摘要(yao):目前國(guo)内尚無(wu)針對污(wu)水處理(li)終端排(pai)放流量(liang)計量系(xi)統在線(xian)校準的(de)國家或(huo)行業規(gui)範，通過(guo)對大量(liang)試驗數(shu)🐕據的🔅分(fen)析并進(jin)行測量(liang)不确定(ding)度評定(ding)後，建議(yi)污水流(liu)量計 量(liang)系統其(qi)最大允(yun)許誤差(cha)确定爲(wei)+5.0%，确保污(wu)水處理(li)流量計(ji)👈量系🔴統(tong)的計量(liang)結果既(ji)能符合(he)現有在(zai)線校準(zhun)的技術(shu)能力,又(you)能滿足(zu)有😄關部(bu)門的監(jian)管要求(qiu)。
　　污水處(chu)理終端(duan)排放流(liu)量計量(liang)系統一(yi)般選用(yong)0.5級或1.0級(ji)速🆚度式(shi)電磁、 超(chao)聲流量(liang)計 作爲(wei)主要計(ji)量器具(ju)。其工作(zuo)原理是(shi)通過測(ce)量封閉(bi)管道🎯中(zhong)🏃🏻滿⭐管流(liu)流動速(su)度，從而(er)推算出(chu)管道内(nei)流體的(de)總流量(liang)㊙️,并以此(ci)總⛹🏻‍♀️流量(liang)作爲結(jie)算污水(shui)處理費(fei)的依據(ju)，所涉金(jin)額💋巨大(da)。因此爲(wei)保證系(xi)統計量(liang)結果的(de)正确率(lü),需要定(ding)周期地(di)對流量(liang)計進行(hang)檢定或(huo)校準。但(dan)由于此(ci)類流量(liang)計口徑(jing)✊大、體積(ji)大，一🧑🏽‍🤝‍🧑🏻次(ci)安裝後(hou)難以或(huo)不便拆(chai)卸，因此(ci)，大多隻(zhi)能⭐在現(xian)場采用(yong)标準表(biao)比對法(fa)對其示(shi)值正确(que)率進行(hang)在線🐕校(xiao)準。試驗(yan)表明,在(zai)線校準(zhun)的結果(guo)一⛹🏻‍♀️般都(dou)達不到(dao)此類流(liu)量計标(biao)稱的0.5級(ji)或1.0級的(de)精度等(deng)級。然而(er)，目前國(guo)内尚無(wu)針對污(wu)水處理(li)終端排(pai)放流量(liang)計🥰量系(xi)統在線(xian)校準的(de)國家⛱️或(huo)行業規(gui)範。本文(wen)将探讨(tao)如何合(he)理确定(ding)計量性(xing)能指标(biao)，使得污(wu)水處理(li)流量計(ji)量💜系統(tong)的計量(liang)結果既(ji)能符合(he)現有在(zai)線校準(zhun)的技術(shu)能力，又(you)能滿足(zu)有關部(bu)門的監(jian)管要求(qiu)。
1有關國(guo)家或行(hang)業标準(zhun)的配備(bei)要求
　　根(gen)據國家(jia)有關法(fa)律法規(gui)的規定(ding)，用能和(he)排污單(dan)位應當(dang)按照國(guo)家标準(zhun)和相關(guan)規定配(pei)備用能(neng)和排污(wu)計量器(qi)具。因此(ci)，我們收(shou)集了以(yi)GB17167-2006《用能單(dan)位能源(yuan)計量❗器(qi)具配備(bei)和管理(li)通則》爲(wei)基礎‼️的(de)系列行(hang)業國家(jia)标♍準，整(zheng)理得到(dao)進出用(yong)能單位(wei)水量計(ji)量的水(shui)流量表(biao)(裝置)配(pei)備要求(qiu)，如表1所(suo)示。
 
　　從表(biao)1可以看(kan)出，鋼鐵(tie)、化工、紡(fang)織、煤炭(tan)和制漿(jiang)造紙企(qi)業的水(shui)流量表(biao)(裝置)配(pei)備要求(qiu)，直接引(yin)用了GB17167-2006的(de)條款，即(ji)用于進(jin)出用能(neng)單位水(shui)量計量(liang)，管徑不(bu)大于250mm的(de)爲2.5級;管(guan)徑大于(yu)250mm的爲1.5級(ji)。其他行(hang)業如火(huo)力發電(dian)企業、有(you)色金屬(shu)冶煉和(he)石油石(shi)化行業(ye)則将水(shui)量的計(ji)量細分(fen)爲淨水(shui)、污水或(huo)熱水，或(huo)⭕概括爲(wei)進出企(qi)業各種(zhong)水量計(ji)量,并分(fen)别規定(ding)了計量(liang)器具.的(de)精度等(deng)級要求(qiu)，對用于(yu)污水計(ji)量的水(shui)流量表(biao):(裝置💞)，無(wu)論口徑(jing)大小均(jun)爲2.5級。
GB24789--2009《用(yong)水單位(wei)水計量(liang)器具配(pei)備和管(guan)理通則(ze)》适用于(yu)獨♌立核(he)算的✏️工(gong)業企業(ye)，其他用(yong)水單位(wei)參照執(zhi)行。根據(ju)污(廢)水(shui)的特性(xing)，工業🌈企(qi)業一般(ban)優先選(xuan)取非接(jie)觸式明(ming)渠流🔞量(liang)計配💁合(he)專門💰的(de)堰、槽進(jin)行流🥵量(liang)測量。因(yin)此該标(biao)準對于(yu)污(廢)水(shui)🈲計量器(qi)具配備(bei)的精度(du)等級要(yao)💞求，應該(gai)是特指(zhi)明渠堰(yan)槽流量(liang)計,不在(zai)本文探(tan)讨的範(fan)疇。
　　通過(guo)以上分(fen)析可知(zhi)，污水處(chu)理流量(liang)計量系(xi)統選用(yong)0.5級或1.0級(ji)🔞的🏃🏻管道(dao)流量計(ji)是優于(yu)有關國(guo)家标準(zhun)配備要(yao)求的。但(dan)是，我們(men)近幾年(nian)在線校(xiao)準的試(shi)驗結果(guo)，以及在(zai)線校準(zhun)方法的(de)測量結(jie)果不确(que)定度評(ping)定分析(xi)表明，即(ji)使💘污水(shui)處理流(liu)量計量(liang)系統的(de)精度等(deng)級确定(ding)爲2.5級，現(xian)行的在(zai)線校準(zhun)方法的(de)測量⚽結(jie)果也無(wu)法滿足(zu)其規定(ding)的要求(qiu)。
2在線校(xiao)準試驗(yan)結果分(fen)析
　　管道(dao)式大口(kou)徑流量(liang)計的在(zai)線校準(zhun)方法，一(yi)般爲标(biao)準表比(bi)對法、利(li)用蓄水(shui)池作爲(wei)測量容(rong)器的液(ye)位落差(cha)法和檢(jian)測電氣(qi)參💘數法(fa)，比如CJ/T364-2011《 管(guan)道式電(dian)磁流量(liang)計 在線(xian)校準要(yao)求》中，規(gui)定了标(biao)準表比(bi)對法和(he)電氣參(can)數檢測(ce)法。在不(bu)得已情(qing)況下采(cai)用驗證(zheng)方法，如(ru)經常采(cai)用的物(wu)料平衡(heng)法、熱量(liang)平衡法(fa)、設備能(neng)力法、流(liu)量增量(liang)驗證法(fa)等😘。近年(nian)來發展(zhan)起來的(de)非實流(liu)法校準(zhun)液體超(chao)聲流量(liang)計的現(xian)場校準(zhun)方法，主(zhu)要是通(tong)過測量(liang)聲速來(lai)實現液(ye)體超聲(sheng)💃🏻流量計(ji)現場校(xiao)準，适用(yong)特大口(kou)徑的流(liu)量計,如(ru)國家頒(ban)布實施(shi)的JJF1358--2012《非實(shi)流法校(xiao)準DN1000~DN15000液體(ti)超聲流(liu)量計校(xiao)準規範(fan)》。
　　本文在(zai)線校準(zhun)試驗采(cai)用1.0級夾(jia)裝式時(shi)差法.超(chao)聲流量(liang)計作爲(wei)标準表(biao)，被測流(liu)量計是(shi) 管道大(da)口徑電(dian)磁流量(liang)計 ，校準(zhun)測量時(shi)間爲20~30min。在(zai)線校準(zhun)方法參(can)照JJG1033--2007《電磁(ci)流量計(ji)檢㊙️定規(gui)程》和CJ/T364-2011《管(guan)道式電(dian)磁流量(liang)計在線(xian)校準要(yao)求》。2012年、2013年(nian)的部分(fen)試驗結(jie)果如表(biao)2所示，其(qi)餘約60台(tai)電磁流(liu)量計的(de)試驗結(jie)果以計(ji)量誤差(cha)分布圖(tu)給出，如(ru)圖1所示(shi)🥰。
 
　　從表2和(he)圖1中可(ke)以看出(chu)，其計量(liang)誤差大(da)部分在(zai)±5%左右，但(dan)有的誤(wu)差甚至(zhi)超過±10%，最(zui)大的計(ji)量誤差(cha)接近±20%。究(jiu)其原因(yin)，除流量(liang)計選型(xing)有誤(實(shi)際管道(dao)流速在(zai)流量計(ji)規定流(liu)速的下(xia)限附近(jin)或以下(xia)🎯)，安裝不(bu)規範.(如(ru)閥門件(jian)擾流等(deng))，直管段(duan)不♻️足和(he)存在非(fei)滿管流(liu)等缺陷(xian)需要進(jin)行改造(zao)外，還有(you)現場在(zai)線校準(zhun).時諸多(duo)因素的(de)影響。
 
2.1污(wu)水介質(zhi)特性的(de)影響
　　污(wu)水中含(han)有的化(hua)學物質(zhi)、生物物(wu)質,或者(zhe)經過污(wu)水處理(li)🏃‍♂️後夾帶(dai)的活性(xing)污泥等(deng)會嚴重(zhong)影響類(lei)似電磁(ci)流量❤️計(ji)等設備(bei)的正常(chang)運行;污(wu)水中還(hai)含有大(da)量雜質(zhi)、漂浮物(wu)等緻♊使(shi)電導率(lü)不易控(kong)制，電極(ji)端子正(zheng)常工作(zuo)時間短(duan)，所有接(jie)觸式測(ce)量🐇方法(fa)都會在(zai)--定時間(jian)内精度(du)嚴重漂(piao)移，造成(cheng)計🏃🏻‍♂️量結(jie)果不準(zhun)，甚至設(she)備停☎️用(yong)。污水還(hai)有另外(wai)-一個特(te)性，它一(yi)般爲重(zhong)力流，在(zai)這種自(zi)由的條(tiao)件下📧易(yi)形成㊙️非(fei)滿管流(liu),管道中(zhong)經常産(chan)❄️生大量(liang)的氣泡(pao)"，這對于(yu)電磁流(liu)量計，特(te)别是夾(jia)裝式時(shi)差法超(chao)聲流量(liang)計(标準(zhun)表)測🌈量(liang)結果的(de)影響非(fei)常大。
2.2現(xian)場安裝(zhuang)管路條(tiao)件的影(ying)響
　　現場(chang)安裝條(tiao)件不能(neng)滿足超(chao)聲流量(liang)計夾裝(zhuang)的基本(ben)條件💔，導(dao)緻流場(chang)分布不(bu)均勻，測(ce)量結果(guo)發生偏(pian)離。根據(ju)文🔴獻[2]現(xian)場安裝(zhuang)管路條(tiao)件對于(yu)校準結(jie)果的影(ying)響範圍(wei)爲+(4.0%~5.0)%。如現(xian)場确實(shi)無法将(jiang)超聲流(liu)量計夾(jia)裝在阻(zu)力件之(zhi)前，需考(kao)慮在測(ce)量結果(guo)上附加(jia)流場不(bu)均勻帶(dai)來的誤(wu)差❗。
2.3超聲(sheng)流量計(ji)(标準表(biao))的重複(fu)性及再(zai)現性的(de)影響
　　重(zhong)複性及(ji)再現性(xing)對于檢(jian)定結果(guo)的影響(xiang)範圍爲(wei)±0.2%~0.4%，這相對(dui)于🈲1.0級的(de)标準表(biao)是不可(ke)忽略的(de)。
2.4由校準(zhun)方法過(guo)程産生(sheng)計量誤(wu)差的影(ying)響
　　采用(yong) 夾裝式(shi)超聲流(liu)量計 在(zai)線校準(zhun)時，在使(shi)用前需(xu)測出測(ce)量管内(nei)徑，還需(xu)确定管(guan)道⭐是否(fou)有内襯(chen)及其材(cai)料特性(xing)，并輸人(ren)到轉換(huan)器中。在(zai)試驗過(guo)程中，管(guan)道🔞壁厚(hou)、内徑參(can)數測量(liang)的正确(que)率以✨及(ji)管道💞内(nei)襯的選(xuan)擇對在(zai)線校準(zhun)的結果(guo)影響很(hen)大。根據(ju)文獻[2]，試(shi)驗時管(guan)道✌️壁厚(hou)設置減(jian)小0.5mm,測量(liang)結果偏(pian)移0.37%，設置(zhi)不同管(guan)道内襯(chen)材料對(dui)于測量(liang)結果🔴的(de)影響範(fan)圍爲±(0.5%~1.0)%。
3在(zai)線校準(zhun)測量結(jie)果不确(que)定度的(de)評定分(fen)析
　　由安(an)裝在測(ce)量管道(dao)上的一(yi)對超聲(sheng)波換能(neng)器相向(xiang)🧡交替或(huo)同時收(shou)、發超聲(sheng)波，利用(yong)超聲波(bo)在介質(zhi)中的順(shun)流和逆(ni)流傳播(bo)速度之(zhi)💃🏻差與被(bei)測流體(ti)流速關(guan)系求取(qu)流😘速，再(zai)通過流(liu)速來計(ji)算管道(dao)内流量(liang)。
數學模(mo)型爲:
 
　　以(yi)1.0級時差(cha)法超聲(sheng)流量計(ji)作爲标(biao)準表，測(ce)量标稱(cheng)0.5級DN600管道(dao)電磁流(liu)量計爲(wei)例進行(hang)測量結(jie)果的不(bu)确定度(du)評定💯分(fen)析，評定(ding)過程及(ji)結果如(ru)表3所示(shi)。.
 
　　若假設(she)标準表(biao)的精度(du)等級爲(wei)0.5級，其餘(yu)分量均(jun)不變時(shi)，代人表(biao)3計算後(hou)，其測量(liang)結果的(de)擴展不(bu)确定度(du)U,=1.3%,k=2。
4結論
　　通(tong)過對大(da)量試驗(yan)數據分(fen)析，并對(dui)其測量(liang)不确定(ding)度進行(hang)評定後(hou)🏃‍♀️,按照JJF1094--2002《測(ce)量儀器(qi)特性評(ping)定》關于(yu)測量儀(yi)器示🔱值(zhi)誤差符(fu)合性判(pan)定的基(ji)本要求(qiu)，即評定(ding)示值🏃‍♀️誤(wu)差的測(ce)量不确(que)定度(U95或(huo)k=2時的U)與(yu)被評⁉️定(ding)測量儀(yi)器的最(zui)大允許(xu)誤差的(de)絕對值(zhi)(MPEV)之♻️比小(xiao)于或等(deng)于1:3,即滿(man)㊙️足U95≤1/3-MPEV時，示(shi)值誤差(cha)評定的(de)測量不(bu)确定度(du)對符合(he)性評定(ding)的影響(xiang)可忽略(lue)不計。因(yin)此，按表(biao)3測量不(bu)确定♊度(du)的評定(ding)結果，隻(zhi)有當則(ze)被測流(liu)量計的(de)最大允(yun)許誤差(cha)約爲+5%時(shi)，上式才(cai)成立。
　　綜(zong)上所述(shu)，盡管國(guo)家有關(guan)标準對(dui)排污計(ji)量器具(ju)規定其(qi)👈精度🔴等(deng)級爲1.5級(ji)或2.5級，但(dan)我們仍(reng)建議對(dui)污水處(chu)理流量(liang)計量系(xi)統其最(zui)大允許(xu)誤差規(gui)定爲±5.0%。當(dang)然，随着(zhe)今後技(ji)術進步(bu)和對在(zai)線校準(zhun)方法的(de)深入研(yan)究，在線(xian)測量結(jie)果的精(jing)度也會(hui)進一步(bu)提高。

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