目前，市場上常見的靜力水準(zhǔn)儀種類繁多，名稱也各式各樣，這里小編進(jìn)行一下簡單的梳理。靜力水準(zhǔn)儀是一種常見的垂直位移監(jiān)測的傳感器，其從測量原理上可以分為測量液位高度和測量壓力差兩大類。

　　1連通管式靜力水準(zhǔn)儀

　　基于測量液位變化的靜力水準(zhǔn)儀是連通器的原理，即在重力作用下一根通液管所連接的各個(gè)傳感器內(nèi)的液面高度應(yīng)保持一致，其原理實(shí)質(zhì)是通過測量傳感器內(nèi)的各種測距設(shè)備測得液位值，進(jìn)而計(jì)算出監(jiān)測點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的沉降量。

　　1.1磁致伸縮式靜力水準(zhǔn)儀

　　傳感器主要由測桿、電子倉和套在測桿上的非接觸浮球組成。測量時(shí)，由電路先發(fā)出一起始脈沖，脈沖沿測桿內(nèi)的磁致伸縮線傳輸，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生沿其方向前進(jìn)的旋轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)這個(gè)磁場與浮球中的永久磁場相遇時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)而產(chǎn)生的電流脈沖，通過并計(jì)算出兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間差，即可精確地算出被傳感器內(nèi)液位值。

　　1.2電容式靜力水準(zhǔn)儀

　　電容式靜力水準(zhǔn)儀計(jì)根據(jù)變面積型電容感應(yīng)原理設(shè)計(jì)。當(dāng)測點(diǎn)垂直位移發(fā)生變化時(shí)，采用屏蔽管接地方式改變變極的電容感應(yīng)長度，從而使其與中間極間的電容量發(fā)生變化，利用比率測量技術(shù)。通過測量儀器的中間極與可變極、中間極與固定極之間的電容比值的變化，將測點(diǎn)垂直位移變化轉(zhuǎn)換為電容比變化量輸出。

　　1.3光電式靜力水準(zhǔn)儀

　　光電式(CCD)靜力水準(zhǔn)儀是采用CCD器件(電荷耦合器件)實(shí)現(xiàn)的一種非接觸式高精度自動(dòng)化位移量設(shè)備，根據(jù)連通管內(nèi)液面保持自然水平的原理，能夠通過浮子標(biāo)桿的上下相對(duì)移動(dòng)在CCD上產(chǎn)生投影而測出各測點(diǎn)液面垂直位移變化。算出CCD靜力水準(zhǔn)儀浮子標(biāo)桿的準(zhǔn)確位置。從而得到測點(diǎn)液面的位移值，經(jīng)與基準(zhǔn)點(diǎn)液面位移變化的比較，計(jì)算出各測點(diǎn)的相對(duì)垂直位移。

　　1.4超聲波式靜力水準(zhǔn)儀

　　采用高精度超聲波傳感器直接測出傳感器內(nèi)液位，通過測量基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測點(diǎn)傳感器內(nèi)液位的變化量，計(jì)算各點(diǎn)沉降量。

　　1.5激光式靜力水準(zhǔn)儀

　　采用高精度激光傳感器直接測出傳感器內(nèi)液位，通過測量基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測點(diǎn)傳感器內(nèi)液位的變化量，計(jì)算各點(diǎn)沉降量。

　　1.6傾角式靜力水準(zhǔn)儀

　　測點(diǎn)傳感器發(fā)生沉降，會(huì)帶動(dòng)基準(zhǔn)點(diǎn)傳感器液位也發(fā)生變化，通過浮球帶動(dòng)精密角位移傳感器，從而換算出傳感器內(nèi)液位的變化量，從而得到測點(diǎn)傳感器與基準(zhǔn)點(diǎn)傳感器各自的液位值，計(jì)算相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的沉降變化。

　　自動(dòng)化安全監(jiān)測工程

　　1.7振弦式靜力水準(zhǔn)儀

　　各個(gè)傳感器容器使用通液管聯(lián)接，每一容器的液位由一精密振弦式傳感器測得。傳感器下掛有一個(gè)浮筒，當(dāng)容器液位發(fā)生變化時(shí)，浮筒所受到的浮力可以被振弦傳感器感應(yīng)，從而測得傳感器內(nèi)的液位變化。

　　2壓差式靜力水準(zhǔn)儀

　　基于測量壓力的靜力水準(zhǔn)儀其基本原理是傳感器所測的水壓可換算成距離值，在水文行業(yè)中一般稱為壓強(qiáng)所對(duì)應(yīng)的水頭高度，即壓強(qiáng)=密度*g*高度。根據(jù)傳感器所測得的壓強(qiáng)，可以換算出監(jiān)測點(diǎn)相對(duì)于儲(chǔ)液罐或基準(zhǔn)點(diǎn)的沉降量。采用壓差式的靜力水準(zhǔn)儀其核心元器件是傳感器內(nèi)的壓力傳感器，根據(jù)其壓力測量方式有振弦、電阻、壓阻、硅壓等形式，此處不逐一介紹。根據(jù)壓力式靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)的組成形式，有如下幾種常見的方式：

　　2.1單儲(chǔ)液罐無基準(zhǔn)點(diǎn)

　　傳感器與儲(chǔ)液罐由通液管相通。當(dāng)傳感器和儲(chǔ)液罐之間的高差產(chǎn)生變化時(shí)，傳感器感應(yīng)膜上的壓力同時(shí)產(chǎn)生變化，轉(zhuǎn)化的電信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至采集裝置，即可測出觀測點(diǎn)的沉降變化量。儲(chǔ)液罐自帶硅壓傳感器，測量儲(chǔ)液罐內(nèi)液位的變化量，用以修正測量點(diǎn)的測量值。

　　2.2單儲(chǔ)液罐單基準(zhǔn)點(diǎn)

　　現(xiàn)場不用儲(chǔ)液罐做基準(zhǔn)，一般選擇一個(gè)傳感器作為基準(zhǔn)點(diǎn)，并安裝在儲(chǔ)液罐附近。通過測量基準(zhǔn)點(diǎn)的高程，可以計(jì)算測點(diǎn)的高程。

　　2.3雙儲(chǔ)液罐單基準(zhǔn)點(diǎn)

　　通過連通水管將每個(gè)傳感器連接。整個(gè)系統(tǒng)灌滿水，系統(tǒng)兩端配備水箱，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過測量測點(diǎn)傳感器與參考點(diǎn)傳感器之間的壓力差值，計(jì)算相對(duì)參考點(diǎn)的位移變化。

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