電磁流量計在重金屬廢水自動監測系統中的應用

摘要：本文介紹了管道式電磁流量計在重金屬廢水自動監測系統中的應用，分析了管道式電磁流量計與超聲波流量計的誤差來源，并對管道式電磁流量計應用于自動監控行業進行可行性分析。

1、引言

“十一五”以來，根據主要污染物總量減排監測的要求，廢水重點排污企業均安裝了廢水流量自動監測裝置，其中*常用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”)。超聲波流量計有著超強的測量液位的能力，但同時也存在使用過程中安裝高度與位置不規范、測量環境不合適等問題。而電磁流量計是通過2個不同磁場相交產生一個應變脈沖信號來準確地測量位置，具有精度高、線性好、運行穩定的特點，在給排水、污水處理、引水工程等項目中得到廣泛的應用。本次實驗選取了具有代表性的采用上述2種原理的流量計進行現場比對，并與經典的手工卷尺測量方法進行比較，分析2種方法在實際監測中的誤差情況。

2、實驗方法

2.1 實驗時間及地點

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 設備選型

本次實驗所用設備如表1。

2.3 實驗結果

3種測量方法試驗結果見圖1、圖2。以手工實測液位高度為基準，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，手工測量數據*大、DR－831A測量數據其次、TKLⅠ測量值*低。

從圖2可以看出，手工、DR－831A和TKL－Ⅰ3種測量方式在1月11日的測量結果同1月9日具有相似性，都表現出手工比對測量值*大、TKL－Ⅰ測量值*小。

見圖3，以手工實測液位高度為基準，2種流量計的誤差均在±5%的范圍內。除在1月9日14：40和14：45兩個時間點測量值表現出DR－831A測量誤差高于TKL－Ⅰ外，其他時段都明顯表現出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，2種流量計的誤差均在±5%的范圍內。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行液位測量，該裝置測量精度要相對較高，而且響應時間較短；后者使用超聲波探頭進行液位測量，該裝置測量時響應時間相對較長，不能及時反映液位變化。

3、可行性分析

3.1 政策法規

3.1.1《HJ/T 353－2007水污染源在線監測系統安裝技術規范》中規定可使用電磁流量計，引用技術規范《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，其各項性能指標也應滿足本標準的相關要求。

3.1.2《HJ/T 354水污染源在線監測系統驗收技術規范(試行)》中提到電磁流量計驗收的規范性引用文件為《JB/T 9248電磁流量計》。

3.1.3 《HJ/T 367－2007環境保護產品技術要求電磁管道流量計》規定了電磁管道流量計的技術要求、試驗方法和檢驗規則。

以上3個技術規范中可確定，超聲波明渠流量計和管道式電磁流量計均可用于水質在線監測系統。

3.2安裝條件

管道式電磁流量計應安裝在離任何上游擾動至少10DN和離任何下游擾動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場無法安裝超聲波明渠流量計、一些現場無法滿足自然流條件，特別是對一些帶壓排放的現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%，受流體流動狀態影響小，測量結果穩定。目前污水、供水用電磁流量計的精度一般選用0.3%，如果涉及到貿易交接，應該選用0.2%級精度的電磁流量計。

3.4 在線校準

管道式電磁流量計作為一種重要計量器具，應在一定的使用周期內進行檢定和校準，確保數據的真實性。住房和城鄉建設部于2011年10月頒布實施《管道式電磁流量計在線校準要求》(CJ/T364－2011)，明確規定管道式電磁流量計在線校準的技術要求，分別從標準表法和電參數法等2種方法對管道式電磁流量計的校準方法進行闡述。

4、結論及建議

管道式電磁流量計具備測量精度高，穩定性好，對直管段要求低，故障少等優點，而且政策法規允許安裝使用管道式電磁流量計。目前，**已出臺管道式電磁流量計的在線校準規范，為管道式電磁流量計的使用奠定了基礎。