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    關于明渠堰槽流量計的在線校準常見計量問題

    發表時間:2020-07-29   點擊次數:220 技術支撑:1560-1403-222
    目前,在我國尚無明渠流量計在線校準的技術規程或規范,在新時期條件下,全國多地計量機構仍在使用 1990 年頒布的檢定規程,已經不能滿足多類型的明渠堰槽流量計在線檢定需求。筆者通過長期在檢測現場的經驗積累,分析了一些較常見的計量誤差,對制訂符合實際情況的明渠流量計校準規范提出了自己的建議。

    0 引言
    眾所周知,我國的社會環境污染处理問題不容回避,加強環境監測力度及添加相應環境監測設備,同時對各企業的環境管理體系提出高標準的要求。國家環保部門發布了 HJ/T 353 - 2007、HJ/T 354 - 2007、HJ/T 355 - 2007、HJ/T 356 - 2007 等一系列規范性文件,從水污染源系統監測安裝、驗收、運行與考核等方面確保了企業環境監測數據上傳及時和灵验。

    這些文件與監測浊水數據有關,對諸如化學需氧量 COD、總磷 TP、pH 值、氨氮 NH3 - N 等指標監測數據,從數據要求、試驗過程、檢驗項目以及考核判定等做出了等詳細規定,但是對污水流量的現場校準方法、其準確度等級沒有做出詳細的要求。

    1、概述
    明渠堰槽流量計在污水自動監測系統中,是一種比較常見的污水計量流量計。目前,國家關于明渠流量計的檢定規程比較少,有 JJG 711 - 1990《明渠堰槽流量計試行檢定規程》,JJG ( 水利) 004 - 2015《明渠堰槽流量計計量檢定規程》、JJF (浙) 1080 - 2012《明渠流量計在線校準規范》等規范文件。由于明渠流量計的量水堰槽體積較大,安裝位置相對固定,企業申報檢測時都會要求明渠堰槽流量計進行現場檢定,很多地方計量機構也是按照1990 年批準實施的試行檢定規程開展工作。[1]

    關于明渠流量計在線計量規程或規范,各地点會有不同的討論聲音,是浙江率先出臺了地点計量技術規范,給了我們少许計量工作參考依據。同時,結合筆者本身闲居工作經驗,總結出明渠堰槽流量檢測時的少许見粗大誤差,進一步進行深入研究現場明渠流量計在線校準工作

    2 常見誤差分析
    明渠堰槽流量計的道理是在明渠中設置標準的量水堰槽,通過流過量水堰槽的流量與水位高度呈函數關系,根據每個型號量水堰槽的流量公式及經驗值,非常終計算出流量。[2]因为 JJG 711 - 1990 上沒有給出示值誤差精度在若干數據內合格,行業內一般認為流量計測量精度應合适 ± 5% 范圍以內。常用的明渠堰槽流量計按測量道理可分為堰法、測流槽法、電磁流量計法和速率—面積法。[3]按 照 JJG 711 - 1990 中對現場計量檢定的規定,其主要的現場檢定項目包含:「1」幾何尺寸誤差;「2」液位示值誤差;「3」瞬時流量示值誤差;「4」液位測量的重復性。通過多量的現場試驗,我們發現造成明渠流量計粗大誤差的有以下幾個原因:

    (1)堰槽的幾何尺寸誤差
    主要原由有以下幾方面:一是企業制造精度問題,企業發展良莠不齊,外協加工質量無法控制,企業本身生產才干限制,無法保證堰板和槽體加工精度;二是現場安裝問題,很多情況由于安裝施工者暴力施工操作成分,容易酿成堰槽擠壓安裝变成尺寸誤差;三是用戶不按規定改造渠道,在現有不規則的渠道中安裝標準的堰槽形成形變誤差。 JJG 711 - 1990 中對現場檢定的 20. 3 中規定:堰槽結構尺寸「寬度、長度」的不確定定值未明確給出,是給出了合成流量不確定度。由于在明渠流量計檢定現場,依據以上現場堰槽幾何尺寸、安裝方式等理由,產生的粗大誤差就可以判斷此流量計不及格,但因为國家檢定規程沒有判斷不合格數值依據,以是無法給出不及格判定。

    (2)液位示值誤差
    液位示值誤差主要存在以下幾方面問題:一是液位計的安裝場所現場條件比較差,大多數液位計沒有任何遮擋,常常是浑水橫流、露天暴曬;二是在JJG 711 - 1990 上,沒有對液位計的安裝和遮擋做出要求,加上用戶對液位計的安裝地點和條件的認識分别,出現了明渠流量計上確實安裝了液位計,但是由于每家的液位計安裝地点分歧,酿成水位零點不統一的現象;三是液位計在讀取過程中,未考慮溫度、濕度影響,未進行讀數订正;四是液位計水位超差,部分原因是由于安裝后沒有做現場零點校準酿成。

    (3)瞬時流量示值誤差
    在現場檢定過程中,我們根據規程要求,在被檢流量計格外大流量的「20 ~ 100」% 范圍內「包含 20% 、 100% 」均勻選取 5 個流量檢定點,每點檢測 3 次,現場工作中無論是浊水處理廠是企業的排污口操作達到要求。[5]這樣存在工作抵牾,一方面遵照貿易交接,污水流量計必要檢定證書,另一方面,浊水流量巨细因为種種原因,無法依据檢定規程要求的 5 個流量點進行調節。

    (4)液位測量的重復性
    重復性誤差主要有以下幾方面問題:一是液面的穩定水平不確定,當液面不服穩,有大批波浪、漩 渦、泡沫時,液位測量的重復性必然無法滿足工作要求;二是流量計安裝地点前端的行進渠道不滿足要求,很多企業用戶受現場環境條件的限制,沒有條件建造足夠長度的行進渠道進行整流,不相符明渠流量計的运用要求。[6]

    3 建議
    目前,各地計量機構檢測明渠堰槽流量計的方法大同小異,基本上依據相關規范文件開展工作,但 是,我們可以發現符合現場實際情況的檢定或校準方法相對而言還是不完善,可操作性差,比如對大型明渠流量計實測時,渠道寬度較大,渠道建筑不規則多變,有地方計量機構用分度值為 1mm 的鋼直尺測量水位后再計算流量,完全不符合規程要求。因此,制修訂符合實際情況的校準規范和研究采用有效的檢測手段非常有必要。

    各地計量部門亟需解決的問題建議如下:「1」切合現場實際情況的檢定或校準規程;「3」制訂各個檢定項目及相應的非常大允許誤差;「3」 統一檢定標準:計算水頭特别佳選取办法和統一水位零點;「4」考究污水粘滯性、溫/濕度對檢定精度的影響;4、現場檢定流量點的選擇,重復性的計算办法;「4」制訂流量系數的修訂權限,檢定合格后流量系數的管理想法。


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