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电磁流量计

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电磁流量计在重金属废水自动监测系统中的误差来源与可行性分析

来源:www.sancdc.com作者:发表时间:2018-07-04

摘要: 本文介绍了管道式电磁流量计在重金属废水自动监测系统中的应用,分析了管道式电磁流量计与超声波流量计的误差来源,并对管道式电磁流量计应用于自动监控行业进行可行性分析。
 
1 引言
         “十一五”以来,根据主要污染物总量减排监测的要求,废水重点排污企业均安装了废水流量自动监测装置,其中最常用的为超声波明渠污水流量计( 以下简称“超声波流量计”) 和管道式电磁流量计( 以下简称“电磁流量计”) 。超声波流量计有着超强的测量液位的能力,但同时也存在使用过程中安装高度与位置不规范、测量环境不合适等问题。而电磁流量计是通过2 个不同磁场相交产生一个应变脉冲信号来准确地测量位置,具有精度高、线性好、运行稳定的特点,在给排水、污水处理、引水工程等项目中得到广泛的应用。本次实验选取了具有代表性的采用上述2 种原理的流量计进行现场比对,并与经典的手工卷尺测量方法进行比较,分析2 种方法在实际监测中的误差情况。
 
2 实验方法
2. 1 实验时间及地点
         本试验于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 两个时段内采用手工、电磁流量计和超声波流量计3 种方法测量理研汽车配件( 武汉) 有限公司明渠堰槽排放的六价铬废水。
 
2. 2 设备选型
本次实验所用设备如表1。
实验设备一览表
 实验设备一览表
2. 3 实验结果
3 种测量方法试验结果见图1、图2。以手工实测液位高度为基准,DR - 831A 明渠流量计与TKL - 1 型超声波明渠流量计测量误差见图3、图4。
1 月9 日3 种方式测量的液位高度
 1 月9 日3 种方式测量的液位高度
从图1 可以看出,手工测量数据最大、DR - 831A 测量数据其次、TKL -Ⅰ测量值最低。
1 月11 日3 种方式测量的液位高度
从图2 可以看出,手工、DR - 831A 和TKL - Ⅰ 3 种测量方式在1 月11 日的测量结果同1 月9 日具有相似性,都表现出手工比对测量值最大、TKL -Ⅰ测量值最小。
1 月9 日方法误差分析
见图3,以手工实测液位高度为基准,2 种流量计的误差均在± 5%的范围内。除在1 月9 日14∶ 40 和14∶ 45 两个时间点测量值表现出DR - 831A 测量误差高于TKL -Ⅰ外,其他时段都明显表现出DR - 831A 测量误差小于TKL -Ⅰ。
1 月11 日不同测量方法误差分析
由图4 可知,以手工实测液位高度为基准,2 种流量计的误差均在± 5%的范围内。1 月11 日12∶ 30 ~ 14∶ 55期间,DR - 831A 和TKL -Ⅰ测量误差比较接近。其他时段,2 者呈现出前者测量误差要小于后者测量误差。
 
         综合分析2 种流量计产生差异的原因: 2 种流量计使用的测量装置不同,前者使用磁致伸缩液位传感器进行液位测量,该装置测量精度要相对较高,而且响应时间较短; 后者使用超声波探头进行液位测量,该装置测量时响应时间相对较长,不能及时反映液位变化。
 
3 可行性分析
3. 1 政策法规
3. 1. 1 《HJ /T 353 - 2007 水污染源在线监测系统安装技术规范》中规定可使用电磁流量计,引用技术规范《JB/T9248 电磁流量计》,其中提到: 流量计是指用于测定污水排放流时的仪器,一般宜采用超声波明渠污水流量计或管道式电磁流量计。使用其他测量方式的流量计,其各项性能指标也应满足本标准的相关要求。
 
3. 1. 2 《HJ /T 354 水污染源在线监测系统验收技术规范( 试行) 》中提到电磁流量计验收的规范性引用文件为《JB/T 9248 电磁流量计》[3]。
 
3. 1. 3 《HJ /T 367 - 2007 环境保护产品技术要求电磁管道流量计》规定了电磁管道流量计的技术要求、试验方法和检验规则。
 
         以上3 个技术规范中可确定,超声波明渠流量计和管道式电磁流量计均可用于水质在线监测系统。
 
3. 2 安装条件
         管道式电磁流量计应安装在离任何上游扰动至少10DN和离任何下游扰动2DN 直管段中,相比超声波明渠流量计安装条件而言,对安装距离要求将大大缩短。而且规定上游直管段长度不够时,可以安装整流器。对于带压排放的情况,也只能安装管道式电磁流量计。管道式电磁流量计解决了很多现场无法安装超声波明渠流量计、一些现场无法满足自然流条件,特别是对一些带压排放的现场无法使用超声波明渠流量计等问题。
 
3. 3 测量精度
         管道式电磁流量计测量精度高,0. 2% ~ 0. 5%,受流体流动状态影响小,测量结果稳定。目前污水、供水用电磁流量计的精度一般选用0. 3%,如果涉及到贸易交接,应该选用0. 2%级精度的电磁流量计。
 
3. 4 在线校准
         管道式电磁流量计作为一种重要计量器具,应在一定的使用周期内进行检定和校准,确保数据的真实性。住房和城乡建设部于2011 年10 月颁布实施《管道式电磁流量计在线校准要求》( CJ /T364 - 2011) ,明确规定管道式电磁流量计在线校准的技术要求,分别从标准表法和电参数法等2 种方法对管道式电磁流量计的校准方法进行阐述。
 
4 结论及建议
         管道式电磁流量计具备测量精度高,稳定性好,对直管段要求低,故障少等优点,而且政策法规允许安装使用管道式电磁流量计。目前,国家已出台管道式电磁流量计的在线校准规范,为管道式电磁流量计的使用奠定了基础。
 

 

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