
流量测量过程会产生误差。
根据ISO5725-1(1994)《测试方法与结果的准确度(正确度与精密度) 第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。

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)。
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。
✦ 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。
流量计的校准步骤如下:
❶ 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;
❷ 选择比拟校准的流量计更高精度的流量计,进行测量;
❸ 进行流场网格测量(对横截面的高分辨率速度的分析);
❹ 确定横截面中的平均速度,确定平均速度并检测精度(校准);
❺ 如果需要,则对拟校准的流量计进行调整(Adjustment)。
对过流断面进行网格化测量,见下图。

(1)旋桨流速仪
使用旋桨流速仪,对过流断面进行点流速的测量。

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。

(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。

基本操作步骤为:
❶ 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;
❷ 使用互相关流量计以高分辨率进行自动流量测量;
❸ 使用NIVUS COSP技术评估输入数据;
❹ 根据测量结果,对拟校准流量计进行校准和调整。

地点:德国福希海姆(Forchheim)污水处理厂。
监视位置的边界条件:
✪ 矩形开放式混凝土通道;
✪ 在沉砂池和一沉池之间;
✪ 上游有90°转弯;
✪ 合流制管网;
✪ 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。
客户要求,每日的总进水量与总出水量的最大差值<±3%。
因此,需要NIVUS提供:
✔ 多传感器系统(更详细的监控数据);
✔ 详细的评估监控数据;
✔ 基于流速场数据的流量计算。

(1)水深0.8米时的流场分布图

(2)水深0.9米时的流场分布图

(3)水深1.0米时的流场分布图

(4)校准结果

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。
