關於河（hé）道汙水處理流量計測量誤差與性能的研究（jiū）

摘要：河道汙水（shuǐ）處理（lǐ）流量計測量誤差主要是流體槽的類（lèi）型（xíng）和（hé）傳（chuán）感器種類決定，根據排放（fàng）水性質，選（xuǎn）擇流量計種類和型號是減少測（cè）量誤差的*好方法。

能否順利實施排汙申報登記製度取決能否獲得排汙廢水的可（kě）靠信息，而信息（xī）的可信度主要取決於監測技術，由於工業廢水水質的複雜性，其水量和水質**間、季節、生產（chǎn）工藝及原料品種等因素（sù）變化，這就要求流量（liàng）監測儀器能適應酸、堿、高（gāo）溫、高濕等（děng）惡劣環（huán）境。能（néng）在（zài）複雜的水力條件下準確計量，目前河道汙水處理流量計種類繁多，產品性能不盡相同，在同一地區不同汙水類型的企業安裝、使用效果（guǒ）有很大的差異，由（yóu）於企業排（pái）放（fàng）廢水的特殊性，傳統的水文流量監測儀器，不論在標準、性能、器件（jiàn）等方麵，與監測多種（zhǒng）水質的（de）汙（wū）水儀器有很大差（chà）別。下麵根據產品設計中遇到的問題進行討論。

1、河道汙水（shuǐ）處理流量計應用現狀

目前（qián），國內外液位流量計種類較多。按測（cè）量原理、被（bèi）測物（wù）的種類及其使用方法(連續測量、瞬時測量)，已有十種之多，但至今還沒有能有效測量所有液位的液位傳感器：

國外液位計中使用較普遍（biàn）的有以下幾種：

(1)氣泡式液位計；

(2)壓差式液位（wèi）計；

(3)膜（mó）式液位計；

(4)浮筒式（shì）液位計；

(5)靜電電容式液位計；

(6)電*式液位計（jì）；

(7)磁力計（jì）；

(8)聲波式（shì）液（yè）位計；

(9)輻射式液位計；

(10)短路式液位（wèi）計。

由於**沒有河道汙水流量計檢驗標準，各製造廠家根據不同的測量原理和傳感器，參照國際標準化組（zǔ）織(ISO)編輯的“明渠水流測量”標準，製（zhì）訂企業標準執行。由於傳感囂不同，標準不完全一樣，各種流量計性能有一定的差異，目前較普遍的技術缺陷是：

A．傳感器（qì）可靠性和重現性較差。由於目前尚無專用傳感器，大都是液位傳感器測（cè）量水位。由計算機進行模擬計算流量。傳感器連續工作基準點容易產生飄移是造成流量計量不準確的主要原因。

B．主機故障率較高。其主要（yào）原困是設計時（shí）對河道汙水處理流量計作用認識不充分（fèn），片麵追求多功能（néng）。例如，傳感器輸出信號采用電壓信號傳輸，電纜阻值略大，輸入信號不能正確輸入。

C．安裝調試複雜，專業性較（jiào）強（qiáng），使用單（dān）位不便選擇。例如，測（cè）量（liàng）下限水位（wèi）高，易堵（dǔ）塞和低水位計量不準等因（yīn）素沒有考慮。

D．通（tōng）常排放水（shuǐ）量應在河道（dào）汙水處理流量計*大水量50%左右，但許多使用單位和部分經銷單位常常忽略這個問題，造成儀器處（chù）於不正（zhèng）常工作（zuò）狀態。此外元器件質量不好，抗幹擾能力弱，也（yě）是儀器故障率高的原因之一。

根據調查收集的資料來看，陝西（xī）省工業汙染廢水主要排汙行業是造（zào）紙及紙製品業，汙染負荷比32.3%；化學工業負（fù）荷比22.1%；紡織業 5.4%；天然氣、石油開采業負荷比4.6%；機械工業負荷（hé）比4.6%。所（suǒ）以工業廢水（shuǐ）排放水（shuǐ）質中懸浮物占的比重較大；酸堿性水質比（bǐ）重較大；瞬時排放＜400m3/h，這些是陝西省河道汙水處理流量計使用的三個特點。

對於河道汙水處理流量（liàng）計（jì）的要求，除了（le）技術（shù）上（shàng）的（de）先進（jìn）性外，還存在性能、維護、方便、經濟等多種因素的影（yǐng）響，在產品設計時都應全麵考慮。另外相近類別（bié）產品的可比性，也是（shì）影響河（hé）道汙水處理流量計的使用率。例如（rú）：廢水排放量為400m3/h的企業（yè），新鮮（xiān）水費0.60元（yuán）/m3。大（dà）口徑水（shuǐ）表價格0.3萬元/個，每天按8h計（jì）算，每年新鮮水（shuǐ）費約為57萬元。設備費（fèi）比值1：19O，而（ér）汙水費約（yuē）4.8萬元，河道汙（wū）水處理流量計費用1.5萬元，設備費比值1：3左右，同一企業進水與排水設備費比值相距甚遠。不能不引（yǐn）起使用單位的重視（shì）。

2、流量計誤差分析

2.1 流量計基（jī）本構造（zào）

流量計一般由流體槽、傳（chuán）感器（qì）、二次儀表組成（chéng）。因（yīn）測（cè）量原理與傳感器不（bú）同，流體槽有所不同，二次（cì）儀表大多（duō）采用51係統（tǒng）單片機。其工作（zuò）原理框圖如下：

2.2 流量（liàng）計誤差分析

流體槽：目前國內流量計流（liú）體槽較多的是三角堰(梯形堰)巴歇爾槽和無喉槽。**標準（zhǔn）JJGT11—9O明渠（qú）堰槽流量計試行（háng）檢定規程中對新安裝明渠槽（cáo）流（liú）量計（jì）應達到的（de）不確定度為：

薄壁堰

三角形缺口薄壁堰 1%～2%

矩形缺口薄（báo）壁堰 1%～4%

等寬缺口薄壁堰 1%～4%

寬頂堰

矩形寬頂堰 3%～5%

圓緣（yuán）寬頂堰 3%～5%

三角形剖麵堰 2%～5%

平坦V形堰 2%～5%

巴歇（xiē）爾槽 自由出流 3%

無喉（hóu）道槽（cáo） 自由出流 4%

**環保局HYS—Z一89明渠河道汙水（shuǐ）處理流量計（jì），液位計暫行技術要求，整套儀表的基本誤差≤±5%(滿量程誤差)，薄壁堰、巴歇爾槽、無喉（hóu）槽誤差在4%以下，均能達到HYS—Z一89要求(儀器誤差通常（cháng）≤1%)，使用時要考慮排放渠道及附近場地情況，特別是（shì）排放水（shuǐ）質對流體槽有無影響。例（lì）如，懸浮（fú）物含量較多的企業不要選用三角堰式流體槽，以免堵塞。含油或粘度較大的企業不要使用浮子式流量計。

傳感器是河道汙（wū）水處理流量計的關鍵元件，也是測量誤差的重要來源。影響傳感器（qì）正常工作（zuò）的因素較多，類型（xíng）不同（tóng），因素也不一樣（yàng）。例如：浮子（zǐ）式傳（chuán）感器傳動鋼索受溫（wēn）度（dù）變化影響較大（dà），冬季易結冰打滑，夏季鋼索受熱伸長（zhǎng）。超聲波電容式傳感器在器件供（gòng）電方式等方麵。易受到外界幹攏。電纜傳輸距離過長，信號衰減與受外界影響，對測量結（jié）果有較大的影響（xiǎng），這種影響往往大於其它因素的（de）影響，為（wéi）了防止幹（gàn）擾和信號衰減，有時需要對二次儀表（biǎo）進行改進，或在（zài）排放（fàng）口附近修建儀器（qì）室等。

二次儀表故障原（yuán）因，主要是（shì）元器件質量較差，在設計上主（zhǔ）要偏重多功能化。例如微機打印頭理論壽命0.4×10^6行，但實際使用中，能（néng）達（dá）到的不多。所以筆者認為河道汙（wū）水處理流量計（jì）主要功能是（shì）記錄排放水體積，其（qí）它性（xìng）能應服從於（yú）主要功能（néng），這樣不僅能降低成本，也能提高二次儀表長期工作的可（kě）靠性。

3、河道汙水處理流量計展望

隨著排汙申報（bào）登記工作的深人開展，河道汙水處理（lǐ）流量計已（yǐ）成為必不可少的（de）工具，將會長期為環境保護服務。河道汙（wū）水（shuǐ）處理流量計性（xìng）能（néng）和質（zhì）量也會有很大的提高，上述存在的（de）技術缺陷也會逐步改進，但是就目（mù）前企業排放口不規範，特別是企業經濟狀態，現行的（de）河道汙水處理流量計難（nán）以適應，尤（yóu）其（qí）是遇到（dào）排放渠道較窄，排放口附近無建築，流體槽與（yǔ）二次儀表距（jù）離（lí）大於30m等，附屬費用較大，現行河道汙水（shuǐ）處理流量計的缺點和矛盾更為突出（chū）。同時，河道汙水處理流量計在企業使用時，專業化太強也是現（xiàn）行儀器的缺陷，河道汙水（shuǐ）處理流量計（jì）是否正（zhèng）常工作，設備及人為的故障判斷也（yě）是影響儀器使用率，儀器帶病工作和長期閑置不工作（zuò）也是目前環保設備運行中普遍和突出的問題。