摘要(yao):目前國内(nèi)尚無針對(dui)污水處理(lǐ)終端排放(fang)流量計🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量(liang)系統在線(xiàn)校準的國(guó)家或行業(ye)規範，通過(guo)對大🐇量試(shi)驗數據的(de)分析并進(jin)行測量不(bu)确定度評(ping)定後，建議(yì)污水流量(liang)計 量系統(tǒng)其最大允(yǔn)許誤差确(que)定爲+5.0%，确保(bao)污水處理(li)流量計量(liang)系統的計(ji)量結果既(ji)能符合現(xian)有在線校(xiào)準的技術(shu)能力,又能(neng)滿足有關(guān)部門的監(jian)管要求。
　　污(wu)水處理終(zhōng)端排放流(liu)量計量系(xì)統一般選(xuǎn)用0.5級或1.0級(ji)✊速度式電(diàn)磁、 超聲流(liu)量計 作爲(wèi)主要計量(liang)器具。其工(gong)作原理是(shì)通過測量(liang)封閉管道(dao)中滿管流(liu)流動速度(dù)，從而推算(suan)出管道内(nei)流體的總(zong)流量,并以(yǐ)此總流量(liàng)作爲結算(suàn)污水處理(li)費的依據(jù)，所涉金額(é)☂️巨大。因此(ci)爲保證系(xi)統計量結(jié)果的正确(que)率,需要定(ding)周期🤟地對(duì)流量計進(jin)行檢定或(huò)校準。但由(yóu)于此類流(liú)量計口徑(jìng)大、體積大(da)，一💰次安裝(zhuang)後難以或(huò)不便拆卸(xiè)，因此，大多(duō)隻能在現(xian)場采用标(biāo)準表比對(duì)法對其示(shi)值正确率(lǜ)進行在線(xiàn)校準。試驗(yan)表明,在線(xiàn)校準的結(jié)果一般都(dōu)達不到此(cǐ)類流量計(jì)标稱的0.5級(ji)或1.0級的精(jing)度等級。然(rán)而，目前國(guó)内尚無針(zhen)對污水處(chù)理終端排(pái)放流量計(ji)量系統在(zài)線校準的(de)國家或行(hang)業規範👌。本(běn)文将探讨(tao)如何合理(li)确定計量(liàng)性能指标(biao)，使得污水(shuǐ)處理流量(liàng)計量系統(tǒng)的計量結(jié)果既能符(fu)合現🥰有在(zai)線校準的(de)技術能力(lì)，又能滿足(zu)有關部門(men)的監管要(yao)求。
1有關國(guó)家或行業(yè)标準的配(pèi)備要求
　　根(gen)據國家有(yǒu)關法律法(fǎ)規的規定(dìng)，用能和排(pái)污單位應(yīng)🐉當按♌照國(guó)家标準和(hé)相關規定(ding)配備用能(neng)和排污計(ji)量器具。因(yin)此，我們♍收(shōu)集了以GB17167-2006《用(yòng)能單位能(neng)源計量器(qì)具配備和(hé)管理通則(ze)🍓》爲基礎的(de)系列行業(ye)國家标準(zhun)，整理得到(dào)進出用能(neng)單位水量(liang)計量的水(shuǐ)流量表💛(裝(zhuang)置)配備要(yao)✉️求，如表1所(suǒ)示。
 
　　從表1可(kě)以看出，鋼(gang)鐵、化工、紡(fǎng)織、煤炭和(he)制漿造紙(zhǐ)企業的水(shui)流量🈲表(裝(zhuāng)置)配備要(yao)求，直接引(yǐn)用了GB17167-2006的條(tiao)款，即用于(yú)進出用能(néng)單位水量(liang)計量，管徑(jìng)不大于250mm的(de)爲2.5級;管徑(jing)大于250mm的爲(wei)1.5級。其他行(háng)業如火力(lì)發電企業(ye)、有色金屬(shǔ)冶煉和石(shi)油🌂石化行(háng)業✂️則将水(shui)量的計量(liang)細分爲淨(jing)水、污水或(huo)熱水，或概(gai)括爲進出(chu)企業各種(zhǒng)水量計量(liang),并分别規(guī)定了計量(liang)器具.的精(jīng)度等級要(yao)求🔆，對用于(yú)污水計量(liàng)的水流量(liang)表:(裝置)，無(wú)論口徑大(dà)小均爲2.5級(jí)。
GB24789--2009《用水單位(wèi)水計量器(qi)具配備和(he)管理通則(ze)》适用于獨(du)立🐉核算💛的(de)工🚶‍♀️業企業(yè)，其他用水(shui)單位參照(zhao)執行。根據(ju)☎️污(廢)水的(de)特性，工業(yè)企業一般(bān)優先選取(qu)非接觸式(shì)明渠流量(liang)計配合專(zhuan)門的堰、槽(cao)進行流量(liang)測量。因此(ci)該标準對(dui)于污(廢)水(shuǐ)計量器具(jù)配備的精(jing)🔞度等級要(yào)求，應該是(shi)特指明渠(qu)堰槽流量(liàng)計,不在本(běn)文探讨的(de)♋範疇。
　　通過(guò)以上分析(xi)可知，污水(shui)處理流量(liang)計量系統(tong)選用🍓0.5級🐇或(huò)1.0級的管道(dao)流量計是(shì)優于有關(guān)國家标準(zhun)配備要求(qiú)的。但♌是，我(wo)們近幾年(nian)在線校準(zhǔn)的試驗結(jié)果，以及在(zai)線校準方(fang)法的測量(liang)結果不确(que)定度評定(dìng)分析表明(míng)，即使污水(shui)處理流量(liang)計量系統(tong)的精度等(deng)級确定爲(wèi)2.5級，現行的(de)在線校準(zhun)方法的測(cè)量結果也(yě)無法滿足(zu)其規定的(de)要求。
2在線(xiàn)校準試驗(yan)結果分析(xī)
　　管道式大(dà)口徑流量(liàng)計的在線(xian)校準方法(fǎ)，一般爲标(biao)準表❌比對(duì)法🛀🏻、利用蓄(xù)水池作爲(wèi)測量容器(qì)的液位落(luo)差法和檢(jian)測電氣參(can)數法⛹🏻‍♀️，比如(rú)CJ/T364-2011《 管道式電(dian)磁流量計(jì) 在線校準(zhun)要求》中，規(gui)定了标準(zhun)表比對法(fǎ)和電氣參(can)數檢測🔞法(fǎ)。在不得已(yi)情況下采(cai)用驗證方(fāng)法，如經常(chang)采用的物(wù)料平衡法(fǎ)、熱量平衡(heng)法、設備能(néng)力法、流量(liàng)🐪增量驗證(zhèng)法等。近年(nian)來㊙️發展起(qi)來的非實(shi)流法校準(zhun)液體超聲(shēng)🙇🏻流量計的(de)現場校準(zhǔn)方法，主要(yào)是通過測(ce)量聲速來(lái)實現液體(ti)超聲流量(liàng)計現場🌐校(xiao)準，适用特(tè)大口徑的(de)流量🐆計,如(ru)國家頒布(bù)實施的JJF1358--2012《非(fei)實流法校(xiào)準DN1000~DN15000液體超(chāo)聲流量計(jì)校準規範(fan)》。
　　本文在線(xian)校準試驗(yàn)采用1.0級夾(jiá)裝式時差(cha)法.超聲流(liú)量⭕計作爲(wei)标準表，被(bei)測流量計(jì)是 管道大(dà)口徑電磁(cí)流量計 ，校(xiao)準測量時(shí)間爲20~30min。在線(xiàn)校準方法(fǎ)參照JJG1033--2007《電磁(cí)流量計檢(jian)定規程》和(hé)CJ/T364-2011《管道式電(dian)磁流量計(ji)在線校準(zhun)要求》。2012年、2013年(nian)的部分試(shì)驗⛹🏻‍♀️結果✨如(rú)表2所示，其(qi)餘約60台電(dian)磁流量計(ji)的試驗結(jie)果以計量(liàng)誤差分🈲布(bù)圖給出，如(ru)圖1所示🈚。
 
　　從(cóng)表2和圖1中(zhōng)可以看出(chū)，其計量誤(wu)差大部分(fèn)在±5%左右，但(dàn)🔞有的👣誤差(chà)甚至超過(guò)±10%，最大的計(jì)量誤差接(jie)近±20%。究其原(yuán)因，除流量(liang)計選型有(you)誤(實際管(guǎn)道流速在(zai)流量計規(guī)定流速的(de)下限附近(jin)或以下)，安(an)裝不規範(fan).(如閥門件(jiàn)擾流等)，直(zhí)管段不足(zú)和存在非(fei)滿管流等(deng)缺陷需🌍要(yao)進行改造(zao)外，還有現(xian)場在線校(xiao)準.時諸多(duō)因素的✔️影(yǐng)響。
 
2.1污水介(jiè)質特性的(de)影響
　　污水(shui)中含有的(de)化學物質(zhì)、生物物質(zhì),或者經過(guo)污水處💯理(lǐ)後夾帶的(de)活性污泥(ni)等會嚴重(zhòng)影響類似(si)電磁🔞流量(liàng)計等設備(bèi)的正常運(yùn)行;污水中(zhong)還含有大(dà)量雜質、漂(piao)浮物等緻(zhi)使電導♻️率(lü)不易控制(zhì)，電㊙️極端子(zi)正常工作(zuò)時間短，所(suǒ)有接觸式(shi)測量方法(fǎ)都會在--定(ding)時間内精(jīng)度嚴重漂(piao)移，造成計(jì)量結果不(bu)準，甚至設(she)備停用。污(wū)水還有🔞另(lìng)🙇🏻外-一個特(tè)性，它一般(bān)爲重力流(liu)，在這種自(zì)由的♊條件(jian)下易形成(cheng)非滿管流(liu),管道中經(jīng)常産生大(da)量的氣泡(pào)"，這對💘于電(dian)磁流量計(jì)，特别👉是夾(jiá)裝式時差(chà)法超聲流(liú)量計(标❤️準(zhun)表)測👉量結(jie)果的影響(xiǎng)非常大。
2.2現(xian)場安裝管(guǎn)路條件的(de)影響
　　現場(chang)安裝條件(jian)不能滿足(zu)超聲流量(liang)計夾裝的(de)基本條件(jian)，導緻流場(chang)分布不均(jun)勻，測量結(jie)果發生偏(piān)離。根據文(wén)獻[2]現💞場安(an)裝管路條(tiáo)🍉件對于校(xiào)準結果的(de)影響範圍(wéi)爲🛀+(4.0%~5.0)%。如現場(chǎng)确實無法(fa)将超聲流(liú)量🌏計夾裝(zhuang)在阻力件(jiàn)之前，需考(kao)慮在測量(liang)結果上附(fù)加流場不(bú)均勻帶來(lai)的誤差。
2.3超(chāo)聲流量計(ji)(标準表)的(de)重複性及(jí)再現性的(de)影響
　　重複(fu)性及再現(xiàn)性對于檢(jiǎn)定結果的(de)影響範圍(wéi)爲±0.2%~0.4%，這相對(dui)于1.0級的标(biao)準表是不(bú)可忽略的(de)。
2.4由校準方(fāng)法過程産(chǎn)生計量誤(wù)差的影響(xiang)
　　采用 夾裝(zhuang)式超聲流(liú)量計 在線(xian)校準時，在(zài)使用前需(xu)測出測量(liàng)管内徑，還(hái)需确💋定管(guǎn)道是否有(you)内襯及其(qí)材料特性(xing)，并輸人到(dào)轉換器中(zhong)🛀🏻。在試驗過(guo)程中，管道(dào)壁厚、内徑(jìng)參數測量(liang)的正确率(lǜ)以🔆及管道(dào)内襯的選(xuan)擇對在線(xian)校準的結(jié)果影響很(hěn)大。根據文(wen)獻[2]，試❓驗時(shi)管道壁厚(hòu)設置減小(xiao)0.5mm,測量🔞結果(guo)偏移0.37%，設置(zhi)不同管道(dao)内襯材料(liào)對于測量(liang)結果的影(ying)響範圍👉爲(wei)⭐±(0.5%~1.0)%。
3在線校準(zhun)測量結果(guǒ)不确定度(dù)的評定分(fen)析
　　由安裝(zhuang)在測量管(guǎn)道上的一(yi)對超聲波(bo)換能器相(xiàng)向🔞交替或(huo)同時⁉️收、發(fā)超聲波，利(lì)用超聲波(bo)在介質中(zhōng)的順流和(he)逆流傳播(bo)速度之🐇差(chà)與被測流(liú)體流速關(guān)系求取流(liú)速，再通過(guò)流速來計(jì)算管道内(nèi)流量。
數學(xue)模型爲:
 
　　以(yǐ)1.0級時差法(fa)超聲流量(liàng)計作爲标(biao)準表，測量(liang)标稱0.5級DN600管(guan)👣道電磁流(liu)量計爲例(li)進行測量(liàng)結果的不(bu)确定度評(píng)定分析，評(píng)定過程及(ji)結果如表(biǎo)3所示。.
 
　　若假(jiǎ)設标準表(biao)的精度等(deng)級爲0.5級，其(qi)餘分量均(jun)不變時，代(dài)人表3計算(suàn)後，其測量(liang)結果的擴(kuò)展不确定(ding)度U,=1.3%,k=2。
4結論
　　通(tōng)過對大量(liàng)試驗數據(jù)分析，并對(duì)其測量不(bú)确定度進(jin)行🌈評定後(hòu),按照JJF1094--2002《測量(liàng)儀器特性(xing)評定》關于(yú)測量儀🛀器(qì)示值誤差(cha)符合性👌判(pàn)定的基本(ben)要求，即評(ping)定示值誤(wu)差的測量(liang)不确定度(du)(U95或k=2時的💋U)與(yǔ)被評定測(ce)量儀器的(de)最大允許(xǔ)誤差的🙇‍♀️絕(jue)對值(MPEV)之比(bi)小于或等(děng)于1:3,即滿足(zú)U95≤1/3-MPEV時，示值誤(wù)🏃🏻差評定的(de)測量不确(que)定度🈚對符(fú)合性評定(ding)的影響可(ke)🈲忽略不計(jì)。因此，按表(biao)3測量不确(què)定🌂度的評(ping)定結果，隻(zhi)有當則被(bei)測流量計(ji)的最大允(yǔn)許誤差約(yue)爲+5%時，上式(shi)才成立。
　　綜(zōng)上所述，盡(jìn)管國家有(yǒu)關标準對(dui)排污計量(liang)器具規定(dìng)其❤️精度等(děng)☀️級爲1.5級或(huo)2.5級，但我們(men)仍建議對(duì)污水處理(li)流量計量(liang)系統其最(zuì)大允許誤(wu)差規定爲(wèi)±5.0%。當然，随着(zhe)今後技術(shu)進步和對(dui)在線校準(zhǔn)方法❤️的深(shēn)入研究，在(zài)線測量結(jie)果的精💃度(du)也會進㊙️一(yī)步提高。

以(yǐ)上内容源(yuán)于網絡，如(ru)有侵權聯(lian)系即删除(chu)!