明渠堰槽流量计规范化管理研究

赖森豪 陈汉松 钟伟达

摘  要：针对现行检定规程对超声明渠堰槽流量计的影响因素不具体及相关的明渠堰槽流量计的技术管理不细化不具体现象，该文从超声明渠堰槽流量计的原理及公式分析了该流量计的影响因素，然后归纳了明渠堰槽流量计管理中存在的不规范方面，接着从流量计及人员管理方面提出推进规范化管理的措施，从而细化明渠堰槽流量计的管理，为明渠堰槽流量计的规范管理提供参考。

关键词：明渠堰槽流量计  巴歇尔槽明渠堰槽流量计  规范化管理

中图分类号：X832   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）06（c）-0047-02

明渠堰槽流量计广泛应用于农业灌溉水量计量、河流水量监测[1]、企业污水排放监控[2]等领域，是保证农业生产、警示洪涝、环保监控和贸易结算的重要计量器具[3]。该类型流量计具有安装方便，测量精度高，环境适应性强的特点。但往往实际使用时，流量计受技术管理人员的素质能力、环境条件以及流量计自身的性能等因素影响，没有得到正确、合理的使用，直接导致其计量水量与实际水量不符。

为响应国家“节能减排”政策措施，目前有相当一部分的生产企业采用在排污口加装明渠堰槽式流量计的方法对污水进行计量，但是现场条件的复杂性决定了流量计计量的准确可靠性往往得不到有效的保障。该文根据作者在线校准的实践经验，提出对使用中污水用明渠堰槽流量计在现场使用中的不规范因素，并提出一系列建议措施为明渠流量计规范化管理提供参考。

1  明渠堰槽式流量计工作原理

明渠堰槽式流量计（以下简称为流量计）由量水堰槽和水位流量转换仪表（二次仪表）所组成。量水堰槽装置包括：上下游行近段、堰体和水位观测设施。二次仪表完成水位流量转换，并显示瞬时流量和累计水量。

流量计测量流量时，先利用超声波液位计（探头）测量出水头高度;然后利用二次仪表通过量水堰槽的参数与水头高度的固定函数关系计算出水流瞬时流量，并对瞬时流量进行时间积分得到累计量;最后显示累积量、水头高度及其对应瞬时流量等相关参数，并上传至上位机记录。

2  常见的流量计安装及管理中的不规范方面

2.1 二次仪表安装不规范

探头安装高度过低，导致高水位进入超声波探头的盲区，探测不到。探头安装不在竖直位置，导致测量数据偏差大，实测水头高度ha的改变，必然导致水量Q的改变，测量的水量与实际水量不符，严重影响流量计的计量准确性。

2.2 量水堰槽设计安装不规范

技术人员没有严格按照《明渠流量计试行检定规程》中要求来设计安装明渠流量计，通常表现为上游行近段过于短小或者没有，水流波动大;堰体设计尺寸偏差大;二次仪表安装位置不符;下游水流排放不通畅，导致水流倒灌，液位虚高;设计的堰槽尺寸过大或过小，造成流量计工作负荷过小或过大。

2.3 对流量计的计量性能维护工作不到位

流量计在长期使用后，堰槽的几何尺寸或是探头（位置、朝向）发生变化，导致水量变化，常见原因有：管理方疏于清洁管理堰槽（特别是喉道、缺口部分），严重积泥垢;水流长期冲击或地形变动导致堰槽挤压变形，计量管理人员没能及时发现整改;超声波探头积灰尘影响探测，静水井阻塞，影响水质取样。另外，若排放的水体泡沫过多，也会影响。

2.4 没有落实流量计的溯源工作

用户对流量计的准确性的重要性认识不足，导致明渠流量计没有经过溯源就进行使用，没有按照相应规章制度对投入使用后的流量计进行周期性检定/校准，没有对已经老化和损坏的仪表进行更换或调修。流量计没有发挥应有的作用，准确性得不到保证。

2.5 对二次仪表的管理工作不到位

用户没有建立完善的计量管理制度，或是建立了制度但是因为各种原因没有严格执行，管理人员没有定期做水量统计。

3  推进规范化管理的措施

3.1 流量计管理方面

经过前文论述，影响（巴歇尔槽、薄壁堰）明渠流量计的计量准确性的各项技术参数，主要有：堰槽的几何尺寸（例如喉道宽度b、三角形缺口夹角为θ等）和实测水头高度ha。则推进流量计管理规范化，可以直观概括为对超声波探头与量水堰槽的相对位置、量水堰槽的几何结构、二次表内设定的参数、二次表内部计算储存性能等条件的规范化管理。为确保明渠流量计的计量准确性，在此对相关管理单位和计量人员提出以下建议措施。

（1）量水堰槽应该向有生产明渠量水堰槽资质的厂家采购，量水堰槽在体积不大的情况下应该一体化建造完毕，不应在安装现场再次组装。量水堰槽在安装时，结构应紧凑牢固，应符合国家计量检定规程JJG 711-1990《明渠堰槽流量计试行检定规程》的外观要求。超声波探头的安装位置须符合JJG 711-1990《明渠堰槽流量计试行检定规程》的要求，不应随意变更位置。显示仪（二次仪表）应安装在明显有监控的地方。

（2）二次仪表在流量计正式运行后，在各方监督下通过上锁、贴封条或者安装监控等的形式保护好设定的相关参数，选用具有参数修改记录和断电时间记录功能的二次仪表，防止私下人为改动。

（3）流量计的各部分应该安装在避阳、振动小的环境，并适当加装安全保护设施。

（4）定期清洁流量计的探头和堰槽部分，关键部位有磨损应及时调修或更换。

（5）流量计经过首次检定方可投入使用，后续使用中定期对流量计进行检定（校准）。流量计的检定周期、检定方式应遵守JJG711-1990《明渠堰槽流量计检定规程》。

（6）对于水面含较多气泡造成液位虚高的现象，建议改进工艺或适当添加除泡剂。

（7）对液位波动较大的量水堰槽，可以采用在行近段加装挡板等形式改进工艺结构，稳定液位。

（8）仪表故障或堰槽老化损坏需要维修、更换时，需要先进行报批，记录维修前的各项关键参数，其后委托具有相關资质的技术人员进行操作，最后需要经再次进行检定或校准后方能重新投入使用。

3.2 人员、制度管理方面

人员管理方面，对于仪表管理方（用户或用户委托的仪表管理方），需要认真落实计量工作岗位责任制，明确工作职责。通过培训使相关计量管理人员和检测人员了解明渠堰槽流量计的原理，掌握影响流量计安装及管理中的不规范因素，以便及时发现流量计的故障，以更好地保证流量计的正常工作。

对于委托检测方（第三方），应严格安装相应检定规程或技术规范，按照公平公正的原则开展工作，不得弄虚作假。

4  结语

该文依据JJG711-1990《明渠堰槽流量计检定规程》中的流量计技术要求和检定方法，结合作者工作实践经验中对明渠堰槽流量计的安装及管理中的不规范方面，提出推进流量计管理规范化的措施，以确保流量计使用中的稳定性及计量的准确性。进一步推进管理规范化，对响应国家节能减排政策措施、切实加强企事业单位计量管理有积极作用。

参考文献

[1] 彭儒武，张昕，王春堂，等.薄壁堰的研究现状及其在水利工程中的应用[J].山东农业大学学报：自然科学版，2004，35（4）：625-628.

[2] 朱学峰，李燕，黄道平.污水处理过程的控制与优化综述[J].自动化与信息工程，2009，30（3）：7-13.

[3] 钟江.超声波明渠流量计的原理及其应用[J].甘肃水利水电技术，2010，46（6）：37-38.