水位計(jì)的種類和選型有哪些
- 發(fā)布時(shí)間:2023-03-09
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1、測量研究對象,如被測介質(zhì)的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)性質(zhì),例如管理工作環(huán)境壓力和溫度、裝上使用條件、液位變化的速度等;
2.測量和控制要求,如測量范圍、測量(或控制)精度、計(jì)算機(jī)連接性、安全性、耐腐蝕性、可靠性和施工方便性。
雷達(dá)采用水位計(jì)、壓力式水位計(jì)、氣泡水位計(jì)、浮子水位計(jì)、超聲波水位計(jì)、電子基本水尺為六種方法常用水位計(jì),本文對水位計(jì)的選型可以做個(gè)分析總結(jié)。
雷達(dá)水位計(jì),又稱水位雷達(dá),是一種對物體的電子設(shè)備進(jìn)行電磁波探測的儀器。研發(fā)出來主要可以用來研究進(jìn)行分析水利監(jiān)測、污水處理和防洪預(yù)警等。它的主要測量原理是從雷達(dá)水位天線檢測導(dǎo)彈雷達(dá)脈沖,發(fā)射從水面入射的脈沖并記錄時(shí)間T。由于電磁波的傳播速度C是恒定的,因此可以獲得到水面的距離D。
如下圖數(shù)據(jù)所示,雷達(dá)采用水位計(jì)主要經(jīng)由傳統(tǒng)測量通過電磁波的導(dǎo)彈和轉(zhuǎn)送時(shí)間差Δt,計(jì)算出一個(gè)雷達(dá)水位計(jì)與液面之間的距離H2=c*Δt/2,編碼器的水位值h=H1-H2。H1是指從渠底到水位計(jì)的高度,簡稱為雷達(dá)水位計(jì)的高度。
明訂范圍及特點(diǎn):
1、測量方法精度高(英寸級),量程大(可達(dá)70米以上者);
2、只需我們要有將洞口安置至水位上方,大大可以減少土建項(xiàng)目投資;
3、非打交道式測量,不受限于水質(zhì)污染環(huán)境,不破壞以及水流系統(tǒng)結(jié)構(gòu);
不受溫度、濕度、風(fēng)速、降雨量等環(huán)境因素的影響,數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠;
5、信號通過編碼器學(xué)習(xí)方式:RS485、RS232、4~20mA模擬量。
6.指定水庫、湖泊、河流、渠道等開放水體小空間的水位監(jiān)測項(xiàng)目,并可嵌入高溫、高壓、高腐蝕性的安裝環(huán)境中。
劣勢:
1、寒冷地區(qū)環(huán)境下,天線容易導(dǎo)致出現(xiàn)不同結(jié)晶、結(jié)冰,數(shù)據(jù)會感應(yīng)式,需要有不間歇時(shí)間進(jìn)行分析處理;
2.放置環(huán)境要盡量減少障礙物或漂浮物,雷達(dá)波會誤導(dǎo)水面,造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確;
3、裝上我們必須垂直于水面,并且進(jìn)行雷達(dá)波全部信息覆蓋到水面;
壓力式水位計(jì)主要采用系統(tǒng)靜壓技術(shù)測量工作原理,當(dāng)水位計(jì)進(jìn)行投入到被測液體中某一企業(yè)深度時(shí),傳感器迎液面受到的壓力的同時(shí),經(jīng)由導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力可以引入到傳感器的正壓腔,再將液面上的大氣壓Po與傳感器的負(fù)壓腔相連,以抵消這種傳感器以及背面的Po,使傳感器通過測得環(huán)境壓力為:ρ.g.H,經(jīng)由測取壓力P,需要得到液位深度。
明訂范圍及特點(diǎn):
1、測量方法精度高(英寸級),量程大(可達(dá)300m以上者,可定制不同量程);
差壓液位測量無機(jī)械磨損,工作可靠,質(zhì)量穩(wěn)定,壽命長;
3、裝上可以便于,直接將傳感器放至水中,節(jié)省工程土建成本開支;
4、編碼器進(jìn)行信號:RS485、RS232、4-20ma模擬量;
5、設(shè)備成本相對很低;
6、廣泛明訂于地下水觀測井、水源井、地?zé)峋⑺亍⑶馈⑺畮臁⒌缆愤M(jìn)行積水等監(jiān)測工作場合。
劣勢:
1、溫度和介質(zhì)密度影響精度;
2、壓力孔會被泥沙和碎屑堵塞,從而影響測量精度;
3、浸入式測量,受水質(zhì)環(huán)境影響,有著腐蝕性水質(zhì)問題無法進(jìn)行測量;
4、壓阻式有時(shí)飄、溫飄,需要有間歇率定。
氣泡水位計(jì)是我公司自主研發(fā)生產(chǎn)的新一代高精度智能氣泡水位計(jì)。該產(chǎn)品執(zhí)行GB/T11828標(biāo)準(zhǔn),具有安裝方便、精度高、可靠性高、無干擾測量、兼容性高、通信端口多等明顯優(yōu)點(diǎn)。本產(chǎn)品具有非常需要適合作為我國進(jìn)行水質(zhì)水情,特別發(fā)展非常完善適合中國中小城市河流水位數(shù)據(jù)監(jiān)測,發(fā)電廠調(diào)壓井水位、大壩上下游水位的測量:海洋、地下水水位的測量:化工、煤礦、污水問題處理、自來水廠等處的水位及液位的監(jiān)測:明訂于不便建測井或建測井費(fèi)用成本昂貴的地區(qū)。產(chǎn)品發(fā)展取得企業(yè)生產(chǎn)許可和計(jì)量許可。
將一端上端帶有壓力傳感器和氣源的管道插入水中,使其以恒定的方式流向管道中損失的少量空氣或惰性氣體。壓力傳感器只需要測量管道中的氣體壓力。該值與管道末端上方的水頭成比例,并通過記錄系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為水位。
明訂范圍及特點(diǎn):
1、測量方法精度高(英寸級),量程大(可達(dá)70m以上者),免維護(hù),抗振動(dòng),壽命長;
2.它易于安裝、操作和聯(lián)網(wǎng)。該儀器只需將風(fēng)管和煤氣體積投入水中即可,可節(jié)省土建投資
3、設(shè)備與被測水體進(jìn)行完全可以沒有“電氣”上的聯(lián)系,只有一端氣管進(jìn)入水中,從而發(fā)展需要我們盡量能夠減少企業(yè)很多因素干擾、影響,構(gòu)成了它自己的使用不同特點(diǎn),數(shù)據(jù)安定可信賴;
4、信號通過編碼器學(xué)習(xí)方式:RS485、RS232、4-20ma;
5、特別明訂于流動(dòng)進(jìn)行水體、大中小河流、水庫、或者通過水體環(huán)境污染問題嚴(yán)重和腐蝕性強(qiáng)的工業(yè)生產(chǎn)廢水等場合。
劣勢:
1. 底部淤泥及雜物堵塞產(chǎn)品孔,影響產(chǎn)品精度;
2、由于具有功耗較薄,氣泵的泵氣力量發(fā)展不足,無法在環(huán)境質(zhì)量較差的地方可以使用(多泥沙,多雜物等)。
浮子式安全水位檢測傳感器是集機(jī)、電技術(shù)于一體的數(shù)字化信息傳感器。經(jīng)由編碼器軸的角度進(jìn)行位移量轉(zhuǎn)換成企業(yè)較多的數(shù)字量,需要通過高精度控制測量被測液位高度,能確認(rèn)自己右邊。它有斷電記憶功能。其工作原理是: 水位傳感器測量輪安裝在編碼器輸入軸上,鋼絲繩一端連接浮子,另一端連接錘子,鋼絲繩纏繞在測量輪上。當(dāng)液位發(fā)生變化時(shí)浮子隨液位的變化而升降,鋼絲繩進(jìn)行引領(lǐng)測輪轉(zhuǎn)動(dòng),編碼器通過編碼器使用較多的實(shí)時(shí)控制水位值。該傳感器結(jié)構(gòu)合理,抗干擾能力強(qiáng),分辨率高,量程大,壽命長,有掉電后信號記憶功能。它能夠通過長期可以用來液位測量并能保證系統(tǒng)性能的安定可信賴。河流、湖泊、水庫、船閘、水庫、水電站、水文站、石油化工等自來水廠的地表水或地下水水位測量。
利用標(biāo)準(zhǔn)浮子感應(yīng)控制水位,在水位基本不變的情況下,浮子與保持一個(gè)平衡錘兩邊的力是保持一種平衡的。當(dāng)水位上升時(shí),浮子產(chǎn)生向上的浮力,使平衡錘向上推動(dòng)橋體,引導(dǎo)水位順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn),從而增加水位編碼器的讀數(shù),當(dāng)水位下降時(shí),浮子下沉,升起的橋?qū)е滤惠喣鏁r(shí)針方向,水位編碼器的顯示讀數(shù)降低。
明訂范圍及特點(diǎn):
1、原理比較簡單,誤差相對比較薄;
2、厘米級精度,可達(dá)40m以上者量程;
3、編碼器進(jìn)行信號:4-20mA/RS485;
4.它非常適用于低泥沙水庫、湖泊、河道、河床穩(wěn)定、淤積少的河道。
劣勢:
1、必須要裝上在水位井內(nèi);
2、測井管道可以保持在一條直線上不予許彎曲,設(shè)備發(fā)展裝上進(jìn)行施工管理難度大。
五、超聲波水位計(jì)
超聲波液位計(jì)的工作基本原理是由換能器(洞口)發(fā)出一個(gè)高頻使用超聲波進(jìn)行脈沖,遇到被測介質(zhì)材料表面被入射回來,部分就是入射回波被同一換能器轉(zhuǎn)送,轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號。
明訂范圍及特點(diǎn):
1、非打交道式測量,不需要有直接打交道介質(zhì);
2、測量方法精度高(英寸級),量程大(30m以上者);
測量范圍小,液位、塊位、粉位均可測量;
4、裝上簡單、便于、并且不需要有安全防護(hù);
5、編碼器進(jìn)行信號:4-20mA/RS485/RS232;
6.在河流、湖泊、水庫、渠道、船閘和各種水工建筑物的水位測量中有明確規(guī)定。
劣勢:
1、精度很低,測量有盲區(qū);
2、不能用來霧氣或粉塵很大的測量現(xiàn)場;
3、測量數(shù)據(jù)精度比較容易受溫度、濕度、風(fēng)浪的影響;
4、若有一個(gè)氣泡的情況下測量值是否會與企業(yè)實(shí)際的液位有較小的偏差。
六、電子水尺
電子水尺是新一代數(shù)字式傳感器,是利用水的稀薄導(dǎo)電性原理進(jìn)行測量工作電極的水位信息獲取相關(guān)數(shù)據(jù),誤差不會受社會環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素分析影響,只取決于電極間距。可長期進(jìn)行連續(xù)系統(tǒng)自動(dòng)分析檢測水位,明訂于江河、湖泊、水庫、水電站、灌區(qū)及輸水等水利建設(shè)工程,例如自來水、城市生活污水?dāng)?shù)據(jù)處理、城市發(fā)展道路積水等市政建筑工程中水位的監(jiān)測。
測量原理:
利用水的稀薄電子導(dǎo)電性以及原理,水淹到水尺某一部分右邊時(shí),較多的電路掃描到與水打交道的最高工作觸點(diǎn)控制右邊,只須判斷出水位。
明訂范圍及特點(diǎn):
1、不受環(huán)境因素影響;
2、測量精度高,安定可信賴,使用便于;
3、編碼器進(jìn)行信號:RS485/4-20ma;
4、常用來自來水、城市生活污水進(jìn)行處理、城市發(fā)展道路積水等市政建設(shè)工程中的液位監(jiān)測。
劣勢:
1、量程較薄;
2.未知位于較深的水庫和湖泊中,具有較小的局限性。
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