[发明专利]明渠流量计在线检定/校准的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于流体检测技术领域，涉及一种明渠流量计在线检定/校准的方法及其装置。

背景技术

明渠流量计作为污水流量计量的仪表，广泛运用于工业、城市废水排放监测计量，多采用液位变送器结合流量槽(巴歇尔槽)和流量堰(薄壁堰)作为流量测量装置，其流量计量的精度取决于液位变送器的测量准确度和流量槽或流量堰的几何结构尺寸、加工精度以及流量积算公式。由于污水排放量测量准确性将直接影响到企业和社会的经济效益，因此必须对每个污染排放检测点安装符合要求的污水流量检测仪表。发达国家有着先进技术，明渠污水流量监测系统一次性完成之后可以使用多年，而国内由于各种各样的原因，企业安装的明渠流量计并没有很好地发挥其应有的作用，实际的污水计量以及明渠计量仪表的校准还存在较多的问题，主要体现在：(1)流量计安装后，由于老化、结垢、故障等原因，使得计量数据的准确性和可靠性降低，不符合国家计量法律法规和标准的要求；(2)由于检测技术的限制，明渠污水流量计目前尚不能定期在线检定或校准，对不合格的设备不能及时发现和更新；(3)明渠流量计在污水计量中比较突出的问题是仪表在安装前进行检定或校准，投入使用后一般无法拆卸，也无法对其进行定期检定，监测获得的数据只是一个估计值，严重影响了社会效益。

针对明渠流量计投入运行后长期不能检定或校准和无法在线检定的现状，发明了一种新型明渠流量计在线检定/校准的方法，并研制了在线检定/校准装置。利用该装置，可对明渠流量计进行现场在线实流检定或校准，从而提高了污水排放量计量数据的准确性，有利于国家节能减排的政策方针。

发明内容

本发明的目的是提供一种明渠流量计在线检定/校准的方法及其装置，以提高流量计量精度，保证企业效益和社会公平。

明渠流量计在线检定/校准的方法是采用速度面积法测量流量，将流速仪测量探头和液位变送器通过测控系统输出脉冲信号控制，伸入明渠中，根据明渠结构参数，上位机系统将自动选取测量特征点，同时将流通截面分成面积相等的若干个元面积，然后流速仪测量出每一元面积的特征点流速，并以该特征点流速代表每一元面积的平均流速，按下式计算出污水的流量Q，然后与被测流量计计量的数据进行比较、分析获得被测流量计的检定/校准结果：

Q=Σi=1nviAi---(1)]]>

其中v_i为某个元面积上的特征点速度，A_i为明渠截面上分成的n个元面积。

实现上述方法的装置，包括测控系统、第一步进电机、第一丝杆、第二步进电机、第二丝杆、导杆、流速仪、液位变送器及螺纹孔支架；在明渠的两侧各安装一只可满足不同明渠水位高度，调节设备位置的螺纹孔支架；由第一步进电机与第一丝杆通过联轴器构成的水平电机系统架设在两个螺纹孔支架之间，横跨在第一丝杆上的滑板一侧安装有由第二步进电机、第二丝杆及导轨通过联轴器构成的竖直电机系统，滑板另一侧安装有液位变送器，第二丝杆上的滑板下方的固定安装有流速仪；测控系统分别与第一步进电机、第二步进电机、流速仪、液位变送器信号连接，根据具体的明渠水位高度，测控系统输出控制脉冲信号驱动第一步进电机和第二步进电机，通过步进电机不同转动的方向控制对应丝杆的运动行程方向，使得丝杆上的滑板进行各自相对应的运动，从而使流速仪与液位变送器移至相对应的特征点进行数据的测量，最后测控系统将所测量得到的数据传送至上位机，上位机通过公式(1)的计算得到流量，完成特征点的测量，将此流量与被测流量计的流量进行比较、分析得到被测流量计的检定/校准结果。