目前，在给排水、污水处理的加药工艺、矿山浮选加药工艺中，药剂大多存放在药剂箱中，由各式管道经电磁阀或者计量泵进行流量的计量。下面对在加药流程中常用到的计量方法以及常见问题分析如下：

1、电磁阀及电动阀

电磁阀多采用开关形式的阀门，通过电磁阀的开关时间来计量流量，一般误差比较大，控制精度达不到要求。

采用其他形式的电动阀门，则存在线性度差，计量不准确；

2、计量泵

计量泵，不管是何种类型，在使用过程中需要考虑的因素很多，例如投加点压力、冲程频率、吸升高度、海拔高度、介质的特性以及腐蚀性等，还要一些辅助的安全阀，势必造成使用成本的升高。

手动操作计量一般满足要求，而一旦实现自动控制，则计量精度大打折扣，而且实现的费用比较昂贵。

基于上述情况，我公司经过多年的研究和探索，发明一种可以计量和控制的专用加药阀门并组成计量控制系统，经过现场应用，其寿命、精度、稳定等因素完全满足现场需求，大大提高加药工艺精度，自动化生产水平，降低生产成本。

本计量阀门系统是针对矿山浮选加药工艺、给排水加药工艺设计的阀门，已经获得国家专利（专利号 ZL 2014 2 0259934.2）。

一、计量阀门系统结构原理

1、流体流量特性：在通常设计应用中，流体径路的开度与流量、压力的关系,目前还没有确定的计算公式，它们的关系只能用笼统的函数式表示，具体的要查特定的试验曲线。流量特性主要有直线、等百分比、抛物线、快开这几种方式。
    其中最典型的调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax的关系为Q/Qmax=f(L/Lmax)
，调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax、阀上压差的关系取决于调节阀自身所具有的固有的流量特性， 阀芯形状是一种重要参数，其中最简单是直线流量特性，即调节阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单行程变化所引起的流量变化是一个常数。 

这样阀芯的形状对于流量的控制至关重要，一般的阀门控制的都是圆形管道界面，这样在控制过程中难以保证线性度的控制，从而难以保证精度。在本计量控制系统设计中，通过一个截面板的转换，让其管道圆形截面转换成方形界面，而方形的流量线性度最好，近似线性，能够在实际应用中易于计算和控制。

在这个专利产品中，设计的核心是把圆形管道中的截面转换成方形界面，在流体经过方形界面进行控制、测算、计量，这样保证了计算过程中的线性度，实现相对精确计量流量。

2、计算公式

理想状态下：Q=V*A      其中：V平均流速，A为截面积

由公式可以看出，精确控制截面积的变化是实现阀门流量精度的方法之一，本产品设置长方形出料口，由于长方形阀口，这样控制四边形的一条直边的精度就能达到要求。

二、计量阀门组成及参数

1、阀座：不锈钢、四氟乙烯铸造，适应不同药剂、不同环境的要求；

2、阀芯：采用不锈钢。

三、控制技术参数

1、流量范围：0-20000ml；

2、计量误差小于3%；

3、供电DC12V；

4、重量：小于1500g；

5、调节反馈时间：小于2秒；

三、控制方式

利用伺服电机或步进电机带动丝杠作为驱动部件，控制器采用西门子s7200系列的产品，通过对药液压力实时监测，实时控制调整流量，现场配置人机交互界面，并且通过通信口满足上传管理系统。

四、使用环境

压力参数：压差小于0.003MPa，压力小于0.05MPa；

五、产品特点：

1、体积小，安装方便，通过标准管件连接即可；2、标定简单，能够手动或定时自动标定；3、寿命长，无易损件。

在实际应用中可以很方便的集成系统进行远程控制，可以很好地替代计量泵。