0 引言

         眾所周知，我國(guó)的社會(huì)環(huán)境污染治理問題不容回避，必須加強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測(cè)力度及增加相應(yīng)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，同時(shí)對(duì)各企業(yè)的環(huán)境管理體系提出更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。國(guó)家環(huán)保部門相繼發(fā)布了 HJ/T 353 － 2007、HJ/T 354 － 2007、HJ/T 355 － 2007、HJ/T 356 － 2007 等一系列規(guī)范性文件，從水污染源系統(tǒng)監(jiān)測(cè)安裝、驗(yàn)收、運(yùn)行與考核等方面確保了企業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳及時(shí)和有效。

 

         這些文件與監(jiān)測(cè)污水?dāng)?shù)據(jù)有關(guān)，對(duì)諸如化學(xué)需氧量 COD、總磷 TP、pH 值、氨氮 NH3 － N 等指標(biāo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)要求、試驗(yàn)過(guò)程、檢驗(yàn)項(xiàng)目以及考核判定等做出了等詳細(xì)規(guī)定，但是對(duì)污水流量的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)方法和其準(zhǔn)確度等級(jí)沒有做出詳細(xì)的要求。 

 

1、概述

         明渠堰槽流量計(jì)在污水自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，是一種比較常見的污水計(jì)量流量計(jì)。目前，國(guó)家關(guān)于明渠流量計(jì)的檢定規(guī)程比較少，有 JJG 711 － 1990《明渠堰槽流量計(jì)試行檢定規(guī)程》，JJG ( 水利) 004 － 2015《明渠堰槽流量計(jì)計(jì)量檢定規(guī)程》、JJF (浙) 1080 － 2012《明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)規(guī)范》等規(guī)范文件。由于明渠流量計(jì)的量水堰槽體積較大，安裝位置相對(duì)固定，企業(yè)申報(bào)檢測(cè)時(shí)都會(huì)要求明渠堰槽流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢定，很多地方計(jì)量機(jī)構(gòu)也是按照1990 年批準(zhǔn)實(shí)施的試行檢定規(guī)程開展工作。［1］

 

         關(guān)于明渠流量計(jì)在線計(jì)量規(guī)程或規(guī)范，各地方都會(huì)有不同的討論聲音，特別是浙江率先出臺(tái)了地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范，給了我們一些計(jì)量工作參考依據(jù)。同時(shí)，結(jié)合筆者自身日常工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出明渠堰槽流量檢測(cè)時(shí)的一些常見粗大誤差，進(jìn)一步進(jìn)行深入研究現(xiàn)場(chǎng)明渠流量計(jì)在線校準(zhǔn)工作

 

2 常見誤差分析

         明渠堰槽流量計(jì)的原理是在明渠中設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的量水堰槽，通過(guò)流過(guò)量水堰槽的流量與水位高度呈函數(shù)關(guān)系，根據(jù)每個(gè)型號(hào)量水堰槽的流量公式及經(jīng)驗(yàn)值，非常終計(jì)算出流量。［2］由于 JJG 711 － 1990 上沒有給出示值誤差精度在多少數(shù)據(jù)內(nèi)合格，行業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為流量計(jì)測(cè)量精度應(yīng)符合 ± 5% 范圍以內(nèi)。常用的明渠堰槽流量計(jì)按測(cè)量原理可分為堰法、測(cè)流槽法、電磁流量計(jì)法和速度—面積法。［3］按 照 JJG 711 － 1990 中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量檢定的規(guī)定，其主要的現(xiàn)場(chǎng)檢定項(xiàng)目包括:(1)幾何尺寸誤差;(2)液位示值誤差;(3)瞬時(shí)流量示值誤差;(4)液位測(cè)量的重復(fù)性。通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)造成明渠流量計(jì)粗大誤差的有以下幾個(gè)原因:

 

 (1)堰槽的幾何尺寸誤差

         主要原因有以下幾方面:一是企業(yè)制造精度問題，企業(yè)發(fā)展良莠不齊，外協(xié)加工質(zhì)量無(wú)法控制，企業(yè)自身生產(chǎn)能力限制，無(wú)法保證堰板和槽體加工精度;二是現(xiàn)場(chǎng)安裝問題，很多情況由于安裝施工者暴力施工操作因素，容易造成堰槽擠壓安裝造成尺寸誤差;三是用戶不按規(guī)定改造渠道，在現(xiàn)有不規(guī)則的渠道中安裝標(biāo)準(zhǔn)的堰槽造成形變誤差。 JJG 711 － 1990 中對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢定的 20. 3 中規(guī)定:堰槽結(jié)構(gòu)尺寸(寬度、長(zhǎng)度)的不確定定值未明確給出，僅是給出了合成流量不確定度。由于在明渠流量計(jì)檢定現(xiàn)場(chǎng)，首先依據(jù)以上現(xiàn)場(chǎng)堰槽幾何尺寸、安裝方式等原因，產(chǎn)生的粗大誤差就已經(jīng)可以判斷此流量計(jì)不合格，但由于國(guó)家檢定規(guī)程沒有判斷不合格數(shù)值依據(jù)，所以還暫時(shí)無(wú)法給出不合格判定。

 (2)液位示值誤差

         液位示值誤差主要存在以下幾方面問題:一是液位計(jì)的安裝場(chǎng)所現(xiàn)場(chǎng)條件比較差，大多數(shù)液位計(jì)沒有任何遮擋，往往是污水橫流、露天暴曬;二是在JJG 711 － 1990 上，沒有對(duì)液位計(jì)的安裝和遮擋做出要求，加上用戶對(duì)液位計(jì)的安裝地點(diǎn)和條件的認(rèn)識(shí)不同，出現(xiàn)了明渠流量計(jì)上確實(shí)安裝了液位計(jì)，但是由于每家的液位計(jì)安裝位置不同，造成水位零點(diǎn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象;三是液位計(jì)在讀取過(guò)程中，未考慮溫度、濕度影響，未進(jìn)行讀數(shù)修正;四是液位計(jì)水位超差，部分原因是由于安裝后沒有做現(xiàn)場(chǎng)零點(diǎn)校準(zhǔn)造成。 

(3)瞬時(shí)流量示值誤差

         在現(xiàn)場(chǎng)檢定過(guò)程中，我們根據(jù)規(guī)程要求，在被檢流量計(jì)非常大流量的(20 ～ 100)% 范圍內(nèi)(包括 20% 、 100% )均勻選取 5 個(gè)流量檢定點(diǎn)，每點(diǎn)檢測(cè) 3 次，現(xiàn)場(chǎng)工作中無(wú)論是污水處理廠還是企業(yè)的排污口都難以操作達(dá)到要求。［5］這樣就存在工作矛盾，一方面按照貿(mào)易交接，污水流量計(jì)需要檢定證書，另一方面，污水流量大小由于種種原因，無(wú)法正常按照檢定規(guī)程要求的 5 個(gè)流量點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 

(4)液位測(cè)量的重復(fù)性

         重復(fù)性誤差主要有以下幾方面問題:一是液面的穩(wěn)定程度不確定，當(dāng)液面不平穩(wěn)，有大量波浪、漩 渦、泡沫時(shí)，液位測(cè)量的重復(fù)性必然無(wú)法滿足工作要求;二是流量計(jì)安裝位置前端的行進(jìn)渠道長(zhǎng)度不滿足要求，很多企業(yè)用戶受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件的限制，沒有條件建造足夠長(zhǎng)度的行進(jìn)渠道進(jìn)行整流，不符合明渠流量計(jì)的使用要求。［6］ 

 

3 建議

         目前，各地計(jì)量機(jī)構(gòu)檢測(cè)明渠堰槽流量計(jì)的方法大同小異，基本上依據(jù)相關(guān)規(guī)范文件開展工作，但 是，我們可以發(fā)現(xiàn)符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的檢定或校準(zhǔn)方法相對(duì)而言還是不完善，可操作性差，比如對(duì)大型明渠流量計(jì)實(shí)測(cè)時(shí)，渠道寬度較大，渠道建筑不規(guī)則多變，有地方計(jì)量機(jī)構(gòu)用分度值為 1mm 的鋼直尺測(cè)量水位后再計(jì)算流量，完全不符合規(guī)程要求。因此，制修訂符合實(shí)際情況的校準(zhǔn)規(guī)范和研究采用有效的檢測(cè)手段非常有必要。

 

         各地計(jì)量部門亟需解決的問題建議如下:(1)切合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的檢定或校準(zhǔn)規(guī)程;(3)制訂各個(gè)檢定項(xiàng)目及相應(yīng)的非常大允許誤差;(3) 統(tǒng)一檢定標(biāo)準(zhǔn):計(jì)算水頭非常佳選取方法和統(tǒng)一水位零點(diǎn);(4)研究污水粘滯性、溫/濕度對(duì)檢定精度的影響;4、現(xiàn)場(chǎng)檢定流量點(diǎn)的選擇，重復(fù)性的計(jì)算方法;(4)制訂流量系數(shù)的修訂權(quán)限，檢定合格后流量系數(shù)的管理方法。