摘要:目前國内(nèi)尚無針對污水(shuǐ)處理終端排放(fang)流量計量系統(tong)在♋線校準的國(guo)家或行業規範(fan)，通過對大♈量試(shì)驗數據的分析(xi)并進行測量不(bu)确定度評定後(hòu)，建議污水流量(liàng)計 量系統其最(zuì)大允許誤差确(que)定爲+5.0%，确保污水(shuǐ)處理流量🌈計量(liàng)系統🔞的計量結(jié)果既能符合現(xian)有在線校準的(de)技術能力,又能(néng)滿足有關部門(mén)的監管要求。
　　污(wu)水處理終端排(pai)放流量計量系(xi)統一般選用0.5級(ji)或1.0級速🚶度式🚩電(dian)磁、 超聲流量計(ji) 作爲主要計量(liàng)器具。其工作原(yuán)理是通過測量(liang)封閉⛷️管道中滿(man)管流流動速度(dù)，從而推算出管(guǎn)道内流體的總(zong)流量,并以此總(zong)流量作爲結算(suan)污水處理費的(de)依據，所涉金額(e)巨大。因此爲保(bao)證系統計量結(jié)果的正确率,需(xū)要定周期🐇地對(duì)流量計進行檢(jiǎn)🏃‍♂️定或校準。但由(yóu)于此類流量計(ji)口徑大、體積大(da)，一次安裝後難(nan)以或不便拆卸(xie)，因此，大多隻能(neng)💜在現場采用标(biao)⭕準表比對法對(dui)其示值正确率(lü)進行在線校準(zhǔn)。試驗表明,在線(xian)校準的結果一(yi)般都達不到此(ci)類流量計标稱(cheng)的0.5級或1.0級的精(jing)度等級。然而，目(mù)㊙️前國内尚無針(zhēn)對污🔞水處理終(zhōng)端排放流量計(jì)⛱️量系統在線校(xiao)準的國家🏃🏻‍♂️或行(hang)業規範。本文将(jiang)探讨如何合理(li)确定計量性能(neng)指标，使得污水(shuǐ)處理流量計量(liang)💞系統的計量結(jie)果既💁能符合現(xian)☂️有在線校準的(de)技術能力，又能(néng)滿足有關部門(men)的監管要求。
1有(you)關國家或行業(yè)标準的配備要(yao)求
　　根據國家有(you)關法律法規的(de)規定，用能和排(pai)污單位應當按(an)照國家标準和(hé)相關規定配備(bei)用能和排污計(jì)量器具。因此，我(wǒ)們收集了以GB17167-2006《用(yong)能單位能源計(ji)量器具配備和(hé)管理通則💔》爲基(ji)礎的系列行業(yè)國家标準，整理(lǐ)得到進出用能(neng)單位水✌️量計量(liang)的水流量表(裝(zhuāng)置)配備要求，如(rú)表1所示🤞。
 
　　從表1可(kě)以看出，鋼鐵、化(hua)工、紡織、煤炭和(hé)制漿造紙企業(yè)👈的水流量表(裝(zhuang)置)配備要求，直(zhi)接引用了GB17167-2006的條(tiao)款，即用🌏于進出(chu)用能單位水量(liang)計量，管徑不大(da)于250mm的爲2.5級;管徑(jing)大于250mm的爲1.5級。其(qi)他行業如火力(lì)發電企業、有色(se)金屬冶煉和石(shí)油石化行業則(ze)将水量的計量(liàng)細分爲淨水、污(wu)水或熱水，或概(gài)括爲進出企業(ye)各種水量計量(liàng),并分👌别規定了(le)計量器具.的精(jing)度等級要求，對(duì)用于污水計量(liang)的水流🌐量表:(裝(zhuang)置)，無論口徑大(da)小均爲2.5級。
GB24789--2009《用水(shuǐ)單位水計量器(qi)具配備和管理(lǐ)通則》适用于獨(du)立☀️核算的工業(yè)企業，其他用水(shui)單位參照執行(hang)。根據污(廢)水的(de)特性，工業企業(yè)一般優先選取(qu)非接觸式明渠(qú)流量計配合專(zhuān)門的堰、槽🎯進行(háng)流量測量。因此(ci)該标準對♉于污(wū)(廢)水計量器具(jù)配備的精度等(děng)級要✂️求，應該是(shì)特指明渠堰槽(cáo)流量計,不在本(ben)文探讨的範疇(chóu)。
　　通過以上分析(xi)可知，污水處理(lǐ)流量計量系統(tǒng)選用0.5級或1.0級的(de)管道流量計是(shi)優于有關國家(jiā)标準配備要求(qiu)的。但是，我們近(jìn)🎯幾年在線校準(zhǔn)的試驗結果，以(yi)及在線校準方(fang)法的測量結果(guǒ)🎯不确定度評定(ding)分析表明，即使(shǐ)污水處理流量(liang)計量系統的精(jing)度等級确定爲(wèi)2.5級，現行的在線(xian)校準方法的測(cè)量結果也無法(fǎ)滿足其規定的(de)要求。
2在線校準(zhun)試驗結果分析(xi)
　　管道式大口徑(jing)流量計的在線(xian)校準方法，一般(bān)爲标🏒準表🈲比🌈對(dui)法、利用蓄水池(chi)作爲測量容器(qì)的液位落差法(fa)和檢測電氣參(can)數法❓，比如CJ/T364-2011《 管道(dao)式電磁流量計(ji) 在線校準要求(qiú)》中，規定了标準(zhun)表比對法和電(dian)氣參數檢測法(fǎ)。在不得已情況(kuàng)下采用驗證方(fang)法，如經常采用(yòng)💔的物料平衡法(fǎ)、熱量平衡法、設(shè)備能力法、流量(liàng)增量驗證法等(děng)。近年來發展起(qi)來的非實流法(fa)校準液體超聲(sheng)流量計的現場(chǎng)校準方法，主要(yao)是通過測💰量聲(sheng)速來實現液體(tǐ)超聲流量計現(xian)場校準，适用特(tè)🏒大口徑的流量(liang)計,如國家頒布(bu)實施的JJF1358--2012《非實流(liú)法校🔅準DN1000~DN15000液體超(chao)聲流量計校準(zhun)💛規範》。
　　本文在線(xiàn)校準試驗采用(yòng)1.0級夾裝式時差(chà)法.超聲流量計(jì)作🏃‍♀️爲标📱準表，被(bèi)測流量計是 管(guǎn)道大口徑電磁(ci)流量計 ，校準測(cè)量時間爲20~30min。在線(xian)校準方法參照(zhào)JJG1033--2007《電磁流量計檢(jiǎn)定🛀🏻規程》和🧑🏾‍🤝‍🧑🏼CJ/T364-2011《管道(dao)式電磁流量計(ji)在線校準要求(qiu)》。2012年、2013年的部分試(shì)驗結果❄️如表🔱2所(suǒ)示，其餘約60台電(diàn)磁流量計的試(shì)驗結果以計量(liang)誤差分布圖給(gěi)出，如圖1所示。
 
　　從(cong)表2和圖1中可以(yi)看出，其計量誤(wù)差大部分在±5%左(zuǒ)右，但👉有的🔞誤🏃‍♀️差(cha)甚至超過±10%，最大(dà)的計量誤差接(jiē)近±20%。究其原因，除(chu)流量計選型有(yǒu)誤(實際管道流(liú)速在流量計規(gui)定流速的下🍉限(xian)附近或以下)，安(an)裝不♈規範.(如閥(fá)門件擾流等)，直(zhí)管段不✌️足和存(cún)在非滿管流等(deng)缺陷需❗要進行(háng)改造外，還有現(xiàn)場☎️在線校準.時(shí)諸多因素的影(yǐng)響。
 
2.1污水介質特(te)性的影響
　　污水(shui)中含有的化學(xué)物質、生物物質(zhi),或者經過污水(shuǐ)🥵處理後夾帶❤️的(de)活性污泥等會(hui)嚴重影響類似(sì)電磁流量計等(děng)⛱️設備的正常運(yùn)☎️行;污水中還含(hán)有大量雜質、漂(piāo)浮物等緻使電(dian)導率不易控制(zhi)，電極端子正常(cháng)工作時間短，所(suo)有接觸式測量(liàng)方法都會在--定(dìng)時間内精度嚴(yan)重漂移，造成計(jì)量結果不準，甚(shèn)至設備停用。污(wu)水還有🧡另🌈外-一(yī)個特性，它一般(ban)爲重力流，在這(zhè)💃種自由的條件(jiàn)下易形成非滿(mǎn)管流,管道中經(jīng)常産生大量的(de)氣泡"，這對于電(diàn)磁流量計，特别(bie)是夾裝式🤞時差(cha)法超聲流量計(jì)(标準表)測量結(jié)果的影響💜非常(chang)大。
2.2現場安裝管(guǎn)路條件的影響(xiǎng)
　　現場安裝條件(jiàn)不能滿足超聲(sheng)流量計夾裝的(de)基本🧑🏽‍🤝‍🧑🏻條件，導緻(zhi)💁流場分布不均(jun)勻，測量結果發(fa)生偏離。根🍓據文(wen)獻[2]現場安裝管(guǎn)路條件對于校(xiao)準結果的影響(xiǎng)☎️範圍爲+(4.0%~5.0)%。如現場(chǎng)确實無法将超(chao)聲流量計夾裝(zhuāng)在阻力件之前(qian)，需考慮在測量(liàng)結果上附加流(liú)㊙️場不均勻帶來(lái)的誤差。
2.3超聲流(liú)量計(标準表)的(de)重複性及再現(xian)性的影響
　　重複(fú)性及再現性對(duì)于檢定結果的(de)影響範圍爲±0.2%~0.4%，這(zhè)相對于1.0級的标(biāo)準表是不可忽(hu)略的。
2.4由校準方(fāng)法過程産生計(jì)量誤差的影響(xiǎng)
　　采用 夾裝式超(chao)聲流量計 在線(xiàn)校準時，在使用(yòng)前需測出測量(liang)管内徑，還需确(que)定管道✨是否有(yǒu)内襯及其材料(liào)特性，并輸人到(dao)轉換👣器中。在試(shi)驗過程中，管道(dào)壁厚、内徑參數(shù)測量的正确率(lǜ)以及管道☁️内襯(chen)的選擇對在線(xian)校準的結果影(yǐng)響很大。根據文(wén)獻[2]，試驗時管道(dào)壁厚設置減小(xiao)0.5mm,測量結果偏移(yí)0.37%，設☀️置不同管道(dao)内襯材料對于(yú)測量結果的影(yǐng)響範圍爲±(0.5%~1.0)%。
3在線(xiàn)校準測量結果(guǒ)不确定度的評(píng)定分析
　　由安裝(zhuang)在測量管道上(shang)的一對超聲波(bo)換能器相向交(jiāo)替或同時收、發(fa)超聲波，利用超(chāo)聲波在介質中(zhong)的順流和逆流(liu)傳播速度之差(cha)與被測流體流(liú)速關系求取流(liu)❗速，再通✊過流速(sù)來計算🛀🏻管道内(nei)流量。
數學模型(xing)爲:
 
　　以1.0級時差法(fǎ)超聲流量計作(zuò)爲标準表，測量(liang)标稱0.5級DN600管道🌈電(dian)磁👣流量計爲例(lì)進行測量結果(guǒ)的不确定度評(ping)定分析，評定過(guo)程🧑🏾‍🤝‍🧑🏼及結果如表(biǎo)3所示。.
 
　　若假設标(biao)準表的精度等(děng)級爲0.5級，其餘分(fèn)量均不變❓時，代(dai)人表3計算後，其(qí)測量結果的擴(kuò)展不确定度U,=1.3%,k=2。
4結(jié)論
　　通過對大量(liàng)試驗數據分析(xi)，并對其測量不(bu)确定度進✊行評(ping)定✍️後,按照JJF1094--2002《測量(liang)儀器特性評定(ding)》關于測量儀器(qi)示值誤🤩差符合(hé)性判定🙇‍♀️的基本(běn)要求，即評定示(shì)值🔞誤差的測量(liang)不确定度(U95或k=2時(shí)的U)與被評💔定測(ce)量儀器的最大(da)允許誤差的絕(jué)對值(MPEV)之比小于(yú)或等于1:3,即滿🌈足(zú)U95≤1/3-MPEV時，示值誤差評(píng)定的測量不确(què)定度對符合性(xing)評🔆定的影響可(ke)忽略不計。因此(ci)，按表3測量不确(que)定㊙️度的🏃‍♂️評定結(jié)果，隻有當則被(bèi)測流量計的最(zui)大允許誤差約(yuē)爲+5%時，上式才成(chéng)立。
　　綜上所述，盡(jìn)管國家有關标(biāo)準對排污計量(liang)器具規定其精(jing)度等級爲1.5級或(huo)2.5級，但我們仍建(jian)議對污水處🤩理(li)流量計量系統(tong)其最大允許誤(wu)差規定爲±5.0%。當然(ran)，随着今後技術(shu)進步和對在線(xian)校準方法的深(shen)入研究♉，在線測(ce)量結果的精度(dù)也會進一步提(ti)高♌。

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