便攜式超聲波明渠流量計(jì)

一、技術(shù)背景及應(yīng)用

為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》和《中華人民共和國(guó)水污染防治法》，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，保障人體健康，生態(tài)環(huán)境部于2019年12月24日，發(fā)布了《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CODCr、NH3-N 等）安裝技術(shù)規(guī)范》和《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CODCr、NH3-N 等）驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》。在《安裝技術(shù)規(guī)范》中，提出了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成中，需要有流量監(jiān)測(cè)單元，對(duì)于需測(cè)定流量的排污單位，要建設(shè)明渠標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)量堰（槽），并且堰槽的建設(shè)應(yīng)能夠進(jìn)行明渠流量計(jì)比對(duì)工作，推薦三角堰、矩形堰及巴歇爾槽。在《驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》中，對(duì)水污染源流量監(jiān)測(cè)單元的驗(yàn)收方法提出了具體的要求，分為液位誤差比對(duì)和流量誤差比對(duì)， 具體如下：

液位誤差比對(duì)：用便攜式明渠流量計(jì)比對(duì)裝置（液位測(cè)量精度≤0.1 mm）和超聲波明渠流量計(jì)測(cè)量同一水位觀測(cè)斷面處的液位值，進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，每2 min記錄一次數(shù)據(jù)對(duì)，連續(xù)記錄6次，計(jì)算每一組數(shù)據(jù)對(duì)的誤差值Hi，選取最大的Hi作為流量計(jì)的液位比對(duì)誤差。

流量誤差比對(duì)：用便攜式明渠流量計(jì)比對(duì)裝置和超聲波明渠流量計(jì)測(cè)量同一水位觀測(cè)斷面處的瞬時(shí)流量，進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，開始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)10 min，分別讀取明渠流量比對(duì)裝置該時(shí)段內(nèi)的累積流量F1 和超聲波明渠流量計(jì)該時(shí)段內(nèi)的累積流量F2，按公式計(jì)算流量比對(duì)誤差ΔF。

根據(jù)以上要求可以看出，在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí)需要用到便攜式明渠流量計(jì)，驗(yàn)收的過(guò)程中要連續(xù)地統(tǒng)計(jì)記錄液位數(shù)據(jù)及流量數(shù)據(jù)，需要在12分鐘內(nèi)同步記錄在線明渠流量計(jì)和便攜污水流量計(jì)各6個(gè)液位數(shù)據(jù)，及在10分鐘內(nèi)同步記錄在線明渠流量計(jì)和便攜污水流量計(jì)各2個(gè)明渠流量累計(jì)數(shù)據(jù)，而且因?yàn)槲鬯髁勘O(jiān)測(cè)過(guò)程是不可逆的，一旦在記錄過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，則需要重新進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)收，在時(shí)間上和空間上都給現(xiàn)場(chǎng)的驗(yàn)收工作帶來(lái)了困難。

針對(duì)國(guó)內(nèi)目前沒有能夠方便快速完成上述驗(yàn)收任務(wù)的便攜式污水流量計(jì)的技術(shù)空白，我們公司利用多年環(huán)保監(jiān)測(cè)儀器研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CODCr、NH3-N 等）安裝技術(shù)規(guī)范》、《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CODCr、NH3-N 等）驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》以及《HJ 15-2019超聲波明渠污水流量計(jì)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》中對(duì)流量計(jì)的相關(guān)技術(shù)及功能要求，開發(fā)出應(yīng)用于明渠流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收要求的便攜式明渠流量計(jì)。該便攜式明渠流量計(jì)主要應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)在線式明渠污水流量計(jì)進(jìn)行技術(shù)參數(shù)評(píng)估及驗(yàn)收，便攜式超聲波明渠流量計(jì)同時(shí)也可擴(kuò)展應(yīng)用于企業(yè)對(duì)明渠污水排放的流量測(cè)量等。

二、功能特點(diǎn)

(1) 適應(yīng)于十種堰型：三角堰、矩形堰、等寬堰、巴歇爾槽、矩形寬頂堰、圓緣寬頂堰、梯形薄壁堰、無(wú)喉道槽、三角形剖面堰、平坦V型堰；

(2) 高精度信號(hào)采集模塊，24 位采集精度，測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)有效；

(3) 7寸大屏幕彩色液晶觸摸屏，觸控引導(dǎo)式操作，操作過(guò)程簡(jiǎn)便；

(4) 測(cè)試過(guò)程實(shí)時(shí)顯示液位及瞬時(shí)流量數(shù)值，并以曲線形式顯示，直觀清晰變化趨勢(shì)。

(5) 周邊環(huán)境顯示，可實(shí)時(shí)進(jìn)行大氣壓、溫度檢測(cè)記錄；

(6) 可選配定位功能，支持BDS/GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的單系統(tǒng)定位，以及任意組合的多系統(tǒng)聯(lián)合定位；

(7) 友好的人機(jī)交互界面，圖文結(jié)合，無(wú)需專業(yè)知識(shí)即可對(duì)儀器進(jìn)行操作；

(8) 儀器帶有微型打印機(jī)，可現(xiàn)場(chǎng)直接打印測(cè)量數(shù)據(jù)；

(9) 數(shù)據(jù)記錄可通過(guò)USB導(dǎo)出U盤，輸出至電腦，便于用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；

(10) 可存儲(chǔ) 20000 次的測(cè)量歷史記錄；

(11) 內(nèi)含大容量鋰電池，一次充電可連續(xù)測(cè)量72 小時(shí)；

(12) 流量計(jì)內(nèi)置智能化電源管理系統(tǒng)，延長(zhǎng)電池使用壽命；

(13) 開機(jī)密碼進(jìn)入，有效保護(hù)測(cè)量比對(duì)數(shù)據(jù)及結(jié)果；

(14) 手提箱式設(shè)計(jì)，整機(jī)重量輕，方便用戶攜帶。

三、技術(shù)指標(biāo)

? 流量測(cè)量范圍：0~40m³/s；

? 流量測(cè)量頻次：3 次/s；

? 液位分辨率：0.1mm

? 液位測(cè)量：≤0.5mm；

? 流量測(cè)量：≤±1%；

? 傳感器量程：1米（標(biāo)配），2米（選配）。

? 信號(hào)輸出方式：USB；

? 工作環(huán)境濕度：≤ 85%；

? 工作環(huán)境溫度： 10℃~40℃；

? 測(cè)量溫度范圍：-40℃-80℃

? 測(cè)量大氣壓范圍：0-120Kpa

? 定位精度：2.5米，冷啟動(dòng)捕獲靈敏度：-148dBm 跟蹤靈敏度：-162dBm。

? 充電電源：AC 220V ±15%；

? 內(nèi)置電池：DC 16.8V，鋰電池；電池供電連續(xù)工作時(shí)間：72 h；

? 外形尺寸：400mm×300mm×110mm（主機(jī)），900×100×100（附件包）；

? 整機(jī)重量： 約4kg。

四、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：

JJG711-1990《明渠堰槽流量計(jì)試行檢定規(guī)程》

HJ/T15-2019《超聲波明渠污水流量計(jì)技術(shù)要求及檢測(cè)方法》

HJ 354-2019《水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CODCr、NH3-N 等)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》

HJ355-2019水污染源在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CODc、NH-N等)運(yùn)行技術(shù)規(guī)范