[導(dǎo)讀] 通過對現(xiàn)場安裝后的量水堰槽幾何尺寸測定和安裝技術(shù)規(guī)范性的核準(zhǔn)，研究超聲波明渠流量計實地安裝后計量準(zhǔn)確性的驗證方法。
1 前言
超聲波明渠流量計具有計量準(zhǔn)確、即時、自動連續(xù)累計等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于污染源廢水計量上。由于實地安裝、運行條件與技術(shù)監(jiān)督部門對該產(chǎn)品認(rèn)證條件相差甚遠(yuǎn)，極易造成流量計安裝的不規(guī)范和各項性能指標(biāo)運行的不穩(wěn)定，造成計量失準(zhǔn)。在實際工作中超聲波明渠流量計安裝較為普及，但安裝質(zhì)量、計量準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性能并不樂觀。應(yīng)該說實地安裝后的驗證工作剛剛起步，驗證技術(shù)不是很成熟，導(dǎo)致這項工作相對滯后，因此，尋找到在現(xiàn)場比較實用、操作性強的驗證方法對其計量準(zhǔn)確性的驗證是流量計正常使用前必做而緊迫的工作。
2 計量準(zhǔn)確性的驗證
根據(jù)廢水排放管、渠條件選定合適的量水堰槽和規(guī)格后，還要科學(xué)地選定安裝位置，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貓?zhí)行安裝技術(shù)要求，實現(xiàn)準(zhǔn)確測定廢水排放量。
2.1 安裝規(guī)范性驗證
超聲波流量計由兩部分組成，一是量水堰槽部分；二是儀表部分。量水堰安裝在明渠水路的中途和末端，利用堰的截流作用，使流經(jīng)堰槽的水量與液位形成確定的對應(yīng)關(guān)系，通過儀表的超聲波探頭測量水位，再由儀表按相應(yīng)的量水堰槽的水位一流量對應(yīng)關(guān)系反推流量，因此安裝規(guī)范性的驗證主要包括安裝位置的合理性、堰槽幾何尺寸的與設(shè)計規(guī)格的一致性和安裝技術(shù)的規(guī)范性、儀表設(shè)置的準(zhǔn)確性。
2.1.1 安裝位置適宜性驗證
量水堰槽安裝到渠道后，觀察堰槽上游水位是否受到堰槽下游水位的影響，即是否存在淹沒流，若存在淹沒流，則選定位置不合適，應(yīng)在自由流狀態(tài)運行。對自由流判定是，只要堰板游水位低于堰板過水部位的最低點即為自由流。如圖1、圖2。
2.1.2 堰槽幾何尺寸核準(zhǔn)和安裝規(guī)范性的驗證
以矩型堰為例，如圖3。驗證堰板實際測量尺寸是否與設(shè)計規(guī)格一致，如堰口寬度等；為保證流經(jīng)堰板缺口處水流橫截面積為矩形，驗證其緣口是否平直，矩形缺口兩個豎緣與下緣夾角是否為直角，整個堰板是否垂直于渠道，堰板的中軸線是否在說安裝渠道截面的中心線上；水位觀測點與堰口下緣是否在同一水平面上，以保證一次儀表準(zhǔn)確測量出水深（H）。上述指標(biāo)是保證矩形堰存在H-Q對應(yīng)關(guān)系的前提。
圖3 矩型堰
2.1.3 核驗儀表內(nèi)設(shè)置的H-Q對應(yīng)關(guān)系
參數(shù)設(shè)置檢驗是安裝后能否準(zhǔn)確計量的關(guān)鍵。對于明渠超聲波流量計矩形堰，一定規(guī)格的堰口寬存在確定的H-Q 關(guān)系參數(shù)，這種關(guān)系參數(shù)是由國家技術(shù)監(jiān)督部門依據(jù)對該產(chǎn)品的認(rèn)證規(guī)程核算而定的，而在安裝H-Q關(guān)系參數(shù)要通過人工置入儀表設(shè)置中，也就是說容易發(fā)生人為改動的情況，因此依據(jù)認(rèn)證規(guī)程核算而定的H-Q關(guān)系參數(shù)，核驗儀表內(nèi)設(shè)置的準(zhǔn)確性，是對堰板的幾何尺寸及安裝規(guī)范化驗證后需馬上進(jìn)行的工作，驗證合格后馬上進(jìn)行鉛封，以鎖定驗證合格狀態(tài)。
2.1.4 核驗流量計顯示的準(zhǔn)確性
對安裝位置合理性、安裝技術(shù)的規(guī)范性、儀表內(nèi)設(shè)H-Q對應(yīng)關(guān)系的準(zhǔn)確性核驗合格后，從理論上講流量顯示值應(yīng)該是準(zhǔn)確的。但如何標(biāo)定顯示值的準(zhǔn)確與否，我們知道，超聲波明渠流量計的工作原理是通過測量液位高度，再根據(jù)內(nèi)設(shè)的H-Q對應(yīng)關(guān)系反推流量。現(xiàn)在已知H-Q是準(zhǔn)確的，若儀器顯示液位值與實測結(jié)量一致（或相差甚微），證明儀器顯示液位值是準(zhǔn)確的，推之流量顯示值也是準(zhǔn)確的。
對儀器顯示液位值與實測結(jié)果進(jìn)行同步對比，方法為在堰板上游某一位置處，從液面上確定一點，測定該點到零點水平線的垂直距離（設(shè)為K）并保持其值不變，當(dāng)液面上確定一點，測定該點到零點水平線的垂直距離（設(shè)為K）并保持其值不變，當(dāng)液位變化時用直尺測量該點到液面的垂直距離（設(shè)為L），便可得到實測液位值，即H：K-L，同時與儀器顯示值進(jìn)行比較驗證。
2.2 運行穩(wěn)定性的檢驗
污水流量計是需要連續(xù)不問斷運行計量裝置，其所具性能運行的穩(wěn)定性是保證安裝后正常使用所必需的。污水流量計多安裝在廢水排污口處，不論是水堰槽部分還是儀表部分安裝環(huán)境超過了安裝要求的環(huán)境指標(biāo)，如酸、堿等腐蝕氣體以及大功率用電設(shè)備和強振動裝置等，將影響測定效果，而來自各方面的影響會直接地反映到儀表的有關(guān)性能的不穩(wěn)定變化上，因此說在進(jìn)行安裝、設(shè)置驗證后，需用相當(dāng)長一段時間內(nèi)（一般為三個月）做好詳盡的運行記錄，檢驗各項性能的穩(wěn)定性。
結(jié)束語
經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督部門認(rèn)證合格的明渠超聲波流量計，其計量準(zhǔn)確性是不容置疑的，但是現(xiàn)場安裝是一項很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ?，由于現(xiàn)場安裝等諸多不利因素容易使這項工作敷衍，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確地測量流量。與一般的儀表不同，明渠超聲波流量計即使經(jīng)檢定合格，若是在水渠上安裝不合技術(shù)要求，仍不能得到準(zhǔn)確的計量數(shù)據(jù)。因此，驗證其實地安裝后是否達(dá)到國家有關(guān)部門對該產(chǎn)品的認(rèn)定水平是其投入正常使用前必做的工作。