摘要：本文介紹了管道式電磁流量計在重金屬廢水自動監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了與超聲波流量計的誤差來源，并對管道式電磁流量計應(yīng)用于自動監(jiān)控行業(yè)進(jìn)行可行性分析。
1、引言
“十一五”以來，根據(jù)主要污染物總量減排監(jiān)測的要求，廢水重點(diǎn)排污企業(yè)均安裝了廢水流量自動監(jiān)測裝置，其中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(guī)范、測量環(huán)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(chǎn)生一個應(yīng)變脈沖信號來準(zhǔn)確地測量位置，具有精度高、線性好、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)，在給排水、污水處理、引水工程等項目中得到廣泛的應(yīng)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(jìn)行現(xiàn)場比對，并與經(jīng)典的手工卷尺測量方法進(jìn)行比較，分析2種方法在實際監(jiān)測中的誤差情況。
2、實驗方法
2.1 實驗時間及地點(diǎn)
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(nèi)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(shè)備選型
本次實驗所用設(shè)備如表1。
2.3 實驗結(jié)果
3種測量方法試驗結(jié)果見圖1、圖2。以手工實測液位高度為基準(zhǔn)，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(shù)據(jù)、dr－831a測量數(shù)據(jù)其次、tklⅰ測量值。
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(jié)果同1月9日具有相似性，都表現(xiàn)出手工比對測量值、tkl－ⅰ測量值最小。
見圖3，以手工實測液位高度為基準(zhǔn)，2種流量計的誤差均在±5%的范圍內(nèi)。除在1月9日14：40和14：45兩個時間點(diǎn)測量值表現(xiàn)出dr－831a測量誤差高于tkl－ⅰ外，其他時段都明顯表現(xiàn)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(zhǔn)，2種流量計的誤差均在±5%的范圍內(nèi)。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(xiàn)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(chǎn)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(jìn)行液位測量，該裝置測量精度要相對較高，而且響應(yīng)時間較短；后者使用超聲波探頭進(jìn)行液位測量，該裝置測量時響應(yīng)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(guī)
3.1.1《hj/t 353－2007水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定可使用電磁流量計，引用技術(shù)規(guī)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(biāo)也應(yīng)滿足本標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
3.1.2《hj/t 354水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)驗收技術(shù)規(guī)范(試行)》中提到電磁流量計驗收的規(guī)范性引用文件為《jb/t 9248電磁流量計》。
3.1.3 《hj/t 367－2007環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求電磁管道流量計》規(guī)定了電磁管道流量計的技術(shù)要求、試驗方法和檢驗規(guī)則。
以上3個技術(shù)規(guī)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(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)。
3.2安裝條件
管道式電磁流量計應(yīng)安裝在何上游擾動至少10dn和何下游擾動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(guī)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(xiàn)場無法安裝超聲波明渠流量計、一些現(xiàn)場無法滿足自然流條件，特別是對一些帶壓排放的現(xiàn)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(tài)影響小，測量結(jié)果穩(wěn)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(mào)易交接，應(yīng)該選用0.2%級精度的電磁流量計。
3.4 在線校準(zhǔn)
管道式電磁流量計作為一種重要計量器具，應(yīng)在一定的使用周期內(nèi)進(jìn)行檢定和校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)的真實性。于2011年10月頒布實施《管道式電磁流量計在線校準(zhǔn)要求》(cj/t364－2011)，明確規(guī)定管道式電磁流量計在線校準(zhǔn)的技術(shù)要求，分別從標(biāo)準(zhǔn)表法和電參數(shù)法等2種方法對管道式電磁流量計的校準(zhǔn)方法進(jìn)行闡述。
4、結(jié)論及建議
管道式電磁流量計具備測量精度高，穩(wěn)定性好，對直管段要求低，故障少等優(yōu)點(diǎn)，而且政策法規(guī)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(zhǔn)規(guī)范，為管道式電磁流量計的使用奠定了基礎(chǔ)。