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超声波流量计在污(wū)水处理厂中的应用及注意事项

点击次数:2606 发布时间(jiān):2021-03-19 07:31:07
摘(zhāi)要(yào):概述超声波流量计的基本(běn)原理,列(liè)出(chū)此(cǐ)流量计在污水泵站(zhàn)的(de)应用及实测数据。
1、引言
我厂是一座日处(chù)理能力8000吨的污水处理厂。在生产的(de)过程中,有三处的流量需要精确测定:一是(shì)污水进水流量;二是污水经处理后再回用部分的流量;三是污泥回流流量(liàng)。这三种液体各自具有不同的特点,详见表l。
我厂曾先后使用过三角堰(yàn)流量计及污水流量计进行流量测量,除回用水流量测量效果较好外,其余都不很理想,或者根本(běn)不能用于测量。为(wéi)了(le)解决这一问题,在多(duō)方比较的基础(chǔ)上,我们*后采用(yòng)了超声流量计进行测量,不仅提高了回用水的测(cè)量精度,而且有效地解决了固(gù)液两相流量的测量问题。
2、超声流量计工作原理
超声流量计近年来广泛应用于排水工程,它是(shì)在管路的外侧壁上下游相(xiàng)向地安装一对能发射和接收超声波的(de)探头,即超声波(bō)发(fā)生器和(hé)接(jiē)收器,并使每个探头能(néng)接(jiē)收另一个探(tàn)头发出的(de)波信号(hào),利用流体传播超声的特性,声波向上、下游传播时速度差为2倍的(de)液流速度。
设:静止流体中声速为C
流体(tǐ)速度为V
探头之间的距离(lí)为d
速度(dù)矢量和探头取向间所(suǒ)形(xíng)成的角度为θ
根据运动学,就能得(dé)出传播时间之差为
△T=2Vdeosθ/C²
于(yú)是V=C²△T/Zdcoθ
从公式可以看出,从发(fā)生器发出(chū)的超声波传到接收器的速度(dù)变(biàn)化与管路内的流体流(liú)速成正比,根据这个原理,把(bǎ)管道参数置入仪(yí)器,数据经变换器变换(huàn)即得到瞬时流量,并得累计流量。我厂所使用流量计将转换器(qì)连接到标准工业控制计算机上(shàng),从而(ér)可(kě)以更(gèng)方便地对流量计(jì)进行(háng)控制,对数据进行各种操作(zuò),如读取、存储、打(dǎ)印、分(fèn)析等等。
3、超声流量计在实际测量中的应用
3.1 几组实测结(jié)果
下面是随机地从计算机中抽取的某一日的几组数据(表2)。从表中可以看出(chū)采用超声波流量计侧量数据精确度较高,读取数据方便,从信(xìn)号强度上可(kě)以看出,在测量回流污泥时,信号强度较低,这是由于液体浊度较高,含有较大固体颗粒引起信号衰减造(zào)成的。
3.2 使用过程(chéng)中的几点注(zhù)意事项
(l)被测介质中颗粒不能太大。颗粒太(tài)大,超(chāo)声波(bō)的衰减就增(zēng)大,测量精度就会下降。
(2)管路中不要产生气(qì)窝。空气(qì)对超声波的衰减比较严重,探头一(yī)般应安装在水(shuǐ)流上流的管道(dào)上(shàng)或水平管道的两侧面(miàn),不宜安装在管(guǎn)道底部和顶部。
(3)传播速度差法从(cóng)原理上看是测量超声波传播途径上的平均流速,因此该测量值是线平均值,流量(liàng)计受(shòu)流速分布的影响很(hěn)大,所以探头的前后必须设有必要的直管段,上流侧需要直管段10D以上,下流(liú)侧需要5D左右,探头距离水泵(bèng)50D以上,距流量控制阀(fá)门30D以上。(D为管道直径)。
(4)探头安装的地方不能有腐蚀性气体,以(yǐ)避免探(tàn)头腐蚀、损坏。
(5)转换器与流量计主机问的电(diàn)缆不(bú)宜(yí)太长,一般应为50m以下,且远离电磁(cí)场,以免受到电磁场干扰,影响测量精(jīng)量。
4、结束语
从超声流量计在我厂的实际应用看来,由于该流量(liàng)计不直接与被测介质接触,对被测介质无特殊要求,只要被测(cè)介质颗粒不是太(tài)大(颗粒太大,超声波的衰减就增大),一般都(dōu)可以测量。它与(yǔ)三角堰流量计、电磁式流量计相(xiàng)比有很多优点:一是安装简单,直接安装于管道上即可,不需要设置流量(liàng)井;二是提(tí)高了测量精度,扩大了(le)测量范围;三是(shì)易于操作控制,实现(xiàn)数字(zì)化,便于对数(shù)据的读取、存储、打印和分析(xī)。
相信(xìn)这种流(liú)量计定会在(zài)工农业生产中发挥更大的作用。

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