摘要:目(mu)前國内(nei)尚無針(zhen)對污水(shui)處理終(zhong)端排放(fang)流量計(ji)🌈量✏️系統(tǒng)在🙇🏻線校(xiào)準的國(guó)家或行(hang)業規範(fan)，通過對(duì)大量試(shì)驗數據(jù)的分析(xi)并進行(háng)測量不(bu)确定度(du)評定後(hòu)，建議污(wū)水流量(liang)計 量系(xi)統其最(zuì)大允許(xu)誤差确(què)定爲+5.0%，确(que)保污水(shui)處理流(liú)量💜計🌈量(liang)系統的(de)計量結(jié)果既能(néng)符合現(xiàn)有在線(xiàn)校準的(de)技術能(neng)力,又能(néng)滿足有(yǒu)🐇關部門(mén)的監管(guǎn)要求。
　　污(wū)水處理(li)終端排(pai)放流量(liàng)計量系(xi)統一般(bān)選用0.5級(ji)或🆚1.0級速(sù)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻度🏃‍♂️式電(dian)磁、 超聲(shēng)流量計(jì) 作爲主(zhu)要計量(liàng)器具。其(qi)工作原(yuan)理是通(tōng)過測量(liàng)封閉管(guǎn)道中🔅滿(mǎn)管流流(liu)動速度(dù)，從而推(tuī)算出管(guǎn)道内流(liú)體的總(zong)流量,并(bìng)以✨此總(zǒng)流量😍作(zuo)爲結算(suàn)污水處(chù)理費的(de)依據，所(suo)涉金額(é)巨大。因(yīn)此爲保(bao)㊙️證系統(tong)計量結(jie)果的正(zhèng)确率,需(xū)要定周(zhou)期地對(duì)流量計(ji)進行檢(jiǎn)定或校(xiào)準。但由(yóu)于此類(lèi)流量計(jì)口徑大(da)、體積大(dà)，一次安(an)裝後難(nán)👉以或不(bú)便拆卸(xie)✨，因此，大(da)多隻能(néng)🤩在現場(chang)采用标(biao)準表比(bi)對法對(dui)🆚其示值(zhi)🚩正确率(lǜ)進行在(zai)線㊙️校準(zhun)。試驗表(biǎo)明,在線(xian)校準的(de)結果一(yī)✨般都達(dá)不到此(cǐ)類😘流量(liang)計标稱(chēng)☂️的0.5級或(huo)1.0級的精(jīng)度等級(jí)。然而，目(mu)💞前國内(nei)尚無針(zhēn)對污🤟水(shui)處理終(zhong)端排放(fang)流量計(jì)量系統(tong)在線校(xiao)準的國(guó)家或行(hang)業規範(fàn)🌈。本文将(jiang)探讨如(ru)何合理(li)确定計(ji)量性能(néng)指标，使(shǐ)得污水(shui)處理流(liú)量計量(liang)🔞系統的(de)計量結(jie)果既㊙️能(néng)符合現(xiàn)✔️有在線(xian)校準的(de)技術能(neng)力，又能(neng)滿足有(yǒu)關部門(mén)的監管(guǎn)要求。
1有(you)關國家(jia)或行業(ye)标準的(de)配備要(yao)求
　　根據(ju)國家有(yǒu)關法律(lü)法規的(de)規定，用(yong)能和排(pai)污單位(wei)應當按(àn)照國家(jia)标準和(hé)相關規(gui)定配備(bei)用能和(he)排污計(ji)量器具(ju)。因此，我(wǒ)們收集(ji)了以GB17167-2006《用(yòng)能單位(wèi)能源計(jì)量器具(jù)配♉備和(he)管理通(tōng)則》爲基(ji)礎🥵的系(xi)列🌍行業(yè)國家标(biāo)準，整理(li)得到進(jìn)出用能(néng)單位水(shuǐ)量計量(liang)的水流(liú)量表(裝(zhuāng)置)配備(bei)要求，如(ru)表1所示(shì)🆚。
 
　　從表1可(ke)以看出(chū)，鋼鐵、化(hua)工、紡織(zhi)、煤炭和(he)制漿造(zào)紙企業(yè)的水流(liu)量表(裝(zhuāng)置)配備(bèi)要求，直(zhi)接引用(yong)了GB17167-2006的條(tiao)款，即用(yòng)于進‼️出(chū)用能單(dān)位水量(liang)計量，管(guan)徑不大(dà)于250mm的爲(wèi)🈲2.5級;管徑(jìng)大于250mm的(de)爲1.5級。其(qi)他行業(ye)如火力(li)發電企(qǐ)業、有色(sè)金屬冶(yě)🌏煉和石(shi)油🈲石化(huà)行業則(zé)将水量(liàng)的計量(liang)細分爲(wei)淨水、污(wū)水或熱(re)水，或概(gài)括爲進(jin)出🤩企業(yè)各種水(shuǐ)量計量(liang),并分别(bie)規定了(le)計量器(qi)📱具.的精(jīng)度等級(ji)要求，對(duì)用于污(wu)水計量(liàng)的水流(liú)量表:(裝(zhuāng)置)，無論(lun)口徑大(da)小均爲(wei)2.5級。
GB24789--2009《用水(shuǐ)單位水(shuǐ)計量器(qi)具配備(bei)和管理(lǐ)通則》适(shì)用于獨(dú)立🤩核✉️算(suàn)的工業(ye)企業，其(qi)他用水(shui)單位參(cān)照執行(háng)。根據污(wū)(廢)水的(de)特性，工(gong)業企業(ye)一般優(you)先選取(qǔ)非接觸(chu)式明渠(qu)流量計(ji)配合專(zhuan)門的堰(yàn)、槽進行(háng)流量測(ce)量。因此(ci)🔴該标準(zhun)對于污(wū)(廢)水計(ji)量器具(jù)配備的(de)精度等(deng)級要🈲求(qiu)，應該是(shì)特🔅指明(míng)渠堰槽(cáo)流量計(jì),不在本(běn)文探讨(tǎo)的範疇(chou)。
　　通過以(yǐ)上分析(xi)可知，污(wū)水處理(lǐ)流量計(ji)量系統(tong)選用💁0.5級(ji)或1.0級的(de)管㊙️道流(liú)量計是(shi)優于有(yǒu)關國家(jiā)标準配(pèi)備要求(qiú)🔴的。但是(shi)，我們近(jìn)幾年🏃在(zai)線校準(zhun)的試驗(yan)結果，以(yi)及在線(xian)校準方(fang)🐆法的測(cè)量結果(guo)🔴不确定(ding)⚽度評定(ding)分析👈表(biao)明，即使(shi)污水處(chu)理流量(liang)計量系(xi)統的精(jing)度等級(jí)确定爲(wèi)2.5級，現行(háng)的在線(xian)校準方(fāng)法的測(ce)量結果(guo)也無法(fǎ)滿足其(qí)規定的(de)要求。
2在(zai)線校準(zhǔn)試驗結(jie)果分析(xi)
　　管道式(shi)大口徑(jìng)流量計(ji)的在線(xian)校準方(fang)法，一般(ban)爲标準(zhǔn)表比對(duì)法、利用(yong)蓄水池(chí)作爲測(cè)量容器(qi)的液位(wèi)落差法(fǎ)和檢測(cè)電氣參(cān)數法❄️，比(bǐ)如CJ/T364-2011《 管道(dao)式電磁(ci)流量計(jì) 在線校(xiào)準要求(qiú)》中，規定(dìng)了标準(zhǔn)表比對(dui)法和電(diàn)氣參數(shù)檢測法(fa)✊。在不得(dé)已情況(kuàng)下采用(yong)驗證方(fāng)法，如經(jing)常👄采用(yòng)☀️的物料(liao)平衡法(fa)、熱量平(ping)衡法、設(she)備能力(lì)法、流量(liang)增量驗(yàn)證法等(deng)。近年來(lái)發展起(qǐ)來的非(fēi)實流法(fa)校準液(yè)體超聲(sheng)流量計(ji)的現場(chang)校準方(fang)法，主要(yào)是通過(guò)測量聲(shēng)速來實(shi)現液體(ti)超聲流(liu)量計現(xiàn)場校準(zhǔn)，适用特(tè)🐆大口徑(jing)的流量(liàng)計,如國(guo)家頒布(bù)實施的(de)JJF1358--2012《非實流(liú)法校準(zhǔn)DN1000~DN15000液體超(chāo)聲流量(liang)計校準(zhun)規範》。
　　本(běn)文在線(xiàn)校準試(shi)驗采用(yòng)1.0級夾裝(zhuāng)式時差(chà)法.超聲(sheng)流量😄計(ji)作爲👨‍❤️‍👨标(biāo)準表，被(bèi)測流量(liàng)計是 管(guǎn)道大口(kǒu)徑電磁(cí)流量計(ji) ，校準測(cè)量時間(jian)爲20~30min。在線(xiàn)校準方(fāng)法參照(zhào)JJG1033--2007《電磁流(liú)量計檢(jian)定規程(chéng)》和CJ/T364-2011《管道(dao)式電磁(cí)流量計(jì)在線校(xiao)準要求(qiú)》。2012年、2013年的(de)部分試(shì)驗🛀結果(guo)如表🈲2所(suǒ)示，其餘(yú)約60台電(diàn)磁流量(liàng)計的試(shi)驗結果(guo)以計量(liàng)🐆誤差分(fèn)👉布圖給(gei)📞出，如圖(tu)1所示。
 
　　從(cóng)表2和圖(tu)1中可以(yi)看出，其(qí)計量誤(wù)差大部(bù)分在±5%左(zuo)右，但有(you)☂️的誤差(cha)甚至超(chāo)過±10%，最大(dà)的計量(liang)誤差接(jiē)近±20%。究其(qi)原因，除(chú)流量計(ji)選型有(yǒu)誤(實際(ji)管道流(liú)速在流(liú)量計規(guī)定流速(sù)的下限(xiàn)附近🧑🏽‍🤝‍🧑🏻或(huò)以下)，安(an)裝不規(gui)範.(如閥(fa)門件擾(rao)流等)，直(zhi)管段不(bú)🔞足和存(cun)在非滿(man)管流等(děng)缺陷需(xu)♌要進行(hang)改造外(wài)，還有現(xiàn)場在線(xiàn)校準.時(shí)諸多因(yīn)素的影(ying)響。
 
2.1污水(shui)介質特(tè)性的影(ying)響
　　污水(shui)中含有(yǒu)的化學(xue)物質、生(sheng)物物質(zhì),或者經(jing)過污水(shuǐ)處理後(hou)夾帶的(de)活性污(wū)泥等會(huì)嚴重影(ying)響類似(sì)電磁流(liú)量計等(děng)設備🌈的(de)正常運(yùn)行;污水(shui)中還含(han)有大量(liàng)雜質、漂(piāo)浮物等(děng)緻使電(diàn)導率不(bú)易控制(zhi)，電極端(duān)子正常(cháng)工作時(shí)間短，所(suǒ)有接觸(chù)式測量(liang)方法都(dou)會在--定(dìng)時間🌈内(nèi)精度嚴(yán)重漂移(yi)，造成計(jì)量結果(guo)不準，甚(shèn)至設備(bèi)停用。污(wū)水還有(you)另外-一(yi)個特性(xìng)，它一般(bān)爲重力(li)流，在這(zhè)種自由(yóu)的🤟條件(jiàn)下易形(xing)成非滿(man)管流,管(guǎn)道中經(jing)常産生(sheng)大量的(de)氣泡"，這(zhe)對🎯于電(diàn)磁流量(liàng)計，特别(bié)是夾裝(zhuang)式時差(chà)法超聲(sheng)流量計(ji)(标準表(biao))測量結(jie)果的影(ying)響非常(cháng)大。
2.2現場(chǎng)安裝管(guan)路條件(jian)的影響(xiang)
　　現場安(an)裝條件(jian)不能滿(man)足超聲(shēng)流量計(ji)夾裝的(de)基本條(tiáo)件，導緻(zhì)流場分(fèn)布不均(jun1)勻，測量(liang)結果發(fā)生偏離(lí)。根⛷️據文(wen)獻[2]現場(chǎng)安裝管(guan)路條件(jian)對于校(xiao)準結果(guo)的影響(xiǎng)範圍爲(wèi)+(4.0%~5.0)%。如現場(chǎng)确實無(wú)法将超(chāo)聲流量(liang)👣計夾裝(zhuāng)在阻力(li)件之前(qián)，需考慮(lǜ)在測量(liang)結果上(shàng)附加流(liu)場不均(jun1)勻✂️帶來(lái)的誤差(chà)。
2.3超聲流(liu)量計(标(biāo)準表)的(de)重複性(xìng)及再現(xian)性的影(ying)響
　　重複(fu)性及再(zai)現性對(duì)于檢定(ding)結果的(de)影響範(fan)圍爲±0.2%~0.4%，這(zhe)相對于(yu)🍉1.0級💋的标(biao)準表是(shi)不可忽(hu)略的。
2.4由(yóu)校準方(fang)法過程(chéng)産生計(ji)量誤差(cha)的影響(xiǎng)
　　采用 夾(jiá)裝式超(chāo)聲流量(liang)計 在線(xian)校準時(shi)，在使用(yòng)前需測(cè)出測量(liàng)管内徑(jìng)，還需确(què)🐪定管道(dao)是否有(you)内襯及(jí)其材料(liào)特性，并(bing)輸人到(dao)轉換器(qì)中。在試(shi)驗過程(chéng)中❓，管道(dào)壁厚、内(nei)徑參數(shù)測量的(de)正确率(lǜ)以及管(guǎn)道内襯(chen)的選擇(ze)對在線(xiàn)校準的(de)結果影(yǐng)響很大(da)。根據文(wén)獻[2]，試驗(yan)時管道(dao)壁厚設(shè)置💋減小(xiao)0.5mm,測量結(jie)果偏移(yí)0.37%，設置不(bu)同管道(dao)✉️内襯材(cái)料對于(yú)測量結(jie)果⚽的影(ying)響範圍(wéi)爲±(0.5%~1.0)%。
3在線(xiàn)校準測(cè)量結果(guǒ)不确定(ding)度的評(ping)定分析(xī)
　　由安裝(zhuang)在測量(liang)管道上(shàng)的一對(duì)超聲波(bō)換能器(qì)相向交(jiao)替或同(tóng)時收、發(fa)超聲波(bō)，利用超(chao)聲波在(zai)介質中(zhōng)的順流(liú)和逆🌍流(liú)傳播速(su)度之📱差(chà)與被測(ce)流體流(liú)速關系(xì)求取流(liu)速，再通(tōng)過流速(sù)✂️來計算(suàn)管道内(nèi)流量。
數(shù)學模型(xing)爲:
 
　　以1.0級(ji)時差法(fa)超聲流(liú)量計作(zuo)爲标準(zhǔn)表，測量(liàng)标稱0.5級(jí)📐DN600管道電(dian)磁🏃流量(liàng)計爲例(lì)進行測(cè)量結果(guo)的不确(què)定度評(píng)定分析(xī)☁️，評定過(guo)程及結(jie)果如表(biǎo)3所示。.
 
　　若(ruo)假設标(biao)準表的(de)精度等(děng)級爲0.5級(ji)，其餘分(fèn)量均不(bu)變👨‍❤️‍👨時，代(dài)人表3計(ji)算後，其(qí)測量結(jie)果的擴(kuò)展不确(que)定度U,=1.3%,k=2。
4結(jié)論
　　通過(guò)對大量(liàng)試驗數(shu)據分析(xī)，并對其(qi)測量不(bu)确定度(du)進行評(píng)定🐆後,按(àn)照JJF1094--2002《測量(liang)儀器特(tè)性評定(ding)》關于測(cè)量儀器(qi)示值誤(wu)🌍差符合(hé)性💃🏻判定(dìng)的基本(ben)要求，即(ji)評定示(shi)值誤差(chà)的測量(liang)不确定(dìng)度(U95或k=2時(shi)的U)與被(bei)評定測(ce)量儀器(qi)的最大(dà)允許誤(wù)差的絕(jue)對值(MPEV)之(zhi)比小于(yú)或等于(yu)1:3,即滿🛀足(zú)U95≤1/3-MPEV時，示值(zhí)誤差評(ping)定的測(cè)量不确(que)定度對(dui)符合性(xìng)評定的(de)影響可(ke)忽略不(bu)計。因此(cǐ)，按表3測(ce)量不确(què)定度的(de)評定結(jié)果，隻有(yǒu)當則被(bèi)測🚶‍♀️流量(liàng)計的✨最(zuì)大允許(xǔ)誤差約(yuē)爲+5%時，上(shang)式才成(cheng)立。
　　綜上(shàng)所述，盡(jìn)管國家(jiā)有關标(biāo)準對排(pai)污計量(liàng)器具規(guī)♻️定其♍精(jīng)度等級(ji)爲1.5級或(huo)2.5級，但我(wo)們仍建(jiàn)議對污(wu)水處❌理(lǐ)流量計(ji)量系統(tong)其最大(da)允許誤(wu)差規定(ding)爲±5.0%。當然(ran)，随着今(jīn)後技術(shu)進步和(he)對在線(xian)校準方(fāng)法的深(shen)入研究(jiu)，在線測(cè)量結果(guo)的精🧑🏾‍🤝‍🧑🏼度(du)也會進(jin)一步提(tí)高❓。

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