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電磁流量計在重金屬廢水監測系統中應用
發布時間:2019-01-28

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
  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[1]。
  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。
表1實驗設備一覽表

序號

試驗設備

設備類型

規格

1

DR-831A明渠流量計

電磁流量計

液位測量范圍0~3m,測量誤差≤±5%

2

TKL-1型超聲波明渠流量計

超聲流量計

量程范圍0.08~5m,測量誤差≤±5%

3

卷尺

2m

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。
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-Ⅰ3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/T353-2007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[2]。
3.1.2《HJ/T354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/T9248電磁流量計》[3]。
3.1.3《HJ/T367-2007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[4]。
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[5]。
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。

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