摘要(yao):目前(qian)國内(nei)尚無(wu)針對(dui)污水(shui)處理(li)終端(duan)排放(fang)流量(liang)計量(liang)系統(tong)在✉️線(xian)校準(zhun)的國(guo)家或(huo)行業(ye)規範(fan)，通過(guo)對大(da)🔴量試(shi)驗數(shu)據的(de)分析(xi)并進(jin)行測(ce)量不(bu)确定(ding)度評(ping)定後(hou)🏃🏻，建議(yi)污水(shui)流量(liang)計 量(liang)系統(tong)其最(zui)大允(yun)許誤(wu)差确(que)定爲(wei)+5.0%，确保(bao)污水(shui)處理(li)流量(liang)計量(liang)系統(tong)的計(ji)量結(jie)果既(ji)能符(fu)合現(xian)有在(zai)線校(xiao)準的(de)技術(shu)能力(li),又🌈能(neng)滿足(zu)有關(guan)部門(men)的監(jian)管要(yao)求。
　　污(wu)水處(chu)理終(zhong)端排(pai)放流(liu)量計(ji)量系(xi)統一(yi)般選(xuan)用0.5級(ji)或1.0級(ji)速度(du)🌈式電(dian)磁、 超(chao)聲流(liu)量計(ji) 作爲(wei)主要(yao)計量(liang)器具(ju)。其工(gong)作原(yuan)理是(shi)通過(guo)測量(liang)封閉(bi)‼️管❤️道(dao)中滿(man)管🚶‍♀️流(liu)流動(dong)速度(du)，從而(er)推算(suan)出管(guan)道内(nei)流體(ti)的總(zong)流量(liang),并以(yi)此總(zong)流量(liang)作爲(wei)結算(suan)污水(shui)處理(li)費的(de)依據(ju)，所涉(she)金額(e)巨大(da)。因此(ci)爲保(bao)證系(xi)統👨‍❤️‍👨計(ji)量結(jie)果的(de)正确(que)率,需(xu)要定(ding)周期(qi)🌈地對(dui)流量(liang)🌍計進(jin)行檢(jian)定或(huo)校準(zhun)。但由(you)于此(ci)類流(liu)量計(ji)口徑(jing)大、體(ti)積大(da)，一次(ci)安裝(zhuang)後難(nan)☎️以或(huo)不便(bian)拆卸(xie)，因此(ci)，大多(duo)隻能(neng)在現(xian)場采(cai)用标(biao)準表(biao)比對(dui)法對(dui)👌其示(shi)值正(zheng)确率(lü)進行(hang)在線(xian)校準(zhun)。試驗(yan)表明(ming),在線(xian)校準(zhun)的結(jie)果一(yi)☁️般都(dou)達不(bu)到此(ci)類🧡流(liu)量計(ji)标稱(cheng)的0.5級(ji)或1.0級(ji)的精(jing)度等(deng)級。然(ran)而，目(mu)前國(guo)内尚(shang)無針(zhen)對污(wu)☎️水處(chu)理終(zhong)端排(pai)放流(liu)量計(ji)量系(xi)統在(zai)線校(xiao)準的(de)國家(jia)或行(hang)業規(gui)範。本(ben)文将(jiang)探讨(tao)如何(he)合理(li)确定(ding)計量(liang)性能(neng)✍️指标(biao)，使得(de)污水(shui)處理(li)流量(liang)計量(liang)系統(tong)的計(ji)量結(jie)果既(ji)📞能符(fu)合現(xian)有在(zai)線校(xiao)準的(de)技術(shu)能力(li)，又能(neng)滿足(zu)有關(guan)⁉️部門(men)的監(jian)管要(yao)求。
1有(you)關國(guo)家或(huo)行業(ye)标準(zhun)的配(pei)備要(yao)求
　　根(gen)據國(guo)家有(you)關法(fa)律法(fa)規的(de)規定(ding)，用能(neng)和排(pai)污單(dan)位應(ying)當按(an)照國(guo)家标(biao)準和(he)相關(guan)規定(ding)配備(bei)用能(neng)和排(pai)污計(ji)量器(qi)具。因(yin)此⛱️，我(wo)們收(shou)集了(le)以GB17167-2006《用(yong)能單(dan)位能(neng)源計(ji)量❌器(qi)具配(pei)備和(he)管理(li)通則(ze)🔴》爲基(ji)礎的(de)系列(lie)行業(ye)國家(jia)标準(zhun)，整理(li)得到(dao)進出(chu)用能(neng)單位(wei)水量(liang)計量(liang)的水(shui)流量(liang)表🤩(裝(zhuang)置)配(pei)備要(yao)求，如(ru)表1所(suo)示。
 
　　從(cong)表1可(ke)以看(kan)出，鋼(gang)鐵、化(hua)工、紡(fang)織、煤(mei)炭和(he)制漿(jiang)造紙(zhi)企業(ye)的水(shui)流量(liang)表(裝(zhuang)置)配(pei)備要(yao)求，直(zhi)接引(yin)用了(le)GB17167-2006的條(tiao)款，即(ji)用于(yu)進❗出(chu)用能(neng)單位(wei)水量(liang)計量(liang)，管徑(jing)不大(da)于250mm的(de)爲2.5級(ji);管徑(jing)❗大于(yu)250mm的爲(wei)1.5級。其(qi)他行(hang)業如(ru)火力(li)發電(dian)企業(ye)、有♈色(se)金屬(shu)冶煉(lian)和石(shi)油石(shi)化行(hang)業則(ze)将水(shui)量的(de)計量(liang)細分(fen)爲淨(jing)水、污(wu)水或(huo)熱水(shui)，或概(gai)括爲(wei)進出(chu)企業(ye)各種(zhong)水📱量(liang)計量(liang),并分(fen)别規(gui)定了(le)計量(liang)器具(ju).的精(jing)度等(deng)級要(yao)求，對(dui)用于(yu)污水(shui)計量(liang)的水(shui)流量(liang)表:(裝(zhuang)置)，無(wu)論口(kou)徑大(da)小✂️均(jun)爲2.5級(ji)。
GB24789--2009《用水(shui)單位(wei)水計(ji)量器(qi)具配(pei)備和(he)管理(li)通則(ze)》适用(yong)于獨(du)🤞立核(he)♌算的(de)🏃‍♂️工業(ye)企業(ye)，其他(ta)用水(shui)單位(wei)參照(zhao)執行(hang)。根據(ju)污(廢(fei))水的(de)特性(xing)♋，工業(ye)企業(ye)一般(ban)優先(xian)選取(qu)非接(jie)觸式(shi)🤟明渠(qu)流量(liang)計配(pei)💯合專(zhuan)門💃的(de)堰、槽(cao)進行(hang)流量(liang)測量(liang)。因此(ci)該标(biao)準對(dui)于污(wu)(廢)水(shui)計量(liang)器具(ju)配備(bei)的精(jing)👨‍❤️‍👨度等(deng)級要(yao)☂️求，應(ying)該是(shi)特🥰指(zhi)明渠(qu)堰槽(cao)流量(liang)計,不(bu)在本(ben)文探(tan)讨的(de)💰範疇(chou)。
　　通過(guo)以上(shang)分析(xi)可知(zhi)，污水(shui)處理(li)流量(liang)計量(liang)系統(tong)選用(yong)0.5級或(huo)1.0級⁉️的(de)♌管道(dao)流量(liang)計是(shi)優于(yu)有關(guan)國家(jia)标準(zhun)配備(bei)要求(qiu)💚的。但(dan)是，我(wo)們近(jin)幾年(nian)在線(xian)校準(zhun)的試(shi)驗結(jie)果，以(yi)及在(zai)線校(xiao)準方(fang)法的(de)測量(liang)結果(guo)不确(que)定度(du)評定(ding)分析(xi)表明(ming)，即使(shi)污水(shui)處理(li)流量(liang)計量(liang)系統(tong)的精(jing)度等(deng)級确(que)定爲(wei)2.5級，現(xian)行的(de)在線(xian)校準(zhun)💰方法(fa)的測(ce)量結(jie)果也(ye)無法(fa)🚶‍♀️滿足(zu)其規(gui)定的(de)要求(qiu)。
2在線(xian)校準(zhun)試驗(yan)結果(guo)分析(xi)
　　管道(dao)式大(da)口徑(jing)流量(liang)計的(de)在線(xian)校準(zhun)方法(fa)，一般(ban)爲标(biao)準表(biao)比對(dui)🧡法、利(li)用蓄(xu)水池(chi)作爲(wei)測量(liang)容器(qi)的液(ye)位落(luo)差法(fa)和檢(jian)測電(dian)🌈氣參(can)數法(fa)，比如(ru)CJ/T364-2011《 管道(dao)式電(dian)磁流(liu)量計(ji) 在線(xian)校準(zhun)要求(qiu)》中，規(gui)定了(le)标準(zhun)表比(bi)對法(fa)和電(dian)氣參(can)數檢(jian)測法(fa)。在不(bu)得已(yi)情況(kuang)下采(cai)用驗(yan)證方(fang)法，如(ru)經常(chang)采用(yong)的物(wu)料平(ping)衡法(fa)💞、熱量(liang)平衡(heng)法、設(she)備能(neng)力法(fa)、流量(liang)增量(liang)驗證(zheng)法等(deng)。近年(nian)來發(fa)展起(qi)♍來的(de)非實(shi)流法(fa)校準(zhun)液體(ti)超聲(sheng)流量(liang)計的(de)現場(chang)校準(zhun)方法(fa)，主要(yao)是通(tong)過測(ce)🏃量聲(sheng)速來(lai)實現(xian)液體(ti)超聲(sheng)流量(liang)計現(xian)場🌂校(xiao)準，适(shi)用特(te)🥵大口(kou)徑的(de)流量(liang)計,如(ru)國家(jia)頒布(bu)🔆實施(shi)的JJF1358--2012《非(fei)實流(liu)法校(xiao)準DN1000~DN15000液(ye)體超(chao)✔️聲流(liu)量🈲計(ji)校準(zhun)規範(fan)》。
　　本文(wen)在線(xian)校準(zhun)試驗(yan)采用(yong)1.0級夾(jia)裝式(shi)時差(cha)法.超(chao)聲流(liu)量計(ji)作👌爲(wei)标💘準(zhun)表，被(bei)測流(liu)量計(ji)是 管(guan)道大(da)口徑(jing)電磁(ci)流量(liang)計 ，校(xiao)準測(ce)量時(shi)間爲(wei)20~30min。在線(xian)校準(zhun)方法(fa)參照(zhao)JJG1033--2007《電磁(ci)流量(liang)計檢(jian)定規(gui)程》和(he)CJ/T364-2011《管道(dao)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)在線(xian)校準(zhun)要求(qiu)》。2012年、2013年(nian)的部(bu)分試(shi)驗結(jie)果如(ru)表2所(suo)示，其(qi)餘約(yue)60台電(dian)磁流(liu)量計(ji)的試(shi)驗結(jie)果以(yi)計量(liang)誤差(cha)分布(bu)圖給(gei)出，如(ru)圖1所(suo)示。
 
　　從(cong)表2和(he)圖1中(zhong)可以(yi)看出(chu)，其計(ji)量誤(wu)差大(da)部分(fen)在±5%左(zuo)右💁，但(dan)有的(de)💋誤差(cha)甚至(zhi)超過(guo)±10%，最大(da)的計(ji)量誤(wu)差接(jie)近±20%。究(jiu)其原(yuan)因✉️，除(chu)流🐇量(liang)計選(xuan)型📱有(you)誤(實(shi)際管(guan)道流(liu)速在(zai)流量(liang)計規(gui)定流(liu)🌂速的(de)下限(xian)附近(jin)或以(yi)下)，安(an)裝不(bu)規範(fan).(如閥(fa)門件(jian)擾流(liu)等)，直(zhi)管段(duan)不足(zu)和存(cun)在👌非(fei)滿管(guan)流等(deng)缺陷(xian)需要(yao)進行(hang)改造(zao)外，還(hai)有現(xian)場🔞在(zai)線校(xiao)準.時(shi)諸多(duo)因素(su)的🏒影(ying)響。
 
2.1污(wu)水介(jie)質特(te)性的(de)影響(xiang)
　　污水(shui)中含(han)有的(de)化學(xue)物質(zhi)、生物(wu)物質(zhi),或者(zhe)經過(guo)污水(shui)處理(li)後🔞夾(jia)帶的(de)活性(xing)污泥(ni)等會(hui)嚴重(zhong)影響(xiang)類似(si)電磁(ci)流量(liang)計等(deng)設備(bei)的正(zheng)☔常運(yun)行;污(wu)水中(zhong)還含(han)有大(da)量雜(za)㊙️質、漂(piao)浮物(wu)等緻(zhi)👌使電(dian)導率(lü)不易(yi)控制(zhi)，電極(ji)端子(zi)正常(chang)工作(zuo)時間(jian)短，所(suo)有接(jie)觸式(shi)測量(liang)方法(fa)都會(hui)在--定(ding)時間(jian)内精(jing)度嚴(yan)重💰漂(piao)移，造(zao)成計(ji)🎯量結(jie)果不(bu)準，甚(shen)至設(she)備停(ting)用。污(wu)水還(hai)有另(ling)外-一(yi)個特(te)性，它(ta)一般(ban)爲重(zhong)力流(liu)🛀，在這(zhe)🌈種自(zi)由的(de)條件(jian)下易(yi)形成(cheng)非滿(man)管流(liu),管道(dao)中經(jing)常産(chan)生💃大(da)量的(de)氣泡(pao)"，這對(dui)于電(dian)磁流(liu)量計(ji)，特别(bie)是夾(jia)裝式(shi)時差(cha)法超(chao)聲流(liu)量計(ji)(标準(zhun)表)測(ce)量結(jie)果的(de)影響(xiang)🥵非常(chang)🌈大。
2.2現(xian)場安(an)裝管(guan)路條(tiao)件的(de)影響(xiang)
　　現場(chang)安裝(zhuang)條件(jian)不能(neng)滿足(zu)超聲(sheng)流量(liang)計夾(jia)裝的(de)基本(ben)條件(jian)，導緻(zhi)流場(chang)分布(bu)不均(jun)勻，測(ce)量結(jie)果發(fa)生偏(pian)離。根(gen)據文(wen)獻[2]現(xian)♋場安(an)裝管(guan)☀️路條(tiao)件對(dui)于校(xiao)準結(jie)果的(de)影響(xiang)♊範圍(wei)爲+(4.0%~5.0)%。如(ru)現場(chang)确實(shi)無法(fa)将超(chao)聲流(liu)量🈲計(ji)夾裝(zhuang)在阻(zu)力件(jian)之前(qian)，需考(kao)慮在(zai)測量(liang)結果(guo)上附(fu)加流(liu)場不(bu)均勻(yun)帶來(lai)的誤(wu)差。
2.3超(chao)聲流(liu)量計(ji)(标準(zhun)表)的(de)重複(fu)性及(ji)再現(xian)性的(de)影響(xiang)
　　重複(fu)性及(ji)再現(xian)性對(dui)于檢(jian)定結(jie)果的(de)影響(xiang)範圍(wei)爲±0.2%~0.4%，這(zhe)相對(dui)📞于1.0級(ji)的标(biao)準表(biao)是不(bu)可忽(hu)略的(de)。
2.4由校(xiao)準方(fang)法過(guo)程産(chan)生計(ji)量誤(wu)差的(de)影響(xiang)
　　采用(yong) 夾裝(zhuang)式超(chao)聲流(liu)量計(ji) 在線(xian)校準(zhun)時，在(zai)使用(yong)前需(xu)測出(chu)測量(liang)管内(nei)徑，還(hai)需确(que)定管(guan)道是(shi)否有(you)内襯(chen)及其(qi)材料(liao)特性(xing)，并輸(shu)人到(dao)轉換(huan)器中(zhong)。在試(shi)驗過(guo)程中(zhong)💞，管道(dao)🌐壁厚(hou)、内徑(jing)參數(shu)測量(liang)的正(zheng)确率(lü)以及(ji)管道(dao)内襯(chen)的選(xuan)擇對(dui)在線(xian)校準(zhun)的結(jie)果影(ying)響很(hen)大。根(gen)據文(wen)獻[2]，試(shi)驗時(shi)管道(dao)壁厚(hou)設置(zhi)減小(xiao)0.5mm,測量(liang)結果(guo)偏移(yi)0.37%，設🈲置(zhi)不同(tong)管道(dao)内襯(chen)材料(liao)對于(yu)測量(liang)結果(guo)的影(ying)響範(fan)圍爲(wei)±(0.5%~1.0)%。
3在線(xian)校準(zhun)測量(liang)結果(guo)不确(que)定度(du)的評(ping)定分(fen)析
　　由(you)安裝(zhuang)在測(ce)量管(guan)道上(shang)的一(yi)對超(chao)聲波(bo)換能(neng)器相(xiang)向🌈交(jiao)替或(huo)🐇同時(shi)收、發(fa)超聲(sheng)波，利(li)用超(chao)聲波(bo)在介(jie)質中(zhong)的順(shun)流和(he)逆🐆流(liu)傳播(bo)速度(du)之差(cha)與被(bei)測流(liu)體流(liu)速關(guan)系求(qiu)取流(liu)🥰速，再(zai)通過(guo)流速(su)來計(ji)算管(guan)道内(nei)流量(liang)。
數學(xue)模型(xing)爲:
 
　　以(yi)1.0級時(shi)差法(fa)超聲(sheng)流量(liang)計作(zuo)爲标(biao)準表(biao)，測量(liang)标稱(cheng)0.5級DN600管(guan)道電(dian)磁流(liu)量計(ji)爲例(li)進行(hang)測量(liang)結果(guo)的不(bu)确定(ding)度評(ping)定分(fen)析，評(ping)定過(guo)程💚及(ji)結果(guo)如表(biao)3所示(shi)。.
 
　　若假(jia)設标(biao)準表(biao)的精(jing)度等(deng)級爲(wei)0.5級，其(qi)餘分(fen)量均(jun)不變(bian)時㊙️，代(dai)人表(biao)3計算(suan)後，其(qi)測量(liang)結果(guo)的擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度U,=1.3%,k=2。
4結(jie)論
　　通(tong)過對(dui)大量(liang)試驗(yan)數據(ju)分析(xi)，并對(dui)其測(ce)量不(bu)确定(ding)度進(jin)行評(ping)定後(hou),按照(zhao)JJF1094--2002《測量(liang)儀器(qi)特性(xing)評定(ding)》關于(yu)測量(liang)儀器(qi)示值(zhi)誤差(cha)符合(he)性判(pan)定的(de)基本(ben)要求(qiu)，即評(ping)定示(shi)值誤(wu)差的(de)測量(liang)不确(que)定度(du)(U95或k=2時(shi)的U)與(yu)被評(ping)定測(ce)量儀(yi)器的(de)最大(da)允💰許(xu)誤差(cha)的絕(jue)對值(zhi)(MPEV)之比(bi)小于(yu)或等(deng)于1:3,即(ji)滿足(zu)U95≤1/3-MPEV時，示(shi)值誤(wu)📐差評(ping)定的(de)測量(liang)不确(que)定度(du)👌對符(fu)合性(xing)評定(ding)的影(ying)響可(ke)忽略(lue)不計(ji)。因此(ci)，按表(biao)3測量(liang)不确(que)定度(du)的評(ping)定結(jie)果，隻(zhi)有當(dang)則被(bei)測流(liu)量計(ji)的最(zui)大允(yun)許誤(wu)差♊約(yue)爲+5%時(shi)，上式(shi)才成(cheng)立㊙️。
　　綜(zong)上所(suo)述，盡(jin)管國(guo)家有(you)關标(biao)準對(dui)排污(wu)計量(liang)器具(ju)規定(ding)其🌈精(jing)度等(deng)級爲(wei)1.5級或(huo)2.5級，但(dan)我們(men)仍建(jian)議對(dui)污水(shui)處👌理(li)流量(liang)計量(liang)系統(tong)其最(zui)大允(yun)許誤(wu)差規(gui)定爲(wei)±5.0%。當然(ran)，随着(zhe)今後(hou)技術(shu)進步(bu)和對(dui)在線(xian)校準(zhun)方法(fa)的深(shen)入研(yan)究，在(zai)線測(ce)量結(jie)果的(de)精度(du)也會(hui)進一(yi)步提(ti)高。

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