(yùn)行環(huán)境良好。
?。?）管道未充滿液體或液體中含有氣泡時，兩者皆為工藝原因引起的。此時可請求工藝人員確認(rèn)，待液體滿管或氣泡平復(fù)后，輸出值可恢復(fù)正常。
（4）變送器電路板為插件結(jié)構(gòu)，由于現(xiàn)場測量管道或液體震動大，常會造成流量計(jì)的電源板松動。如松動，可將流量計(jì)拆卸開，重新固定好電路板
三、流量測量值與實(shí)際值不符
1.原因分析
?。?）變送器電路板是否完好；
?。?）當(dāng)液體流速過低時，被測液體中含有微小氣泡，氣泡上升在管道上方逐漸聚集，則液體流通面積發(fā)生變化，氣體多時還會產(chǎn)生干擾信號，影響測量準(zhǔn)確度；
（3）信號電纜出現(xiàn)連接不好現(xiàn)象或使用過程中電纜的絕緣性能下降引起測量不準(zhǔn)確；
?。?）轉(zhuǎn)換器的參數(shù)設(shè)定值不準(zhǔn)確。
2.解決方案
?。?）檢查變送器電路板是否完好。若接線盒進(jìn)水或被腐蝕性被測液體腐蝕，可導(dǎo)致電器性能下降或損壞。此時應(yīng)更換電路板。
?。?）保證管道內(nèi)被測液體的流速在最低流量界限值之上，以使變送器能夠正常工作。
?。?）檢查信號電纜連接和電纜的絕緣性能是否完好，若出現(xiàn)信號電纜松動現(xiàn)象，將其重新連接即可；若檢查到電纜的絕緣性不符合絕緣要求，則需要換新的電纜。
?。?）重新對轉(zhuǎn)換器設(shè)定值進(jìn)行設(shè)定，并對轉(zhuǎn)換器的零點(diǎn)、滿度值進(jìn)行校驗(yàn)。
四、輸出信號超滿度量程
1.原因分析
引起此類故障的原因大致有：
?。?）信號電纜接線出現(xiàn)錯誤或電纜連接斷開；
（2）轉(zhuǎn)換器的參數(shù)設(shè)定不正確；
（3）轉(zhuǎn)換器與傳感器型號不配套。
2.解決方案
（1）檢查信號回路連接正常與否，若信號回路斷開，輸出信號將超滿度值，此時需重新正確連接信號電纜。同時，需檢查電纜的絕緣性能是否完好，若已經(jīng)不符合要求，則需更換新的電纜。
（2）詳細(xì)檢查轉(zhuǎn)換器的各參數(shù)設(shè)定和零點(diǎn)、滿度是否符合要求。
?。?）檢查到轉(zhuǎn)換器與傳感器的型號不配套，則需要與廠方聯(lián)系調(diào)換。
五、零點(diǎn)不穩(wěn)
1.原因分析
（1）管道未充滿液體或液體中含有氣泡。
（2）主觀上認(rèn)為管泵液體無流動而實(shí)際上存在微小流動。
?。?）液體方面（如液體電導(dǎo)率均勻性不好、電極污染等）的原因。
?。?）信號回路絕緣下降。
2.解決方案
?。?）管道未充滿液體或液體中含有氣泡皆為工藝原因，此時應(yīng)請求工藝人員確認(rèn)，工藝正常后，輸出值可恢復(fù)正常。
?。?）管道內(nèi)有微量流動，這不是電磁流量計(jì)故障。
?。?）若雜質(zhì)沉積測量管內(nèi)壁或在測量管內(nèi)壁結(jié)垢，或電極被污染，均有可能出現(xiàn)零點(diǎn)變動，此時必須清洗；若零點(diǎn)變動不大，也可嘗試重新調(diào)零。
?。?）由于受環(huán)境條件的影響，灰塵、油污等可能進(jìn)入表殼體內(nèi)，因此，需要檢查電極部位絕緣是否下降或破壞，若不符合絕緣要求，則必須進(jìn)行清理。
隨著社會不斷進(jìn)步，流量計(jì)的應(yīng)用也發(fā)展到各種領(lǐng)域，那么流量測量技術(shù)與儀表應(yīng)用到哪些領(lǐng)域呢？
一、工業(yè)生產(chǎn)過程
流量儀表是過程自動化儀表與裝置中的大類儀表之一，它被廣泛誚用于冶金、電力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、輕紡、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)及人民日常生活等國民經(jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域，是發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約能源，改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益和管理水平的重要工具在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。在過程自動化儀表與裝置中，流量儀表有兩大功用：作為過程自動化控制系統(tǒng)的檢測儀表和測量物料數(shù)量的總量表。
二、能源計(jì)量
能源分為一次能源（煤炭、原油、煤層氣、石油氣和天然氣）、二次能源（電力、焦炭、人工燃?xì)?、成品油、液化石油氣、蒸汽）及載能工質(zhì)（壓縮空氣、氧、氮、氫、水）等。能源計(jì)量是科學(xué)管理能源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。流量儀表是能源計(jì)量儀表的重要組成部分，水、人工燃?xì)?、天然氣、蒸汽和油品這些常用的能源都使用著數(shù)量極其龐大的流量計(jì)，它們是能源管理和經(jīng)濟(jì)核算不可缺少的工具。
三、環(huán)境保護(hù)工程
煙氣，廢液、污水等的排放嚴(yán)重污染大氣和水資源，嚴(yán)重威脅人類生存環(huán)境。國家把可持續(xù)發(fā)展列為國策，環(huán)境保護(hù)將是21世紀(jì)的最大課題?？諝夂退奈廴疽玫娇刂?，必須加強(qiáng)管理，而管理的基礎(chǔ)是污染量的定量控制。
我國是以煤為主要能源的國家，全國有上百萬個煙囪不停地向大氣排放煙氣。煙氣排放控制是根治污染的重要項(xiàng)目，每個煙囪必須是安裝煙氣分析儀表和流量計(jì)，組成連櫝排放監(jiān)視系統(tǒng)。煙氣的流量沆量有很大因難，它的難度為煙囪尺寸大且形狀不規(guī)則，氣體組分變化不定，流速范圍大，臟污，灰塵，腐蝕，高溫，無直管段等。
四、交通運(yùn)輸
有五種方式：鐵路公路、航空、水運(yùn)、和管道運(yùn)輸。其中管道運(yùn)輸雖早已有之，但應(yīng)用并不普遍。隨著環(huán)保問題的突出，管道運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)引起人們的重視。管道運(yùn)輸必須裝備流量計(jì)，它是控制、分配和調(diào)度的眼睛，亦是安全監(jiān)沒和經(jīng)濟(jì)核算的必備工具。
五、生物技術(shù)
21世紀(jì)將迎來生命科學(xué)的世紀(jì)，以生物技術(shù)為特征的產(chǎn)業(yè)將獲得迅速發(fā)展。生物技術(shù)中需監(jiān)測計(jì)量的物質(zhì)很多，如血液，尿液等。儀表開發(fā)的難度極大，品種繁多。
六、科學(xué)實(shí)驗(yàn)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要的流量計(jì)不但數(shù)量多，且品種極其繁雜。據(jù)統(tǒng)計(jì)流量計(jì)100多種中很大一部分是應(yīng)科研之需用的，它們并不批量生產(chǎn)，在市面出售，許多科研機(jī)構(gòu)和大企業(yè)皆設(shè)專門小組研制專用的流量計(jì)。
七、海洋氣象，江河湖泊
這些領(lǐng)域?yàn)槌ㄩ_流道，一般需檢測流速，然后推算流量。流速計(jì)和流量計(jì)所依據(jù)的物理原理及流體力學(xué)基礎(chǔ)是共通的但是儀表原理及結(jié)構(gòu)以及使用條件有很大差別。
流量計(jì)是少數(shù)幾種使用比制造困難的儀器儀表之一，主要是因?yàn)榱髁坑?jì)種類繁多，各有特點(diǎn)，加上被測對象又是污水，特別是未經(jīng)處理的污水，不但具有強(qiáng)腐蝕性，而且還含有大量的雜質(zhì)，具有一定的導(dǎo)電性，同時選型又涉及許多技術(shù)問題和經(jīng)濟(jì)因素。因此，要做到技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，必須對各流量計(jì)的性能特點(diǎn)和工作原理有所了解，才能保證流量計(jì)的選型更加合理。本文通過幾種常用流量計(jì)的介紹，根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用情況，說明污水流量監(jiān)測過程中如何合理選用不同的流量計(jì)。
1、流量監(jiān)測中幾種常用的流量計(jì)
1.1、電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛地應(yīng)用于酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)，易燃易爆介質(zhì)，污水處理以及化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)中的漿液流量的測量，并形成了獨(dú)特的應(yīng)用領(lǐng)域。
1.2、超聲波流量計(jì)
超聲波流量計(jì)是通過檢測流體流動對超聲束（或超聲脈沖）的作用以測量流量的儀表。超聲波流量計(jì)的測量方法很多，有時間差法、頻率差法、相位差法、多普勒法。時間差法、多普勒法是應(yīng)用較多的測量原理。
超聲波流量計(jì)和電磁流量計(jì)一樣，因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件，均屬無阻礙流量計(jì)，適用于解決流量測量困難的問題，特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點(diǎn)，近年來它是發(fā)展迅速的流量計(jì)類型之一。
超聲波流量計(jì)的特點(diǎn)是可做非接觸式測量，為無流動阻撓測量，無壓力損失，可測量非導(dǎo)電性液體，對無阻撓測量的電磁流量計(jì)是一種補(bǔ)充。時差法超聲波流量計(jì)是目前應(yīng)用廣泛的。隨著CPU、信號處理技術(shù)的發(fā)展，測量的準(zhǔn)確度和可靠性有了很大的提高。尤其是時間測量技術(shù)的發(fā)展，時差分辨力提高了，解決了小口徑、低流速測量難的問題。應(yīng)用領(lǐng)域也從凈水?dāng)U展到循環(huán)水、污水、重油、原油、成品油以及空氣、天然氣等多種介質(zhì)。但有較多氣泡或懸浮物的液體會阻礙聲脈沖的正常傳播，導(dǎo)致不能正常測量，所以超聲波流量計(jì)更適于測量純凈液體。
多普勒法超聲波流量計(jì)一般要求流體內(nèi)有足夠大的散射體存在，而且還得是連續(xù)的。通常情況下，散射體的速度與流體的速度有明顯的滑差，要求流體流動的速度必須比粒子產(chǎn)生沉淀的臨界速度大很多，另外測得的速度只是散射體相遇點(diǎn)的速度值，因此，測量的速度值對流速分布和流態(tài)有很大的依賴性，也就是說直管段的長度要求很長，需在20倍管徑以上。所以，多普勒法超聲波流量計(jì)的應(yīng)用有一定的局限性，較多應(yīng)用于生活污水、工業(yè)廢水、啤酒飲料等介質(zhì)的測量，通常不適用于非常清潔的流體測量。
1.3、V錐流量計(jì)
V錐流量計(jì)是一種新穎的差壓式流量計(jì)，利用一個V形錐體在流場中產(chǎn)生的節(jié)流效應(yīng)來測量流量，如果流體通過一個節(jié)流元件時，流速會加快，從而會使動能增加，而被加速處流體的靜壓力反而會被降低。壓降的大小與流體的流速具有一定的函數(shù)關(guān)系，在其它條件不變的情況下，壓降會隨流速的增加而增加，隨流速的減小而減小。
V錐體流量計(jì)和其它節(jié)流式流量計(jì)不同，它改變了節(jié)流的布局，使它從中心孔節(jié)流變成環(huán)狀節(jié)流，V錐流量計(jì)是集差壓式流量計(jì)之精華的結(jié)晶，它的節(jié)流緣是鈍角，流動時形成邊界層，使流體離開了節(jié)流緣。邊界層效應(yīng)使骯臟流體不能磨損節(jié)流緣，其β值（等效直徑比）長期不變，是一種接近理想狀態(tài)的節(jié)流裝置，具有長期的穩(wěn)定性。適用于各種氣體和液體、煤氣、各種臟污氣體介質(zhì)、直管段不足的場所和對精度要求高的地方。由于經(jīng)濟(jì)成本和該儀表還沒有國際標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)，因此，還沒有得到大力的推廣和應(yīng)用。
2、流量計(jì)的選型設(shè)計(jì)
在進(jìn)行流量計(jì)的選型設(shè)計(jì)之前，我們應(yīng)該首先明確被測對象，然后再綜合考慮儀表性能、安裝條件、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)因素這幾方面因素。
2.1、明確被測對象
被測對象就是工業(yè)廢水，工業(yè)廢水含有大量的雜質(zhì)，有一定的導(dǎo)電性和腐蝕性。那么哪一種更適合這類水質(zhì)的測量呢？
電磁流量計(jì)適合測量導(dǎo)電液體（電導(dǎo)率≥5μS/cm）的流量，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)物性、管道材質(zhì)，合理選擇電極形式、電極材質(zhì)、襯里材質(zhì)、接地方式、防護(hù)等級。
超聲波流量計(jì)對被測介質(zhì)要求十分苛刻，像多普勒法超聲波流量計(jì)只能正常測量雜質(zhì)含量相對穩(wěn)定的流體，而時間差法流量計(jì)主要用來測量潔凈的流體。
V錐流量計(jì)適用于臟污的流體測量，但前提條件是雷諾數(shù)應(yīng)滿足要求。當(dāng)雷諾數(shù)無限制地下降時，V錐流量計(jì)的流出系數(shù)隨著雷諾數(shù)的減小而減小，其不確定度將增加。在高壓的場合，V錐流量計(jì)使用有局限性，因?yàn)殄F體負(fù)壓管的結(jié)構(gòu)在承受高壓的情況下會發(fā)生脫落，導(dǎo)致事故的發(fā)生，選型應(yīng)注意。
2.2、流量計(jì)性能方面
在選用某種流量計(jì)時，首先應(yīng)綜合考慮該種流量計(jì)的精度、重復(fù)性、線性度、量程比、壓力損失、輸出信號特性、響應(yīng)時間、不可測性等因素。
電磁流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡單，測量管內(nèi)沒有任何阻礙介質(zhì)流動的節(jié)流部件，所以不會引起任何附加的壓力損失，是流量計(jì)中耗能最低的流量儀表之一。電磁流量計(jì)的量程范圍極寬，并且在測量過程中不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、一定范圍內(nèi)電導(dǎo)率的影響，反應(yīng)靈敏，可提供選擇的口徑范圍極寬，從幾mm到3m都可以滿足，選擇電磁口徑時應(yīng)保證最小流量工況下被測介質(zhì)流速不小于0.5m/s。
超聲波流量計(jì)是一種非接觸式的測量儀表，沒有機(jī)械傳動部件，通道內(nèi)也沒有阻礙件，無壓力損失，能量損失小，測量精度不高。
V錐流量計(jì)是一種具有獨(dú)特性能的新型流量計(jì)，具有高精度、高穩(wěn)定性，量程比較寬，而且重復(fù)性好（≤0.1%），準(zhǔn)確度高（≤0.5%）。因?yàn)樗强抗?jié)流效應(yīng)來測量壓差的，所以有一定壓損。
2.3、安裝條件方面
許多流量計(jì)在運(yùn)行過程中存在問題，大部分是由于安裝出現(xiàn)了問題。
電磁流量計(jì)水平、垂直（下進(jìn)上出）、傾斜（底進(jìn)頂出）安裝都可以，但要求前、后需有直管段，一般的要求是前直管段大于等于5D，后直管段大于等于3D。電磁流量計(jì)安裝時應(yīng)保證滿管流，不能安裝在管道最高點(diǎn)。儀表井內(nèi)安裝的電磁流量計(jì)傳感器防護(hù)等級應(yīng)為IP68。
超聲波流量計(jì)的安裝對前、后直管段的要求比較高，安裝位置至少要有15D的直管段長度，不能受振動的影響，否則測量不精確。
V錐流量計(jì)的安裝使用非常方便，安裝方式靈活，可選管道法蘭式、直接焊接式、方管式，所需的直管段很短，前直管段小于或等于3D，后直管段小于或等于1D就可以滿足要求。當(dāng)測量臟污介質(zhì)時，應(yīng)合理選擇V錐流量計(jì)取壓方式，避免測量管線堵塞。
2.4、環(huán)境方面
環(huán)境方面主要是考慮周圍溫度、濕度、安全因素、信號調(diào)節(jié)及變送、壓力、大氣及電子干擾等對流量計(jì)性能穩(wěn)定方面的影響。安裝時都應(yīng)盡量避開大電機(jī)、大變壓器等，以防引入電磁干擾。
電磁流量計(jì)的環(huán)境溫度一般在－30～80℃，對相對濕度的要求在5%～95%之間，大氣壓力為86～106kPa；超聲波流量計(jì)對環(huán)境溫度的要求為：轉(zhuǎn)換器是－10～45℃、傳感器是－30～60℃（常溫型）和－30～160℃（高溫型）；而V錐流量計(jì)環(huán)境溫度在－25~60℃范圍內(nèi)，一體型結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件，范圍要窄些，環(huán)境相對濕度在10%～90%范圍內(nèi)。
2.5、經(jīng)濟(jì)成本方面
流量計(jì)的選擇要在初期投資和長期可靠運(yùn)行之間綜合考慮，例如購買費(fèi)用、安裝費(fèi)用、操作費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用、校驗(yàn)費(fèi)用、流量計(jì)壽命、備件及消費(fèi)品、可靠性方面等各種因素都要在有效滿足工業(yè)生產(chǎn)可靠運(yùn)行的前提下，進(jìn)行較優(yōu)的經(jīng)濟(jì)選型。
電磁流量計(jì)目前常用的德國E＋H、科隆、日本橫河等公司產(chǎn)品均價格不菲，以DN200mm管徑為例，價格一般在2萬元左右，但隨著被測管徑的增大和抗腐蝕性的要求，價格也會相應(yīng)增加。而像國內(nèi)比較知名的北京中瑞能、上海光華、四川川儀等生產(chǎn)的電磁流量計(jì)產(chǎn)品，精度上也有了很大的提高，并且價格方面也有很大的優(yōu)勢。
V錐流量計(jì)中的V錐由于用料多、加工工藝復(fù)雜、標(biāo)定費(fèi)用高、基本上依賴國外技術(shù)，使得其售價較高，在國內(nèi)使用還不廣泛，因成本關(guān)系還不能取代其它流量計(jì)。
3、結(jié)論
由于污水具有流量變化大、含有雜質(zhì)、具有一定的導(dǎo)電能力和腐蝕性的特點(diǎn)，對可靠、精確測量造成了很大的困難。通過對以上幾種流量計(jì)的分析、比較，在污水流量測量過程中，電磁流量計(jì)的綜合性能較好。要想使污水流量的測量和控制達(dá)到精度和可靠的要求，必須深入了解、分析各流量計(jì)的性能和特點(diǎn)以及被測污水水質(zhì)條件，才能選擇合適型號的流量計(jì)。
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