摘要: 本文介紹了管道式電磁流量計在重金屬廢水自動監測系統中的應用，分析了管道式電磁流量計與超聲波流量計的誤差來源，并對管道式電磁流量計應用于自動監控行業進行可行性分析。

 

1 引言

         “十一五”以來，根據主要污染物總量減排監測的要求，廢水重點排污企業均安裝了廢水流量自動監測裝置，其中最常用的為超聲波明渠污水流量計( 以下簡稱“超聲波流量計”) 和管道式電磁流量計( 以下簡稱“電磁流量計”) 。超聲波流量計有著超強的測量液位的能力，但同時也存在使用過程中安裝高度與位置不規范、測量環境不合適等問題。而電磁流量計是通過2 個不同磁場相交產生一個應變脈沖信號來準確地測量位置，具有精度高、線性好、運行穩定的特點，在給排水、污水處理、引水工程等項目中得到廣泛的應用。本次實驗選取了具有代表性的采用上述2 種原理的流量計進行現場比對，并與經典的手工卷尺測量方法進行比較，分析2 種方法在實際監測中的誤差情況。

 

2 實驗方法

2. 1 實驗時間及地點

         本試驗于2013 年1 月8 日11∶ 43∶ 20 ～ 2013 年1 月9日17∶ 17∶ 51 和2013 年1 月11 日12∶ 31∶ 19 ～ 2013 年1月13 日14∶ 08∶ 14 兩個時段內采用手工、電磁流量計和超聲波流量計3 種方法測量理研汽車配件( 武漢) 有限公司明渠堰槽排放的六價鉻廢水。

 

2. 2 設備選型

本次實驗所用設備如表1。

實驗設備一覽表

 

2. 3 實驗結果

3 種測量方法試驗結果見圖1、圖2。以手工實測液位高度為基準，DR － 831A 明渠流量計與TKL － 1 型超聲波明渠流量計測量誤差見圖3、圖4。

1 月9 日3 種方式測量的液位高度

 

從圖1 可以看出，手工測量數據最大、DR － 831A 測量數據其次、TKL －Ⅰ測量值最低。

從圖2 可以看出，手工、DR － 831A 和TKL － Ⅰ 3 種測量方式在1 月11 日的測量結果同1 月9 日具有相似性，都表現出手工比對測量值最大、TKL －Ⅰ測量值最小。

見圖3，以手工實測液位高度為基準，2 種流量計的誤差均在± 5%的范圍內。除在1 月9 日14∶ 40 和14∶ 45 兩個時間點測量值表現出DR － 831A 測量誤差高于TKL －Ⅰ外，其他時段都明顯表現出DR － 831A 測量誤差小于TKL －Ⅰ。

由圖4 可知，以手工實測液位高度為基準，2 種流量計的誤差均在± 5%的范圍內。1 月11 日12∶ 30 ～ 14∶ 55期間，DR － 831A 和TKL －Ⅰ測量誤差比較接近。其他時段，2 者呈現出前者測量誤差要小于后者測量誤差。

 

         綜合分析2 種流量計產生差異的原因: 2 種流量計使用的測量裝置不同，前者使用磁致伸縮液位傳感器進行液位測量，該裝置測量精度要相對較高，而且響應時間較短; 后者使用超聲波探頭進行液位測量，該裝置測量時響應時間相對較長，不能及時反映液位變化。

 

3 可行性分析

3. 1 政策法規

3. 1. 1 《HJ /T 353 － 2007 水污染源在線監測系統安裝技術規范》中規定可使用電磁流量計，引用技術規范《JB/T9248 電磁流量計》，其中提到: 流量計是指用于測定污水排放流時的儀器，一般宜采用超聲波明渠污水流量計或管道式電磁流量計。使用其他測量方式的流量計，其各項性能指標也應滿足本標準的相關要求。

 

3. 1. 2 《HJ /T 354 水污染源在線監測系統驗收技術規范( 試行) 》中提到電磁流量計驗收的規范性引用文件為《JB/T 9248 電磁流量計》［3］。

 

3. 1. 3 《HJ /T 367 － 2007 環境保護產品技術要求電磁管道流量計》規定了電磁管道流量計的技術要求、試驗方法和檢驗規則。

 

         以上3 個技術規范中可確定，超聲波明渠流量計和管道式電磁流量計均可用于水質在線監測系統。

 

3. 2 安裝條件

         管道式電磁流量計應安裝在離任何上游擾動至少10DN和離任何下游擾動2DN 直管段中，相比超聲波明渠流量計安裝條件而言，對安裝距離要求將大大縮短。而且規定上游直管段長度不夠時，可以安裝整流器。對于帶壓排放的情況，也只能安裝管道式電磁流量計。管道式電磁流量計解決了很多現場無法安裝超聲波明渠流量計、一些現場無法滿足自然流條件，特別是對一些帶壓排放的現場無法使用超聲波明渠流量計等問題。

 

3. 3 測量精度

         管道式電磁流量計測量精度高，0. 2% ～ 0. 5%，受流體流動狀態影響小，測量結果穩定。目前污水、供水用電磁流量計的精度一般選用0. 3%，如果涉及到貿易交接，應該選用0. 2%級精度的電磁流量計。

 

3. 4 在線校準

         管道式電磁流量計作為一種重要計量器具，應在一定的使用周期內進行檢定和校準，確保數據的真實性。住房和城鄉建設部于2011 年10 月頒布實施《管道式電磁流量計在線校準要求》( CJ /T364 － 2011) ，明確規定管道式電磁流量計在線校準的技術要求，分別從標準表法和電參數法等2 種方法對管道式電磁流量計的校準方法進行闡述。

 

4 結論及建議

         管道式電磁流量計具備測量精度高，穩定性好，對直管段要求低，故障少等優點，而且政策法規允許安裝使用管道式電磁流量計。目前，國家已出臺管道式電磁流量計的在線校準規范，為管道式電磁流量計的使用奠定了基礎。