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2020/6/29 13:40

传感智库丨不同类型水位计的选择

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水位计是能够自动测定并记录河流、湖泊和灌渠等水体的水位的仪器。在实际应用中,根据项目工程规模、形式的不同,发展需求的不同,应用位置的不同,水位计的选择也就不同。随着社会的发展,时代的进步,工程质量的精益求精,信号采集准确度的提高,产品实用性能的增强,投资少,占地少,施工便捷的水位计,会越来越多的被水利工程选择。

1、气泡水位计

将一根上端装有气容的管子插入水中,以恒定流向管子里通入少量空气,通过测量测管内的空气压力,就可以换算出当前的水位。气泡式水位计只有一根气管进入水中,测试时再加压,平时处在无压或微压状态,因此时飘很小,不需要定时率定。

图1 气泡水位计主机及气容实物图

安装示意图:

图2 气泡水位计安装示意图

适用范围及特性:

1)测量精度高(毫米级),量程大(可达70m以上),免维护,抗振动,寿命长;

2)具有安装简单,操作、组网灵活,该仪器只需要将导气管和气容放入水中,可不建测井,节省土建投资;

3)特别适用于流动水体、大中小河流、水库、或者水体污染严重和腐蚀性强的工业废水等场合;

4)设备与被测水体完全没有“电气”上的联系,只有一根气管进入水中,从而可以避免很多干扰、影响,构成了它自己的使用特点,数据稳定可靠。

注意事项:

1)导气管截面处理平齐,一端对接到设备的PB接口上,锁紧螺母,另一端接到气容的快拧接头上,锁紧螺母,防止气管松脱、漏气等现象;

2)测量气容底部要尽量远离水体底部安装,并固定好,以避免底部污泥和杂物堵塞产品探头,保证测量精度。

信号输出方式:RS485、RS232。

2、雷达水位计

雷达水位计采用雷达波测量到水面的距离,实际上是一台雷达测距仪。雷达波测量不受温度、湿度、风速、降雨等环境因素影响。雷达水位计以非接触方式测量水位,亦不受水体影响,精度达到一级精度。

图3  雷达式水位计实物图

安装示意图:

图4  雷达式水位计安装示意图

适用范围及特性:

1、测量精度高(毫米级),量程大(可达70m以上);

2、只需要将探头置于水面上方,可不建测井,节省土建投资;

3、非接触测量,不受水体污染,不破坏水流结构;

4、不受温度、湿度、风速、降雨等环境因素影响,数据稳定可靠。

注意事项:

1、选择安装地点时,应避免漂浮物的影响。雷达波会把漂浮物误认为水面,测量结果是探头到漂浮物的距离。

2、选择安装位置时,要保证雷达波全部覆盖到水面。应避免低水时、河床淤积、主槽摆动等导致雷达波覆盖到地面。雷达波无法识别水面和地面,测到地面时,依然报告水位数据。如果雷达波覆盖到地面和水面的交界部分,则会无序显示水面和岸边的高度数据。

3、探头安装要尽量保持与地面垂直。当高度超过10米时,探头水平偏差3度,引入的水位误差达15毫米。

信号输出方式:RS485、4~20mA模拟量。

3、投入式压力水位计

根据压力与水深成正比关系的静水压力原理,运用压敏元件作传感器的水位计。当传感器固定在水下某一测点时,该测点以上水柱压力高度加上该点高程,即可间接地测出水位。

图5  投入式压力水位计实物图

适用范围及特性:

1、测量精度高(毫米级),量程大(可达100m);

2、安装简便,该仪器只需要压力传感器放入水中,可不建测井,节省土建投资;

3、设备成本相对较低,安装也比较简单。

注意事项:

1、泥沙影响精度,压力探头要尽量远离水体底部安装,并固定好,以避免底部污泥和杂物堵塞产品探头,保证测量精度。

2、压阻式有时飘、温飘,需要定时率定。

信号输出方式:RS485、4~20mA模拟量。

目前常用的水位计还有浮子式水位计、激光水位计、超声波水位计等等,需要根据不同使用要求和结合不同的环境,选择合适的水位计。

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