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便攜式超聲波明渠流量計

一、技術背景及應用

為貫徹《中華人民共和國環境保護法》和《中華人民共和國水污染防治法》，保護生態環境，保障人體健康，生態環境部于2019年12月24日，發布了《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）安裝技術規范》和《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）驗收技術規范》。在《安裝技術規范》中，提出了在線監測系統的組成中，需要有流量監測單元，對于需測定流量的排污單位，要建設明渠標準化計量堰（槽），并且堰槽的建設應能夠進行明渠流量計比對工作，推薦三角堰、矩形堰及巴歇爾槽。在《驗收技術規范》中，對水污染源流量監測單元的驗收方法提出了具體的要求，分為液位誤差比對和流量誤差比對， 具體如下：

液位誤差比對：用便攜式明渠流量計比對裝置（液位測量精度≤0.1 mm）和超聲波明渠流量計測量同一水位觀測斷面處的液位值，進行比對試驗，每2 min記錄一次數據對，連續記錄6次，計算每一組數據對的誤差值Hi，選取最大的Hi作為流量計的液位比對誤差。

流量誤差比對：用便攜式明渠流量計比對裝置和超聲波明渠流量計測量同一水位觀測斷面處的瞬時流量，進行比對試驗，待數據穩定后，開始計時，計時10 min，分別讀取明渠流量比對裝置該時段內的累積流量F1 和超聲波明渠流量計該時段內的累積流量F2，按公式計算流量比對誤差ΔF。

根據以上要求可以看出，在現場驗收時需要用到便攜式明渠流量計，驗收的過程中要連續地統計記錄液位數據及流量數據，需要在12分鐘內同步記錄在線明渠流量計和便攜污水流量計各6個液位數據，及在10分鐘內同步記錄在線明渠流量計和便攜污水流量計各2個明渠流量累計數據，而且因為污水流量監測過程是不可逆的，一旦在記錄過程中出現問題，則需要重新進行比對驗收，在時間上和空間上都給現場的驗收工作帶來了困難。

針對國內目前沒有能夠方便快速完成上述驗收任務的便攜式污水流量計的技術空白，我們公司利用多年環保監測儀器研發經驗，結合《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）安裝技術規范》、《水污染源在線監測系統（CODCr、NH3-N 等）驗收技術規范》以及《HJ 15-2019超聲波明渠污水流量計技術要求及檢測方法》中對流量計的相關技術及功能要求，開發出應用于明渠流量計現場驗收要求的便攜式明渠流量計。該便攜式明渠流量計主要應用于現場對在線式明渠污水流量計進行技術參數評估及驗收，便攜式超聲波明渠流量計同時也可擴展應用于企業對明渠污水排放的流量測量等。

二、功能特點

(1) 適應于十種堰型：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、無喉道槽、三角形剖面堰、平坦V型堰；

(2) 高精度信號采集模塊，24 位采集精度，測量數據真實有效；

(3) 7寸大屏幕彩色液晶觸摸屏，觸控引導式操作，操作過程簡便；

(4) 測試過程實時顯示液位及瞬時流量數值，并以曲線形式顯示，直觀清晰變化趨勢。

(5) 周邊環境顯示，可實時進行大氣壓、溫度檢測記錄；

(6) 可選配定位功能，支持BDS/GPS衛星導航系統的單系統定位，以及任意組合的多系統聯合定位；

(7) 友好的人機交互界面，圖文結合，無需專業知識即可對儀器進行操作；

(8) 儀器帶有微型打印機，可現場直接打印測量數據；

(9) 數據記錄可通過USB導出U盤，輸出至電腦，便于用戶對數據進行統計分析；

(10) 可存儲 20000 次的測量歷史記錄；

(11) 內含大容量鋰電池，一次充電可連續測量72 小時；

(12) 流量計內置智能化電源管理系統，延長電池使用壽命；

(13) 開機密碼進入，有效保護測量比對數據及結果；

(14) 手提箱式設計，整機重量輕，方便用戶攜帶。

三、技術指標

? 流量測量范圍：0~40m³/s；

? 流量測量頻次：3 次/s；

? 液位分辨率：0.1mm

? 液位測量：≤0.5mm；

? 流量測量：≤±1%；

? 傳感器量程：1米（標配），2米（選配）。

? 信號輸出方式：USB；

? 工作環境濕度：≤ 85%；

? 工作環境溫度： 10℃~40℃；

? 測量溫度范圍：-40℃-80℃

? 測量大氣壓范圍：0-120Kpa

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

? 充電電源：AC 220V ±15%；

? 內置電池：DC 16.8V，鋰電池；電池供電連續工作時間：72 h；

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

? 整機重量： 約4kg。

四、執行標準：

JJG711-1990《明渠堰槽流量計試行檢定規程》

HJ/T15-2019《超聲波明渠污水流量計技術要求及檢測方法》

HJ 354-2019《水污染源在線監測系統(CODCr、NH3-N 等)驗收技術規范》

HJ355-2019水污染源在線監測系統(CODc、NH-N等)運行技術規范