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水污染源在线超声波流量计比较确认办法的商量
【颜色: 绿 发布日期:2018年4月25日   信息来源:互联网   浏览1861次 【字体: 】  

水污染源在线超声波流量计比较确认办法的商量

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  0 引言

  跟着科学的成长,水污染源流量测量逐渐由不按期瞬时监测改变为持续在线监测,与其他污染物(如,CODCr,NH3-N)在线监测仪器相配套,知足了国度对排污源重要污染物总量控制的请求。今朝,广泛应用、便利、精确靠得住的污水排放计量手段长短接触测量方法的超声波流量计。超声波的特点是频率高、波长短、衍射现象小、偏向性好、在液体和固体中衰减小、穿透率年夜、碰到杂质或分界面有明显的反射[1]。根据计量请求,对污水排放企业安装的在线设备必须进行比较监测。完成该项工作的单位重要为省、市级情况保护监测站,且以市级情况监测站为主。对于污染物在线监测设备的比较,一般采集平行样,1个样品在线仪器分析,另1个样品送到化验室分析,然落后行2个数据比较,肯定污染物在线监测设备是否合格。对于流量的监测今朝还比较艰苦,因为年夜部分市级站的流量计是旋桨转子流量计,与超声波流量计配套的主如果溢流堰或槽,这些堰或槽不具备转子流量计测量前提。是以,必须采取全新的思路对超声波在线流量仪进行比对。笔者是经由过程确认超声波流量计是否精确安装,对应水头高度与响应的流量是否吻合来比对确认在线超声波流量计的。

  1 比对测量的道理

  今朝,运城市排污企业安装的超声波流量计主如果北京九波声迪科技有限公司临盆的WL-1A型超声波流量计,常用的量水堰槽有直角三角堰、矩形堰和巴歇尔槽(见图1)。个中,年夜部分企业安装的是巴歇尔槽,只有极少数企业安装的是三角堰、矩形堰。巴歇尔槽的水位―流量关系由实验室标定,且对于上游行进渠槽前提请求较弱。因为三角堰和矩形堰的水位―流量关系来源于理论计算,是以轻易忽视一些应用前提带来附加误差。

 

 

  WL-1A仪表直接测量的物理量是液位。用于测流量时,在上安装量水堰槽。量水堰槽把内流量的年夜小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的水位,再按响应量水堰槽的水位―流量关系反算出流量。

  1.1 测量水堰槽测流量的道理

  渠内的流量越年夜,液位越高;流量越小,液位越低(见图2)。

 

  一般渠道,液位与流量没有肯定的对应关系,因为同样的水深,流量的年夜小还与渠道的横截面积、坡度、粗拙度有关。在渠道内安装测量的水堰槽,因为堰的缺口或槽的缩口横截面积比渠道的小,所以渠道上游水位与流量的对应关系重要取决于堰槽的几何尺寸。同样的测量水堰槽放在不合的渠道上,雷同的液位对应雷同的流量,风速仪是测量空气流速的仪器。它的种类较多,气象台站最常用的为风杯风速计。量水堰槽的感化就是把流量转成液位。量水堰槽的水位―流量关系可以从JJG 711―90堰槽流量计中查到。

 

  1.2 超声波测液位的道理

  超声波测液位采原则见图3。

 

  超声波测液位采取超声波反响测距法,探头固定安装在量水堰槽水位不雅测点的上方,对准水面发射超声波。超声波经由t1时光,走过E1距离,碰着校订棒。一部分超声波能量被校订棒反射,并被探头接收(仪表在显示器上“校波”的指导地位出现“▲”提示符)。仪表记录这段时长t1。超声波的另一部分能量绕过校订棒,经由t2时达到水面。这部分能量被水面反射后,被探头接收(仪表在显示器上“回波”的指导地位出现“▲”提示符)。仪表记下这段时长t2。校订棒的长度E1是固定的。仪表根据t1与t2的比例,再乘以E1,求出水面到探头的距离D。

  根据北京九波生迪科技有限公司编写的《WLA-1A型超声波流量计应用解释书(2007)》安装仪表时,经由过程按键已向仪表的存储器内设置了探头(法兰盘地位)到水位等于0的距离L。仪表从内存读取参数L。用L减去D,求出液位H,再根据堰槽类型,计算出水头高度。

  仪表的感化就是控制探头发射和接收超声波获得液位数据,计算获得响应的测量值,把液位转成流量。

 

  具体操作参看仪表解释书。

  2 安装请求

  堰或槽一般由正规厂家设计安装,笔者只简单介绍传感器的安装。

  堰式流量计的超声波或静压液位传感器安装在上游距堰板最年夜水头的3倍~4倍处。研究发明置于3.5倍最年夜水头处,将渠底进行整平,包管测量时流量计固定不动,测量精度更高[2]。槽式流量计的巴歇尔槽和无喉道槽配接的超声波或静压液位传感器安装在距喉道2/3紧缩段长度的地位。

  安装超声波液位传感器留意事项是,a)超声波液位传感器发射声波面要垂直对准水面;b)超声波液位传感器的安装高度不要过高,热像仪具有多功能,高清晰度及高性能的特点,安装高度稍年夜于最高水位加上盲区(此距离不克不及用于测量)的距离即可;c)超声波液位传感器有波束角,安装时要使其声波传播路径上没有其他反射面[2]。

  3 实际应用

  3.1 测量前的预备

  实际工作中,监测人员带上卷尺或测量尺(请求精确到0.001 m)和装有Excel文件的手提电脑即可。在现场监测人员不雅察堰槽外形,检查设备安装地位合格,设备完美后,测量堰槽的各类参数,如,三角堰的角度及水头高度,矩形堰测量渠宽、堰开口宽度及水头高度,巴歇尔槽测量喉口的宽度和喉口上游水深,最后根据堰槽的各类参数肯定应应用的公式。

  3.2 测量地位

  矩形堰或三角堰水头的测量地位位于出水口的上游紧靠渠壁的地位,测量水深H减去P值,获得水头高度h值(见图4)。巴歇尔槽测量地位位于紧接近喉口的上游靠渠壁的地位。留意测量设备不克不及紧贴超声波传感器,防止对其形成干扰,同时测量器具要细且有必定的机械强度,如,测量巴歇尔槽水深时,水流比较急测量对象轻易变形,一些小尺寸的巴歇尔槽假如测量对象粗笨会使水面高度进步。

 

 

  3.3 计算公式

  每个企业的在线监测举措措施都有验收申报。根据申报供给的计算公式计算流量,也可根据在线流量计解释书供给的计算公式计算流量。

  3.4 办法应用

  比较监测时,起首把计算公式输入计算机的Excel文件,设计好最快捷的计算办法,一般要用到Power函数,然后开端测量深度或水头高度,每读取1个数值,急速输入该数值,同时记录在线流量计的数值。每次持续测量5个数值计算平均值,作为不雅测成果。

  只要堰槽安装规范且仪表参数设定精确,均能知足比较测量的请求。

  3.5 实际应用中发明的一些问题

  实际工作中发明即使流量计本身不存在问题,也会因安装地位纰谬,参数设置或渠道地面等问题导致测量掉败[3]。平日的问题包含:

  a)部分企业堰槽不相符设计请求,如,溢流口0.75 m的矩形堰,溢流口加宽到0.8 m;巴歇尔槽喉口上宽下窄,会造成计量成果偏低。工作中发明,有些企业为了掩盖排污总量有意把仪表设置成低于正常流量值的固定命值;

 

  b)污水处理公司经常把进出口在线流量计仪表的参数设置缺点,致使处理量比实际明显偏年夜,烟气分析仪广泛适用于各种工业燃烧设备的维护与监测,主如果为了完成本地当局下达的减排目标,弄虚作假;

  c)有些企业排污口在线流量监测举措措施仪表地位安装不规范,如,在线测量仪表没有校订棒或测量仪表固定支架用软铁皮制成,有风的情况下乱晃荡等等;

  d)有的污水处理厂巴歇尔槽的上端紧靠水流的转角,水面因为向心力的感化,水流湍急且阁下高度不一样,造成测量成果不精确。

  4 结语

  安装在线流量监测体系,可有效地核算污染物排放总量,便于情况保护主管部分对污染物排放量进行治理。今朝,企业污水排放口的在线流量计年夜部分应用超声波流量计,该设备计量是否精确须要进行比对确认。针对环保监测部分今朝应用的流量测量设备比较落后,且在线流量设备的渠道不具备测量前提的状况,笔者提出根据超声波流量计测量道理,经由过程测量水深或水头高度用公式计算流量的办法,经由过程实践证实计算精准,可知足在线超声波流量计比对确认的请求。

  这种经由过程测量水深用公式计算流量的办法可用于小型河道的流量测定,在河道河床较窄的处所固定两边的河堤坝和河床,形成1个矩形沟渠,把流量测定转换成深度测定,然后依有关材料和实践,回归水深和流量的函数模型,就可根据测量到的水深数据计算流量。

  参考文献:

  [1] 张国忠,赵家贵.检测技巧[M].北京:中国计量出版社,1998.

  [2] 赵树旗,李晓亮,周玉文,等.便携式超声波流量计的校准及应用[J].计量装配及应用,2010,20(4):26-28.

  [3] 赵晋梅,薛梅花,闫玉会.超声波测流技巧和超声波流量计的应用[J].仪器仪表标准化与计量,2004(1):30-31.

  作者简介:史军致,1970年生,男,山西万荣人,1996年卒业于山西师范年夜学化学专业,工程师。

超声波流量计&

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