摘要:目前國内尚(shang)無針對污水處理(lǐ)終端排放流量♍計(jì)量系統在線校準(zhun)的國家或行業規(guī)範，通過對大量試(shì)驗數據的🍓分析🔞并(bìng)進行測量不确定(ding)度評定後，建議污(wū)水流量計 量系統(tǒng)其最大允許誤差(cha)确定爲+5.0%，确保污水(shuǐ)處理流量計量系(xì)統♊的計量結果既(ji)能符合現有在線(xian)校準的技術能☔力(li),又能滿足有🌂關部(bù)門的監管要求。
　　污(wu)水處理終端排放(fang)流量計量系統一(yi)般選用0.5級或💋1.0級速(sù)度式電磁、 超聲流(liu)量計 作爲主要計(ji)量器具。其工作原(yuan)理是通過測量封(feng)閉管道中滿管流(liu)流動速度，從而推(tuī)算出管道内流體(tǐ)的總流量🏃‍♀️,并以🌈此(ci)總💜流量♋作爲結算(suan)污水處理費的依(yī)據，所涉金額巨大(da)。因此爲保♌證系統(tǒng)計量結果的正确(que)率,需要定周期地(dì)對流量計進行檢(jiǎn)定或校準。但由于(yu)此類流量計口徑(jing)大、體積大，一次安(ān)裝後難以或不便(bian)拆卸，因此，大多隻(zhī)能在現場采用标(biāo)準表比對法對其(qí)示值正确率進行(háng)在線校準。試驗表(biao)明,在線校準的結(jié)果一般都達不到(dào)此類流量計标稱(cheng)👌的0.5級或1.0級🔞的精度(du)等級。然而，目前國(guo)内尚無針對污🏃水(shuǐ)處理終端排放流(liú)量計量系統在線(xian)校準的國家或行(hang)業規範✨。本文将探(tàn)讨如🔴何合理确定(dìng)計量性能指标，使(shi)得污水處理流量(liàng)計量系🍓統的計量(liang)結果既能符合現(xian)有在線校準的技(ji)術能力，又能滿足(zú)有關部門的監管(guǎn)要求。
1有關國家或(huò)行業标準的配備(bei)要求
　　根據國家有(yǒu)關法律法規的規(guī)定，用能和排污單(dān)位應當按照國家(jia)标準和相關規定(ding)配備用能和排污(wū)計量器具🐕。因此，我(wo)們⁉️收集了以GB17167-2006《用能(neng)單位能源計量器(qi)具配備和管理通(tong)則》爲基礎的系列(liè)行業國家标💃準，整(zhěng)理得到進出用能(neng)單位水💚量計量的(de)水流量表☔(裝置)配(pèi)備要求，如表1所示(shi)。
 
　　從表1可以看出，鋼(gāng)鐵、化工、紡織、煤炭(tàn)和制漿造紙企業(ye)的水流量表(裝置(zhi))配備要求，直接引(yin)用了GB17167-2006的條款，即用(yong)于進⛱️出用🛀能單位(wèi)水量計量，管徑不(bú)大于250mm的爲2.5級;管徑(jìng)大于250mm的爲1.5級。其他(tā)行業如火力發電(diàn)企業、有色金屬冶(yě)🌍煉和石油石化行(hang)業則将水量的計(ji)量細分爲淨水、污(wū)♌水或熱水，或概括(kuo)爲進出企業各種(zhong)水🈲量計量,并分别(bié)規定了計量器🏃🏻具(ju).的精度等級要求(qiú)，對用于污水計量(liàng)💘的水流量表:(裝置(zhi))，無論口徑大小均(jun1)爲2.5級。
GB24789--2009《用水單位水(shuǐ)計量器具配備和(hé)管理通則》适用于(yú)獨❄️立核算的工業(ye)企業，其他用水單(dan)位參照執行。根據(jù)污(廢)水的特性，工(gōng)業企業一般優先(xian)選取非接觸式🔅明(ming)渠流量計配合專(zhuan)門🏃🏻‍♂️的堰、槽✏️進行流(liú)量測量。因此該标(biāo)準對于污(廢)水計(jì)量器具配備的精(jing)度等級要😄求，應該(gāi)是特指明渠堰槽(cao)流量計,不在本文(wen)探讨的範疇。
　　通過(guò)以上分析可知，污(wū)水處理流量計量(liàng)系統選用☁️0.5級或✌️1.0級(jí)的管道流量計是(shì)優于有關國家标(biāo)準配備要求的。但(dan)是，我們近幾年在(zài)線校準的試驗結(jie)果，以🛀及在線校準(zhun)方法的測量結果(guo)不确定度評定分(fèn)析💃表明，即使污水(shui)處理💛流量計量系(xì)統的精度等級确(que)定爲2.5級，現行😘的在(zai)線校準方法的測(cè)量結果也無法㊙️滿(man)足其規定的要求(qiú)。
2在線校準試驗結(jié)果分析
　　管道式大(da)口徑流量計的在(zài)線校準方法，一般(bān)爲标🆚準表比對法(fa)、利用蓄水池作爲(wèi)測量容器的液位(wèi)落🈚差法和檢測電(diàn)氣參數法，比如CJ/T364-2011《 管(guǎn)道式電磁流量計(jì) 在線校準要求》中(zhong)，規定了标準表比(bi)對法和電氣參數(shù)檢測👄法。在🙇‍♀️不得已(yi)情況下采用驗證(zheng)方法，如經常🐇采用(yòng)的物料平衡法、熱(re)量平衡法、設備能(neng)力法、流量增量驗(yàn)證法等。近年來發(fā)展起來的非實流(liu)法校準液體超聲(sheng)🐪流量計的現場校(xiào)準方法，主要是通(tong)過測量聲速來實(shí)現液體超聲流量(liàng)計現場🔞校準，适用(yòng)特👉大口徑的流量(liang)計,如國家頒布實(shi)施的JJF1358--2012《非實流法校(xiao)準DN1000~DN15000液體超聲流量(liàng)計校準✍️規範》。
　　本文(wen)在線校準試驗采(cai)用1.0級夾裝式時差(cha)法.超聲流量計作(zuo)爲标🏃‍♀️準表，被測流(liu)量計是 管道大口(kǒu)徑電磁流量計 ，校(xiào)準測量時間爲20~30min。在(zài)線校準方法參照(zhao)JJG1033--2007《電磁流量計檢定(dìng)規程🔞》和CJ/T364-2011《管道式電(diàn)磁流量計在線校(xiao)準要求》。2012年、2013年的部(bù)分試驗結果如表(biao)2所示，其餘約60台電(dian)磁流量計的試驗(yan)結果以計量誤差(chà)分布圖給出，如圖(tú)1所示。
 
　　從表2和圖1中(zhong)可以看出，其計量(liàng)誤差大部分在±5%左(zuo)右，但有的誤差❗甚(shen)至超過±10%，最大的計(ji)量誤差接近±20%。究其(qí)原因，除流量計🌍選(xuan)型有誤(實際管道(dào)流速在流量計規(gui)定流㊙️速的下🔴限附(fù)近或以下)，安裝不(bú)規範.(如閥門件擾(rao)流等)，直管段不🏃🏻足(zú)和存在非滿管流(liú)💋等缺陷需✍️要進行(háng)改造外，還有現場(chǎng)在線校準.時諸多(duo)因素的㊙️影響。
 
2.1污水(shuǐ)介質特性的影響(xiǎng)
　　污水中含有的化(huà)學物質、生物物質(zhì),或者經過污水處(chù)理後夾帶的活性(xing)污泥等會嚴重影(yǐng)響類似電磁流量(liàng)計等設備的正常(cháng)運行;污水中還含(han)有大量雜質、漂浮(fú)物等緻使電導率(lǜ)不易控制，電極端(duan)子正常🔴工作時間(jiān)短，所有接觸式測(ce)量方法都會在--定(ding)時間⁉️内精度嚴重(zhòng)✉️漂移，造成計量結(jié)果不準，甚至設備(bèi)停用。污水還有另(ling)外-一個特性，它一(yi)般爲重力流🈲，在這(zhe)種自由的🈲條件下(xià)易形成非滿管流(liú),管道中經常産生(sheng)大量的氣泡"，這對(duì)💘于電磁流量計，特(tè)🈲别是夾裝式時差(chà)法超聲流量計(标(biao)㊙️準表)測量結果的(de)影響非常📐大。
2.2現場(chǎng)安裝管路條件的(de)影響
　　現場安裝條(tiáo)件不能滿足超聲(shēng)流量計夾裝的基(ji)本條件，導緻流場(chang)分布不均勻，測量(liàng)結果發生偏離。根(gēn)據文獻[2]現場安裝(zhuāng)管路條📐件對于校(xiào)準結果的影響🌂範(fàn)圍爲+(4.0%~5.0)%。如現場确實(shí)無⛷️法将超聲流量(liàng)計夾裝在阻力件(jian)之前，需考慮在測(ce)量結果上附加流(liú)場不均勻❄️帶來的(de)誤差。
2.3超聲流量計(ji)(标準表)的重複性(xing)及再現性的影響(xiǎng)
　　重複性及再現性(xìng)對于檢定結果的(de)影響範圍爲±0.2%~0.4%，這相(xiang)對于1.0級的标準表(biǎo)是不可忽略的。
2.4由(you)校準方法過程産(chǎn)生計量誤差的影(ying)響
　　采用 夾裝式超(chāo)聲流量計 在線校(xiao)準時，在使用前需(xū)測出測量管内徑(jìng)，還需确🔆定管道是(shi)否有内襯及其材(cai)料特性，并輸人到(dào)轉換器中🥰。在試驗(yan)過程中，管道壁厚(hou)、内徑參數測量的(de)正✍️确率以及管道(dao)☂️内襯的選擇對在(zài)線校準的結果影(yǐng)響很大。根據文獻(xian)[2]，試🐅驗時管道壁厚(hou)設置減小0.5mm,測量📧結(jié)果偏移0.37%，設置不同(tong)管道内襯材料對(dui)🌐于測量結果的影(yǐng)響範圍爲±(0.5%~1.0)%。
3在線校(xiao)準測量結果不确(que)定度的評定分析(xi)
　　由安裝在測量管(guǎn)道上的一對超聲(shēng)波換能器相向🔆交(jiao)替或同時收、發超(chāo)聲波，利用超聲波(bō)在介質中的順流(liu)和逆流傳播速度(dù)之差與被測流體(ti)流速關系求取流(liú)❤️速，再通過流速來(lái)計算㊙️管道内流量(liàng)。
數學模型爲:
 
　　以1.0級(jí)時差法超聲流量(liàng)計作爲标準表，測(cè)量标稱0.5級DN600管道電(dian)磁流量計爲例進(jìn)行測量結果的不(bú)确定度評定分析(xī)，評定🈲過程及結果(guo)如表3所示。.
 
　　若假設(she)标準表的精度等(deng)級爲0.5級，其餘分量(liàng)均不變💯時，代人表(biǎo)🏒3計算後，其測量結(jié)果的擴展不确定(dìng)度U,=1.3%,k=2。
4結論
　　通過對大(da)量試驗數據分析(xi)，并對其測量不确(que)定度進❌行評定後(hòu),按照JJF1094--2002《測量儀器特(tè)性評定》關于測量(liang)儀器示值誤差符(fu)合性判定的基本(ben)要求，即評定示值(zhi)誤差的測量不确(que)定度(U95或k=2時的🤞U)與被(bèi)評定測量儀器的(de)最大允🧑🏽‍🤝‍🧑🏻許誤差的(de)絕對值(MPEV)之比小于(yú)或☁️等于1:3,即滿♻️足U95≤1/3-MPEV時(shí)，示值誤差評定的(de)測量不确定度📧對(duì)符合性評定的影(ying)響可㊙️忽略不計。因(yīn)此，按表3測量不确(que)定度的評定結果(guo)⭐，隻有當則被測🤟流(liú)量計的最大允許(xu)誤差約爲+5%時，上式(shì)才成立。
　　綜上所述(shu)，盡管國家有關标(biao)準對排污計量器(qi)具規定其精度等(deng)級爲1.5級或2.5級，但我(wo)們仍建議對污水(shuǐ)處理流量計📧量系(xi)統其最大允許誤(wu)差規定爲±5.0%。當然，随(sui)着今後技術進步(bù)和對在線校準方(fāng)法的深入研究，在(zai)線測量♈結果的精(jīng)🌈度也會進🌐一步提(ti)高。

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