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无源污水流量计的系统设计及实际应用情况

无源污水流量计的系统设计及实际应用情况目前,国内市场相继出现了不少种污水流量计产品,应用到各种污水计量环境中,给环境管理提供了准确的数据。通过调查发现有三个问题给流量计的应用造成了一些问题,一是污水排放口多设在厂界.一般环境较差,既没有电源又没有旋转二次仪表的地方而市场现在销售的仪表不但要求有电源而且二次仪表还要求使用环境,一台流量计1万元左右.但配套电源和仪表使用环境所需投资是仪表投资的3—8倍,个别情况还要多。第二个问题是污水流量计的倍感器在高寒地区不宜使用,一般厂家标出的低限使用温度都在-1O℃,而在东北地区超过这一温度的时间大致在3~4个月,这样就给使用单位造成了一些困难。第三是仪表使用精度问题,在调查过程中发现百分之九十以上的用户使用的是明渠流量计既然是明渠测瀛,也不能解决整体污水测量的准确性,因为帕歇尔水槽测量的粗度尚没有充分的数据,其槽与水位计组合的精度一般3%一5%左右,如美国ISCO生产的流量计(世界名牌)标出的流量精度为5%丽标的水位精度在千分之二,既然使用槽作为测流手段,那么使用一些俺单的仪表与槽配合完全可达到计量要求。
根据上述问题,我们推荐一种无源污水流量计。
2、原理与特点
本仪器现场安装结构如图(1)所示,其原理是水通过水槽1(该设计是以帕歇尔水槽(Parshall)为标准),将水量变换成标准水位,由浮子3(参看图2)带动水位流量变换装置4,该变换装置将变换好的流量信号经传动装置6传给显示装置5显示瞬时流量,并同时经传动装置6将这一信号传给记录装置1O,这一装置采用了自记钟的原理.在特制的记录纸上将流量信号按时间及日期记录下来,记录满后由仪表操作者收回统计。
污水流量计区别于其它型式流量计主要是:
(1)全机械不需要任何电源。
(2)整机没有电子原器件,受温度、湿度及水质影响小,曾在-40℃~5O℃的情况下试验造行正常.适用范围广。
(3)仪器造价低,6OO~800元/台。
(4)结构简单,运行可靠,需维护量极小。
(5)操作方便,使用人员不需专门培训,一般工人即可操作
3、系统设计
3.1量水槽设计
一般明渠测流量使用的方法较多,该仪器采用了国内外通有的帕歇尔水槽,人为改变流态,但不改变流量,流体流过水槽时其水位高度和流量有一定的函数关系,用帕歇尔水槽测量污水具有建筑体积小,水头损失小.无淤积,不易堵塞便于工厂商品化。水槽可用PVC塑料、钢板和玻璃钢制造。在使用环境好,要求不高时也可设计采用三角堰和矩形堰,制造更为简单,帕歇尔量水槽尺寸可通用见中华人民共和国国家计量检测规程手册(JJG711-90)
3.2液位计设计
有了标准水槽,测量流量就可通过测量液位求得流量结果因为污水流经帕歇尔水槽时形成一定的液位高度。在自由状态下流量与液全高度之间存在着固定的函数关系:
Q=CH4
式中Q为瞬时流量,H为液位高度,C、N是与帕歇尔水槽有关系的系数设计采用了浮子带动变换器的方法,实现液位高度满足记录仪的标准要求。在这一过程中也产生了仪表的主要误差,造成误差的因素是浮子的传递误差和记录误差分析如下:
(1)浮子连线由于温度变化引起的膨胀误差e,浮子连线采用1RISNi9Ti材质丝长度在1.5m左右,查得膨胀系数为11.2×10(1/℃1),设计环境蕞大温差为±3O℃,有mm=0.5mm。
(2)记录纸误差e:,根据上海记录纸厂标准给出e2<0.5mm。
(3)记录仪误表e,,因记录议设计采用国家标准设备,出厂给出的蕞大误差<0.05,因此emm=0.05m。
(4)现场安装零的误差e,也就是浮子在静水井里当没水时标校产生的误差,如按要求标校emm可小于1mm。
该仪器测量液位时蕞大相对误差<3%按3Om3/min蕞大流量,液位蕞大高度820mm计算。
3.3瞬时流量显示设计
污水流量计表盘刻度是根据流量公式Q=CH,通过液位长度计算出相应的角度.表盘上的相应角度代表相应的流量:
3.4记录纸设计
记录纸其长度和宽度根据记录设备要求,其横坐标可以设计成以小时为单位,也可以设计成以天为单位,可根据用产要求设计成不同型式,其纵坐标也是根据流量公式Q=CH计算得到,量程可自己选择.其样式可参见图3。
3.5技术指标
(1)测量范围:0-25m3/min(根据用户要求可调整)。
(2)测量误差:流量<5%F·S液位<5‰F·s
(3)工作方式:连续
(4)使用温度:-3O℃~+5O℃。
(5)使用湿度:
(6)重量:3.5kg
4、存在问题
(1)该仪表的累计流量是通过记录纸统计得出,需要操作者计算.虽说很容易,但要多一道手续。
(2)有时用户在测量流量的同时要等比采样,等比采样的设备要求有一个模拟信号,因该仪器是无源仪表,故没有这一输出。设计耆也考虑到这一点,如有要求可在仪表的传动轴上加接一个滑线电阻式传感器,加接后仍然不需加电源,电源由取信号端加接即可。
5、结论
(1)该仪表已于九一年通过省技术监督局鉴定,各项指标达到设计要求:
(2)该仪表流量单位是一个非线性的故其误差在不同流量时的误差不同,越接近满量程其误差越小,因此用户在购买该仪表时,使用的蕞大量程要等于选用仪表量程的五分之四,这样可减小测量误差。
(3)该仪表于1990年申请专利,专利号为902246224。
点击次数:  更新时间:2017-06-22 17:12:40  【打印此页】  【关闭