【一、污水流量计定义及基本功能】

污水流量计是用于测量污水管道或开放渠道中液体流动速度及累计流量的专用仪表。污水具有成分复杂、腐蚀性强、含固体颗粒等特点，需采用特殊设计的流量测量装置。核心功能包括实时监测流速、瞬时流量、累计流量，部分型号具备pH值、温度、电导率等多参数检测能力。主要应用于市政污水处理厂、工业废水排放监控、环保监管系统等领域，是水环境管理的关键设备。

【二、工作原理与技术分类】

1. 电磁式流量计

依据法拉第电磁感应定律工作，导电液体切割磁感线产生电动势。传感器由励磁线圈和电极构成，要求被测介质电导率≥5μS/cm。优势在于无活动部件、压损小，适用于含固体颗粒污水。缺点是对非导电介质（如纯水、油类）无效，需满管安装。

2. 超声波时差法流量计

通过测量顺流/逆流超声波传播时间差计算流速。分为插入式和外夹式两种安装方式。外夹式无需破坏管道，特别适合已建管网改造。测量精度受流体温度、气泡含量影响较大，需定期校准。新型多普勒超声波流量计可测量含悬浮物浓度达10%的污水。

3. 涡街流量计

基于卡门涡街原理，流体通过阻流体产生交替漩涡，频率与流速成正比。适用于中低粘度液体，要求介质雷诺数＞10^4。对振动敏感，需安装减震支架。新型设计采用抗粘附涂层，可应对含油污水中的污垢沉积问题。

4. 明渠流量计

用于非满管流动测量，常见堰式、槽式（巴歇尔槽、Parshall槽）结构。通过测量液位高度换算流量，需配套超声波/雷达液位计。建设成本低但精度相对较低（±3-5%），*用于污水处理厂进出水口监测。

5. 质量流量计

科里奥利式可直接测量质量流量，不受密度变化影响。适用于需精确计量污水处理药剂投加的场景。但价格昂贵，管径通常不超过DN200，易受外部振动干扰。

【三、关键性能参数】

1. 精度等级：0.5级（电磁式）、1.0级（超声波）、1.5级（明渠）

2. 量程比：典型10:1，高性能产品可达100:1

3. 耐压等级：常规PN10/16，特殊设计可达PN40

4. 介质温度：-20℃~+80℃（标准型），高温型可达180℃

5. 防护等级：IP68（潜水型）、IP67（普通型）

6. 输出信号：4-20mA+HART、RS485、脉冲输出

7. 电极材质：316L、哈氏合金C276、钛、钽（按腐蚀性选择）

【四、选型技术要点】

1. 介质特性分析

- 电导率范围：决定能否使用电磁式

- 固体含量及粒径：影响传感器类型选择

- 腐蚀性成分：决定接液部件材质

- 介质温度/压力：确定仪表工作范围

2. 管道条件

- 管径范围：DN15-DN3000（不同原理适用管径不同）

- 安装方式：水平/垂直管道，直管段长度要求（前10D后5D）

- 接地条件：电磁流量计需良好接地，避免电势干扰

3. 环境因素

- 防爆要求：化工区需选ExdⅡCT6防爆型

- 防护等级：露天安装需IP67以上，水下安装需IP68

- 环境温度：-40℃~+60℃（电子部件工作范围）

4. 功能扩展需求

- 数据记录：内置存储容量及通讯接口

- 自诊断功能：电极污染报警、空管检测

- 能源供应：电池供电型可选（适用于无电源场合）

【五、安装规范与维护要求】

1. 安装位置选择

- 避免泵阀下游（距离＞5倍管径）

- 液体流向与传感器标识方向一致

- 满管状态保证：竖直安装时流向自下而上

2. 接地处理

- 单独设置接地点，接地电阻＜10Ω

- 采用等电位接地环（尤其非金属管道）

- 电缆屏蔽层单端接地（控制柜侧）

3. 调试校准

- 零点校准必须在充满介质静止状态下进行

- 量程校准采用容积法或标准表比对法

- 参数设置包括管道内径、介质密度、流量单位等

4. 日常维护

- 每月检查电极绝缘电阻（＞100MΩ）

- 每季度清洗测量电极（10%草酸溶液）

- 每年进行在线校验，误差超过±2%需返厂检修

- 雷雨季节加强防雷装置检查

【六、典型故障处理】

1. 无流量信号输出

- 检查电源电压（24VDC±10%）

- 验证介质是否充满管道

- 测量电极间电阻（正常值＜50kΩ）

2. 显示值波动大

- 排除气泡干扰（安装排气阀）

- 检查接地系统是否可靠

- 确认直管段长度是否足够

3. 测量值偏小

- 检查衬里是否磨损/脱落

- 验证介质电导率是否降低

- 排查电极被覆盖情况

4. 通讯故障

- 检查终端电阻设置（通常120Ω）

- 测试电缆屏蔽层完整性

- 确认协议地址与波特率设置

【七、行业应用案例】

1. 市政污水处理厂

- 进水口采用巴歇尔槽+超声波液位计组合

- 曝气池回流污泥使用电磁流量计（衬PTFE）

- 消毒渠安装插入式超声波流量计

2. 钢铁行业废水

- 含油废水选用涡街流量计（带蒸汽伴热）

- 酸洗废水采用哈氏合金电极电磁流量计

- 冷却水回用系统安装双声道超声波流量计

3. 化工园区管网

- 防爆型电磁流量计用于有机废水收集

- 明渠流量计监控企业排放口

- 质量流量计精确控制中和药剂投加

4. 农业面源污染监测

- 非接触式雷达流量计用于灌溉退水渠

- 太阳能供电超声波明渠流量站

- 无线传输数据至环保监管平台

【八、技术发展趋势】

1. 多参数融合测量：集成浊度、COD、氨氮等水质参数检测

2. 自清洁技术：超声波自动刮刀、电解防垢装置

3. 低功耗设计：NB-IoT无线传输，电池寿命达5年以上

4. 智能诊断：AI算法预测故障，剩余寿命评估

5. 新型材料应用：碳化硅衬里、石墨烯电极涂层

6. 标准体系完善：ISO20465污水计量国际标准实施

7. 模块化设计：快速更换传感器，减少停机时间

【九、使用注意事项】

1. 严禁空管通电运行（电磁式）

2. 冬季需采取伴热保温措施（介质冰点以上）

3. 含金属颗粒介质应加装磁过滤器

4. 强腐蚀性介质选择全四氟乙烯结构

5. 定期备份参数设置（防止断电丢失）

6. 雷暴多发地区必须安装防雷器

7. 超过检定周期（通常2年）不得作为贸易结算依据