• 登录

典型案例:污水厂进出水水量平衡的校准

典型案例:污水厂进出水水量平衡的校准

121212.jpg


流量测量过程会产生误差。

根据ISO5725-11994)《测试方法与结果的准确度(正确度与精密度) 1部分基本原理与定义,与测量精度相关术语的关系见下图。

55555555555555.jpg


大多数流量计,包括多普勒流量计和电磁流量计,都需要定期的校准(Calibration)和调整(Adjustment)。

 

1 校准(Calibration)和调整(Adjustment

这两者都要求(1)测量的可重复性;(2)在相同的水力条件(水位,流速,回水等)获得相同的测量流量值。

 

但两者的定义有差别。

校准Calibration的目的是:

检测并记录所显示值的真实性

无需技术调整

验证测量是否正确

 

调整Adjustment目的是: 

调整或对准测量设备,以消除系统的测量偏差

永久改变测量设备的技术调整

 

2 校准的步骤

流量计的校准永久流量测量系统测试

Permanent flow measurement system test

永久流入速度测量系统的测试

Permanently flow into the test of the speed measurement system

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

流量计的校准步骤如下:

参观测量点(与计划文件比较)

...

测点的访问(比较计划文件)

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

用独立的测量方法(例如校准的测量翼,感应或非接触式探空仪,超声探空仪等),选择性控制排水速度;

用独立的测量方法(例如校准的测量翼,感应或非接触式探空仪,超声探空仪等)选择性控制速度control

...

与独立的测量方法(例如校准测量翼,电感或acustic探头,超声波探头等。)verlocity的选择性控制à

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

选择比拟校准的流量计更高精度的流量计,进行测量;

比永久测量装置更高的精度

...

更高的精度不是永久性测量装置

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

验证可转移性

Verify transferability

转让的验证

Verification of transfer

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

进行流场网格测量(对横截面的高分辨率速度的分析);

作为后处理的流栅测量(对横截面的高分辨率速度的分析)

Flow grid measurement as post-processing (analysis of high-resolution velocity of cross section)

流电网测量(在横截面的高分辨率速度的分析)作为后处理

Current grid measurement (analysis of high-resolution velocity in cross section) as post-processing

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

确定横截面中的平均速度,确定平均速度并检测精度(校准);

确定横截面中的平均速度,确定平均速度并检测精度(校准)

Determine the average speed in the cross section, determine the average speed and check the accuracy (calibration)

在横截面和平均速度和精度的检测的判定平均速度的测定(校准)

Determination of the average speed in the cross section and the determination of the average speed and accuracy (calibration)

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

如果需要,则对拟校准的流量计进行调整Adjustment)。

 

3 校准的方法

3.1流场网格测量

对过流断面进行网格化测量,见下图。

7777777777777777.jpg

3.2流场网格测量的工具

 

1)旋流速仪

 

使用旋流速仪,对过流断面进行点流速的测量。

2222222222222222.jpg


根据测量结果,人为的拟合如下的流场分布图。工作量大,存在人为操作误差。


1212122.jpg


(2)互相关流量计

NIVUS推荐采用互相关流量计,直接获得断面的流场分布图。


222222222222.jpg 


基本操作步骤为:

基本

...

基础知识

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

根据VDI / VDE 2640德国工程师协会标准(过流断面中的网格流量测量)组织实施

VDI / VDE 2640(流量横截面中的网格测量)

...

VDI / VDE 2640(电网测量中的流动横截面)

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

使用互相关流量计以高分辨率进行自动流量测量;

使用互相关方法以高分辨率自动监视

...

使用互相关方法以高时间分辨率自动监测

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

使用NIVUS COSP技术评估输入数据;

使用NIVUS COSP技术评估输入数据

...

使用NIVUS COSP科技输入数据的评估

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

实作

Implement

履行

fulfill

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

流网测量评估

Drift network measurement evaluation

流电网测量的评价

Evaluation of current grid measurement

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

根据测量结果,对拟校准流量计进行校准和调整。

4 案例分析:污水处理厂流量测量的校准,调整和验证

4.1 测量边界条件

 

1212122122.jpg

地点:德国福希海姆(Forchheim)污水处理厂;

污水处理厂流量测量的校准,调整和验证福希海姆(德国)

...

校准,调整和污水处理厂流入速率测量Forchheim的验证(德国)

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

监视位置的边界条件;

监视位置的边界条件

...

在监控位置的边界条件

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

-矩形开放式混凝土通道;

-矩形开放式混凝土通道

...

- 长方形开放混凝土通道

...

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

-在沉砂池和一沉池之间;

-在砂池和初级澄清池之间

-Between the sand tank and the primary clarification tank

- 沙器和初级澄清池之间

-Between sand container and primary clarifier

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

-下游有2条车道的沙坑(运行中有1条车道)

-Bunker with 2 lanes downstream (1 lane in operation)

- 下行2车道沙器(1个操作泳道)

-Downward 2-lane sander (1 operating lane)

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

-上游有90°转弯;

-90°曲线上游

-90° curve upstream

- 90°曲线的上游

-Upstream of the 90° curve

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

-合流制管网;Þ

-组合下水道系统Þ

-Combined sewer systemÞ

- 合流systemÞ

-Confluence systemÞ

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

-预期复杂的不对称流动条件。

 

现有流量计:总进水和总出水,2组电磁流量计。

 

4.2 客户的需求 要求客户的准确性:

要求客户的准确性:

Accuracy required by customers:

对于精度要求的客户:

For customers who require precision:

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

客户要求,每日的总进水量与总出水量的最大差值<±3

日进水量与出水量的最大差值±3

The maximum difference between daily water inflow and outflow is ±3%

最大差值每日流入量每日流出物体积±3

Maximum difference of daily inflow daily outflow volume ± 3%

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

 

-比经过验证的测量更准确Þ

-More accurate than verified measurements Þ

- 不是经过验证的测量Þ更准确

-Not a validated measurement Þ more accurate

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

因此,需要NIVUS提供:

校准传感器的使用Þ

Use of calibration sensorsÞ

使用校准的传感器的Þ

Þ using calibrated sensor

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

多传感器系统(更详细的监控数据);

多传感器系统(更详细的监控数据)

Multi-sensor system (more detailed monitoring data)

多传感器系统(更详细的监视数据)

Multi-sensor system (more detailed monitoring data)

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

详细的评估监控数据;

详细的评估监控数据Þ

Detailed evaluation monitoring data Þ

详细的评估监测数据Þ

Detailed evaluation and monitoring data Þ

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

无法加载全部结果

重试

正在重试

正在重试

基于流速场数据的流量计算。

 

4.3 实施方案

安装5NIVUS CS2传感器;

监测沿测量路径的流速;

连续数据记录(120数据/分钟);

观察相关操作条件;

使用NIVUS COSP技术进行最终校准(相关奇异性分析)。

8888888888888.jpg

4.4 测量结果

 

1)水深0.8米时的流场分布图

0000000000.jpg


2)水深0.9米时的流场分布图

6666666666.jpg

(3)水深1.0米时的流场分布图

22222222222.jpg

4)校准结果

 

连续3个月 (92)进出水量进行测量:

测量位置的非对称和动态流动条件

相对于参考值的偏差验证系统-1.0% to 3.3%

每日流入量与流出量之差-2.5% to 3.7%


4444444444444.jpg

根据上述测量结果,调整电磁流量计的参数进行为期25天的验证。最后的测量结果:每日进水量与出水量之差: -0.8% to 0.4%满足客户要求


666666666666.jpg

5 结论

互相关流量计可以用于其他流量计的校核;

多组互相关流量计的叠加,能够增加校核的精度;

通常,建议以月为单位的长周期校核。



典型案例:污水厂进出水水量平衡的校准