ПРЕПРИНТ
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.
В данной научной статье проводится комплексный анализ современных технических и метрологических решений в области эталонных установок (ЭУ), предназначенных для поверки и калибровки расходомеров сточных вод. Актуальность исследования обусловлена ужесточением экологических норм, требованиями к точному учету объема сбрасываемых сточных вод для целей экологического мониторинга, расчета платежей за негативное воздействие на окружающую среду и оптимизации технологических процессов на очистных сооружениях. Основное внимание в работе уделено систематизации современных подходов к созданию и применению ЭУ. В ходе исследования были выделены и проанализированы два основных класса установок: статические (первичные) и динамические (установки сравнения). Статические установки, к которым относятся весовые и объемные системы, обеспечивают высочайшую точность измерений (относительная погрешность 0,1–0,2%) и служат основой для передачи размера единицы расхода. Их современные модификации оснащены тензометрическими весовыми системами и лазерными измерителями объема, что повысило уровень автоматизации и надежности. Динамические установки, такие как проливные комплексы, а также мобильные системы на базе ультразвуковых временно-импульсных (UFP) или электромагнитных (ЭМ) эталонных расходомеров, позволяют проводить поверку непосредственно на действующих трубопроводах без их демонтажа. Их типичная погрешность составляет 0,5–1,0%. Особенно перспективным признано направление портативных корреляционных ультразвуковых систем. Важнейшей частью исследования стал анализ метрологического обеспечения работы эталонных установок. Подчеркивается необходимость обеспечения прослеживаемости измерений к государственным первичным эталонам через цепь поверок. Детально рассмотрены вопросы оценки неопределенности измерений: для статических ЭУ основными источниками являются неопределенности измерения массы/объема и времени, в то время как для динамических, особенно ультразвуковых, значительный вклад вносят погрешности установки датчиков, неидеальность профиля скорости потока, а также наличие взвешенных частиц и пузырьков в сточных водах. Отмечается важность регулярной верификации ЭУ путем сличения с более точными эталонами или методом независимых измерений. На основе проведенного анализа сформулированы практические рекомендации по выбору и эксплуатации эталонных установок. Для лабораторной поверки высокоточных коммерческих расходомеров рекомендованы статические весовые установки, а для полевой поверки на канализационных коллекторах и очистных сооружениях оптимальны мобильные ультразвуковые или электромагнитные динамические комплексы. Особое внимание уделено учету специфики рабочей среды: при работе со сточными водами необходимо выбирать ЭУ, устойчивые к загрязнению, и дополнительно исследовать влияние концентрации взвешенных веществ на показания, особенно для ультразвуковых методов. Также рекомендовано разрабатывать детальные методики поверки и внедрять систему регулярного внутреннего контроля с использованием образцовых мер для обеспечения стабильности метрологических характеристик. В заключении определены перспективы дальнейших исследований, которые включают разработку методов онлайн-мониторинга метрологического состояния ЭУ, изучение влияния неоднородного состава сточных вод на погрешность различных типов эталонных расходомеров, создание цифровых двойников ЭУ для прогнозирования погрешности и адаптацию международных стандартов (ISO 4064, ISO 6817) для процедур поверки в специфических российских условиях. Практическая значимость полученных результатов заключается в повышении точности учета сточных вод и совершенствовании системы метрологического обеспечения. Материалы статьи будут полезны метрологическим службам предприятий водно-коммунального хозяйства, производителям расходомерной аппаратуры и органам экологического надзора.
Савкин Д. Д. 2025. ЭТАЛОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА СТОЧНЫХ ВОД: СОВРЕМЕННЫЕ РЕШЕНИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ. PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3114000