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电磁流量计在重金属废水监测系统中应用
发布时间:2019-01-28

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
  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[1]。
  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)北京赛车平台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。
表1实验设备一览表

序号

试验设备

设备类型

规格

1

DR-831A明渠流量计

电磁流量计

液位测量范围0~3m,测量误差≤±5%

2

TKL-1型超声波明渠流量计

超声流量计

量程范围0.08~5m,测量误差≤±5%

3

卷尺

2m

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。
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。
从图2可以看出,手工、DR-831A和TKL-Ⅰ3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。
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。
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/T353-2007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[2]。
3.1.2《HJ/T354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/T9248电磁流量计》[3]。
3.1.3《HJ/T367-2007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[4]。
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[5]。
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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