超聲波流量計(jì)在污水處理工藝中的應(yīng)用實(shí)踐1

1、超聲波流量計(jì)在污水處理工藝中的應(yīng)用實(shí)踐摘要:利用超聲波流1計(jì)監(jiān)測(cè)出水槽流量，將進(jìn)水流量控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)和處理水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放。關(guān)鍵詞:流量計(jì):巴士計(jì)量槽 流量 控制1前言在污水處理廠中，流量控制是非常重要的一環(huán)。流量過大，超過設(shè)備的負(fù)荷能力，將造成設(shè)備無法正常工作，直接影響處理效果;如果超出構(gòu)筑物的容積極限，淹沒設(shè)備，會(huì)給設(shè)備造成致命性毀壞;流量過小，達(dá)不到設(shè)計(jì)的污水日處理量，使設(shè)備處理能力不能充分發(fā)揮，既是社會(huì)資源的浪費(fèi)，也影響了環(huán)境保護(hù)政策的貫徹落實(shí)。流量控制是通過監(jiān)測(cè)出水流量，調(diào)節(jié)進(jìn)水流量和控制超越閥門實(shí)現(xiàn)的。利用超聲波流量計(jì)監(jiān)測(cè)出水流量，可以取得令人滿意效果。2超聲波的

2、工作原理如圖1：所示，超聲波流量計(jì)的傳感器分別向參照物和實(shí)際液面發(fā)射一個(gè)超聲信號(hào)并接收其反饋信息。傳感器到參照物及返回所經(jīng)歷的時(shí)間為tR，傳感器到實(shí)際液面及其返回所經(jīng)歷的時(shí)間為tB，傳感器到參照物的距離為R，所以傳感器到實(shí)際液面的距離B一tBxR/tR，依照參考距離Z和最大流量所對(duì)應(yīng)的高度S，而得出實(shí)際流量所對(duì)應(yīng)的高度百分比11一(Z一B)/S義100%，則流量計(jì)算公式Q一K(H)”，其中K和n是與特定的槽相關(guān)的參數(shù)。3控制系統(tǒng)的選型在這里選用了FISHER&PORTER50us3000超聲波流量計(jì)及巴士計(jì)量槽，其中50US3000較國(guó)產(chǎn)超聲波傳感器具有體積小、重量輕、高精度、高集成化

3、、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。50us3000具有中央微處理器，對(duì)采集到數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并能準(zhǔn)確顯示，對(duì)故障能自行判斷。其420mA的模擬信號(hào)輸出至中控室的可編程控制器中，并通過管理系統(tǒng)自動(dòng)換算，顯示流計(jì)的瞬時(shí)值、最大值、最小值、平均值，并在每零時(shí)進(jìn)行一天流量統(tǒng)計(jì)和打印。工作人員根流量的變化情況調(diào)節(jié)進(jìn)水閥和超越閥，從而足污水處理工藝的生產(chǎn)要求。4參數(shù)設(shè)置50US3000超聲波流量計(jì)中，有大量需要設(shè)置的參數(shù)，主要有Zero，Span，F(xiàn)lume/Weir Selector Switch，Totalizer，Alarm，它們的功能如下:(1)Zero是指測(cè)量零位到傳感器測(cè)量膜片的距離。(2)Span是指測(cè)量零位到

4、滿量程(100%)的距離。(3)Flume/WeirSeleetorSwith，渠、槽選擇于l二關(guān)可根據(jù)流量渠(槽)的幾何形狀而選擇不同的類型所對(duì)應(yīng)的開關(guān)位置。例如，咽喉距離等于23cm的巴士計(jì)量槽選位置3。(4)f以alizer總計(jì)開關(guān)是一個(gè)四位的開關(guān)，它設(shè)置每小時(shí)的流量，如每天3萬噸，則每小時(shí)30000/24=12509/h，所以Totalizer設(shè)置為1250。(5)Alarm報(bào)警設(shè)置A. 當(dāng)流量計(jì)發(fā)生故障時(shí)，報(bào)警觸點(diǎn)1#閉合，1#指示燈亮，表明流量計(jì)發(fā)生故障;B 當(dāng)高報(bào)警信號(hào)被選擇和輸出信號(hào)超過100%，或當(dāng)?shù)蛨?bào)警信一號(hào)被選擇和輸出信號(hào)低于0%時(shí)，獨(dú)立的報(bào)警觸點(diǎn)2#會(huì)閉合，2#指示燈亮

5、，則顯示流量過大或過小。5超聲波流量控制系統(tǒng)如圖2，超聲波傳感器根據(jù)接收到的信息，通過比較器得出實(shí)際流量所對(duì)應(yīng)的高度H，輸人微處理器，通過計(jì)算流量轉(zhuǎn)換成4一20mA的脈沖信號(hào)輸送到中控室可編程序控制器模塊TSX4730，通過管理機(jī)1直觀地顯示流量的瞬時(shí)值、最大值、最小值和平均值，如故障或流量異常報(bào)警，則現(xiàn)場(chǎng)指示燈亮，當(dāng)班工作人員根據(jù)流量調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門和超越閥門。 6實(shí)際中存在的問題該系統(tǒng)投人運(yùn)行后，運(yùn)行情況良好。但也偶而出現(xiàn)測(cè)量的偏差。如白天、黑夜出現(xiàn)溫差較大或氣溫驟然下降時(shí)，流量計(jì)會(huì)出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果偏小的情況，主要原因是傳感器喇叭筒內(nèi)外存在溫差，喇叭筒內(nèi)有水蒸汽等，干擾超聲波的傳輸，影響測(cè)量的準(zhǔn)確

6、性。為此，超聲波流量計(jì)50US3000內(nèi)專門設(shè)置了(HEATEROPTION)。當(dāng)加人溫度補(bǔ)償參數(shù)F后，經(jīng)校正表明，測(cè)量精度顯著提高。同時(shí)，要定期清潔傳感器表面膜片和反射參照物，以保證超聲波信號(hào)的發(fā)射和接收。7改進(jìn)和建議由于這套系統(tǒng)仍需人工調(diào)節(jié)進(jìn)水閥和超越閥，我們建議采用如圖3所示方案，建立一個(gè)閉環(huán)自動(dòng)控制系統(tǒng)。原理是:將流量作為一個(gè)變量輸人到一個(gè)新的可編程序控制器(PLC)(安裝在中控室)，根據(jù)設(shè)計(jì)的程序直接控制進(jìn)水閥門和超越閥門。過程是:將經(jīng)計(jì)算后的流量信號(hào)輸人到一個(gè)新增的可編程序控制器(PIJC)，PLC按輸入范圍，依照相應(yīng)規(guī)則，作出相應(yīng)控制方案。如下表;同時(shí)，將故障報(bào)警和流量異常報(bào)警信號(hào)輸送到新增可編程序控