第5章水位测量
第五液位检测
变量程的上下限，而量程范围不变。
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I0(mA)
20
-2000
（a）无迁移
4
0 2000 3000 5000 7000
ΔP (Pa)
（b）负迁移 （c）正迁移
某压力变送器的测量范围：0~5000Pa，
固定差压：(h2h1)=22g000Pa
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吹气式液位计
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液位计两端的针型阀不仅起截 止阀的作用，其内部的钢球具有逆 止阀的功能，当液位计发生意外破 损泄漏时，钢球可在介质压力作用 下自动关闭液体通道，防止液体大 量外流起到安全保护作用。
液位计改变零件的材料或增加 一些附属部件即可达到防腐、保温、 防霜、照明等功能。
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磁性浮子液位开关
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浮筒式液位计
浮筒式液位计属于变浮 力液位计，当被测液面位置 变化时，浮筒浸没体积变化， 所受浮力也变化，通过测量 浮力变化确定出液位的变化 量。
图中： 1-浮筒；2-弹簧；3-差动变压器
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5.2 浮力式液位计
• 浮力式液位检测分为恒浮力式检测与变浮力式检测。 恒浮力式检测的基本原理是通过测量漂浮于被测液 面上的浮子（也称浮标）随液面变化而产生的位移。
变浮力式检测是利用沉浸在被测液体中的浮筒（也 称沉筒）所受的浮力与液面位置的关系检测液位 。
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金 属 膜 盒
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第5章 陆地水文
说明海洋是大气水分和陆地水的主要来源；
（3）海洋、陆地水平衡的调节为水汽输送和径流。
全球降水量与蒸发量的纬度变化
全球降水与蒸发的纬度变化（据R.MATHER）
第五章
第2节 河川径流
主要内容：
陆地水文
一、河流、水系和流域
√二、水情要素
√三、河川径流
√四、河流补给
五、河流分类
六、河流与环境的相互作用
W/m
H
过水断面上平均流速分布
H
结冰河面下过水断面上平均流速分布
第五章
（三）流量
陆地水文
概念： 单位时间内通过某过水断面的水量，叫做流量。 单位：m /s 计算式为：Q=Av； A为断面面积，v为平均流速。
3
第五章
（三）流量
流量和水位关系： 因为V=C(RI) = f1(H), A=f2(H), 那么，Q=f1(H)•f2(H)=F(H)
37000
12000 94000 57000 325000 488000 488000
8%
11% 89% 15% 85%
第五章
从上表可以看出：
陆地水文
（1）海陆降水量之和等于海陆蒸发量之和，全球水量平衡；
（2）海、陆水循环不平衡：
海洋蒸发量提供了海洋降水量的85％和陆地降水的89％，
陆地蒸发只提供陆地11％降水和15％海洋降水,
第五章
（一）区域水量平衡：
通用水量平衡方程
陆地水文
dS I (t ) O(t ) dt 或：I O S 对于任意区域有： P R表 R地下 R表 R地下 E q） S （
在长期内ΔS趋于0
第五章
（二）全球水量平衡
幼儿园大班科学教案：感知水位
教案名称：感知水位——探索液体容量和高度的关系教学目标：1. 让幼儿理解水位的概念及其与容器中水量的关系。
2. 培养幼儿观察、比较和测量的能力。
3. 初步引导幼儿理解液体容量和高度的对应关系。
教学内容：1. 水位的概念和意义。
2. 容器中水量与水位的关系。
3. 如何使用简单的工具测量水位。
教学准备：1. 各种形状和大小的透明容器（如玻璃杯、塑料瓶等）。
2. 水源和倒水工具。
3. 简单的测量工具，如彩色贴纸或标记笔。
4. 录音机或音乐播放设备。
教学过程：一、导入环节（5分钟）1. 故事引入：讲述一个关于水位的故事，引发幼儿对水位现象的兴趣。
二、主题讲解（10分钟）1. 解释水位的概念：水位是指容器中水面的高度。
2. 展示不同水量的容器，让幼儿观察并理解水位与容器中水量的关系。
三、实践活动（25分钟）1. 实验一：提供各种形状和大小的透明容器，让幼儿分别加入不同量的水，观察并比较水位的变化。
2. 实验二：使用彩色贴纸或标记笔在容器上标记出不同的水位线，然后倒入相应量的水，验证水位线的准确性。
3. 实验三：引导幼儿尝试用简单的工具（如小木棍或吸管）测量水位，并记录结果。
四、讨论与分享（10分钟）1. 让幼儿分享自己在实验中的观察结果和感受，讨论水位与容器中水量的关系。
2. 引导幼儿思考为什么不同形状和大小的容器中，相同水量的水位会有所不同。
五、总结与延伸（5分钟）1. 教师总结：回顾今天学习的水位知识和实验经验，强调观察、比较和测量的重要性。
2. 教学延伸：鼓励幼儿在生活中继续观察和发现与水位相关的事物，并尝试用所学知识解释。
教学总结：通过本节课的学习和实践活动，幼儿不仅理解了水位的概念及其与容器中水量的关系，还提高了观察、比较和测量的能力。
他们初步理解了液体容量和高度的对应关系，并有机会通过实验来体验和欣赏科学的魅力。
教学评估：1. 观察幼儿在课堂上的参与度和对水位概念的理解程度。
2. 通过实践活动，评价幼儿的观察力、比较能力和测量能力。
热工测量仪表习题
热工测量仪表习题(总6页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第1章绪论思考题1．测量过程包含哪三要素2．什么是真值真值有几种类型3．一个完整的测量系统或测量装置由哪几部分所组成各部分有什么作用4．仪表的精度等级是如何规定的请列出常用的一些等级。
5．什么是检测装置的静态特性其主要技术指标有哪些6．什么是仪表的测量范围及上、下限和量程彼此有什么关系7．什么是仪表的变差造成仪表变差的因素有哪些合格的仪表对变差有什么要求8．有人想通过减小表盘标尺刻度分格间距的方法来提高仪表的精度等级，这种做法能否达到目的9．用标准压力表来校准工业压力表时，应如何选用标准压力表精度等级可否用一台精度等级为级，量程为0~25MPa的标准表来检验一台精度等级为级，量程为0~的压力表为什么习题1．某弹簧管压力表的测量范围为0~，精度等级为级。
校验时在某点出现的最大绝对误差为，问这块仪表是否合格为什么2．现有两台压力检测仪表甲和乙，其测量范围分别为0~100kPa和-80~0kPa，已知这两台仪表的最大绝对误差均为，试分别确定它们的精度等级。
3．某位移传感器，在输入位移变化1mm时，输出电压变化300mv。
求其灵敏度。
4．某压力表，量程范围为0～25MPa，精度等级为级，表的标尺总长度为270°，给出检定结果如下所示。
试求：（1）各示值的绝对误差；（2）仪表的基本误差，该仪表合格否5.-50℃～＋550℃、0℃～1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过％，问选用哪块表合适6. 有一台精度等级为级、测量范围为0～10MPa的压力表，其刻度标尺的最小分格应为多少格第2章测量误差分析与处理1.请分别从误差的数值表示方法、出现的规律、使用的条件和时间性将误差进行分类。
2.何谓系统误差系统误差有何特点3.试举例说明系统误差可分为几类如何发现系统误差4. 随机误差产生的原因是什么随机误差具有哪些性质5. 为什么在对测量数据处理时应剔除异常值如何判断测量数据列中存在粗大误差6. 对某一电压进行了多次精密测量，测量结果如下所示（单位为mV ）：，，，，，，，，，，，，，，，，试写出测量结果表达式（置信概率为%）。
液位培训(1)
液位培训(1)
二、物位检测的作用 1、确定容器中的贮料数量，以保证连续生产的需
要或进行经济核算； 2、为了监视或控制容器的物位，使它保持在规定
• 3、 在使用中，应定期清洗玻璃管内外壁污垢，以保 持液位显示清晰。清洗程序：先关闭与容器连接的上、 下阀门，打开排污阀，放净玻璃管内残液，使用适当 清洗剂或采用长杆毛刷拉擦方法，清除管内壁污垢。
• 4、 如果石英管断裂或挂垢严重需要更换时，具体步 骤：拆下表体，拧开两端螺帽和螺母，用木棍将石英 玻璃管从一端向另一端敲击，取出石墨环，将新石英 管装入，再将石墨环套在石英管上，等距嵌入表体内， 拧紧两端螺母及螺帽，确认无渗漏后，即可投入运行。
液位培训(1)
第三章磁性浮子液位计
第五章 电缆浮球液位开
工作原
关
电缆浮理球开关是根据重力与浮力的
原理设计而成，用大容量微动开关
作为节点输出，当浮球与水平面上 仰角度超过28°时，便会输出一个 开关量信号。
特点
可自动调节，易于操作，便于安装，安 全可靠，免予维修，无毒环保。它对污 水有抵抗作用，广泛应用于家庭，厂矿 等的水池，油，酸和碱的池，桶，槽， 灌等的容器中。
液位培训(1)
第三章 绳浮球液位计
测量原理：阿基米德原理
系统构成：
平衡重物;DN50*230mm
不锈钢或碳钢管
浮标：卫生级不锈钢管或衬塑管DN150*210
绳：四氟绳或尼龙绳
滑轮：尼龙轮：DN100
支架：T型架 单或双个角钢50*50 长度以便 于两侧自由移动为标准，自行确定
大班科学感知水位教案
大班科学感知水位教案一、教学目标•学生能够了解水位的概念和判断标准•学生能够通过实验感知水位的高低•学生能够运用所学知识观察身边的世界，发现水位现象并解释其原理二、教学准备•实验器材：两个容量相同的水杯、一根细管、水•教具：幻灯片、黑板、彩笔•教材：小学科学课本三、教学过程1. 导入环节在课堂开始前，通过播放与本节课相关的视频或图片等形式引起学生兴趣，激发其学习科学知识的热情。
可以通过以下问题引导学生思考：•你曾经见过哪些水位的变化？•什么情况下我们需要知道水位的高低？2. 理论讲解通过幻灯片或黑板的展示，简单讲解水位的概念、测量单位和判断标准等基本知识。
让学生了解水位的概念，为后续实验做好理论准备。
3. 实验操作1.倒水实验将两个容量相同的水杯摆放在同一个水平面上，并用一根细管连接两杯，保证两杯中的水位相同。
将一杯中的水倒入另一杯中，观察水位的变化。
2.质量测量实验将两个容量相同的水杯摆放在同一个水平面上，将一杯中的水倒入另一杯中，再倒回去，观察两杯中的水位是否一致。
4. 实验总结让学生通过实验感知水位的高低，巩固理论知识。
在实验过程中，引导学生从实验现象中体会科学的思维方法和探究精神，掌握实验的基本技能。
5. 实际应用通过讨论如水塔、水库、浴缸等身边的实际应用案例，让学生了解水位现象在日常生活中的应用，培养学生的实际应用能力。
6. 课堂练习通过课堂练习强化知识点，检测学生对所学知识的掌握情况，并及时纠正错误。
四、教学评价通过课堂实验和练习的形式，检测学生对所学知识的掌握情况。
教师应注重对学生思维过程的分析和引导，鼓励学生积极思考，提高学生解决问题的能力。
五、教学反思本节课主要通过实验的方式，让学生感知水位的高低，从而帮助学生掌握水位的概念、测量方法和判断标准等知识点。
在教学过程中，教师应充分考虑学生的实际情况，注重学生的思维过程和实践能力的培养，让学生在探索中自主学习，并在实验中加深对理论知识的理解和记忆。
河流流量测验规范
精心整理《河流流量测验规范》GB50179-93(摘录)第五章浮标法测流第一节一般规定第5.5.1条本规范规定的浮标法测流，包括水面浮标法、深水浮标法、浮杆法和五、深水浮标法和浮杆法测流适用于低流速的流量测验。
测流河段应设在无水草生长、无乱石突出、河底较平整、纵向底坡较均匀的顺直河段。
六、小浮标法测流，宜用于水深小于0.16m时的流量测验。
当小水深仅发生在测流断面内的部分区域时，可采用小浮标法和流速仪法联合测流。
七、风速过大，对浮标运行有严重影响时，不宜采用浮标法测流。
第5.1.2条采用浮标法测流的测站，浮标的制作材料、型式、入水深度等规格本站必须统一。
浮标系数应经过试验分析，不同的测流方案应使用各自相应的试验浮标系数。
当因故改用其他类型的浮标测速时，其浮标系数应另行试验分析。
第5.1.3条数的确定和选用,应符合下列规定.一、根据试验资料确定的浮标系数，应按本章第六节的规定进行校测。
校测的数。
1.0.85；2.3.大或水深较小者，宜取较小值。
四、当测验河段或测站控制发生重大改变时，应重新进行浮标系数试验，并采用新的浮标系数。
第5.1.4条对断面比较稳定和采用试验浮标系数的测站，均匀浮标法单次流量测验的允许误差，不应超过表5.1.4的规定。
均匀浮标法单次流量测验允许误差表5.1.4第六、检查和分析测流成果。
第二节水面浮标法第5.2.1条水面浮标的制作应符合下列规定：一、浮标入水部分，表面应较粗糙，不应成流线型。
浮标下面要加系重物，保持浮标在水中漂流稳定。
浮标的入水深度，不得大于水深的1/10。
浮标制作后宜放入水中试验。
二、浮标露出水面部分，应有易于识别的明显标志。
第5.2.2条采用水面浮标测流的测站，宜设置浮标投放设备。
浮标投放设备应由运行缆道和投放器构成，并应符合下列规定：一、投放浮标的运行缆道，其平面位置应设置在浮标上断面的上游一定距离处，第二、当采用浮标法和流速仪法联合测流时，浮标应投放至流速仪测流的边界以内，使两者测速区域相重叠。
GBJ138-90水位观测标准
水位观测标准GBJ138－90主编部门：中华人民共和国水利部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1991年6月1日关于发布国家标准《水位观测标准》的通知(90)建标字第318号根据国家计委计综〔1986〕250号文的要求，由原水利电力部会同有关部门共同制订的《水位观测标准》，已经有关部门会审,现批准《水位观测标准》GBJ138—90为国家标准，自1991年6月1日起施行。
本标准由水利部管理。
其具体解释等工作由水利部长江水利委员会水文局负责。
出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部1990年7月2日编制说明本标准是根据国家计划委员会计综(1986)250号文的要求，由水利部长江水利委员会水文局负责主编，并会同有关单位共同编制而成。
在本标准编制过程中，标准编制组进行了广泛的调查研究，认真总结了我国几十年来水文工作的实践经验，参考了有关国际标准和国外先进标准，针对主要技术问题开展了科学研究与试验验证工作，并广泛征求了全国有关单位的意见。
最后，由我部会同有关部门审查定稿。
鉴于本标准系初次编制，在执行过程中，希各单位结合工程实践和科学研究，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改和充实之处，请将意见和有关资料寄交水利部长江水利委员会水文局(武汉市解放大道1155号)，以供今后修改时参考。
水利部1990年5月第一章总则第1.0.1条为了合理地统一我国水位站建立、水位观测设备设置、水位观测和计算等方面的技术规定，保证水位观测资料的质量，以便为各类工程建设提供可靠的依据，特制定本标准。
第1.0.2条本标准适用于天然河流、湖泊、水库、人工河渠、受潮汐影响河段和水工程附近的水位观测。
第1.0.3条水位观测的时制应采用北京标准时。
第1.0.4条水位观测除执行本标准外，尚应执行国家现行的有关标准。
第二章水位站第一节水位站的站址选择第2.1.1条水位站的站址选择应满足建站的目的和观测精度的要求，选择在观测方便和靠近城镇或居民点的地点，并应符合下列规定：一、河道水位站，宜选择在河道顺直、河床稳定和水流集中的河段。
水位液位计
水位液位计水位液位计是一种广泛应用于工业和民用领域的仪器，用于测量液体的水位高度。
它是监测和控制液体水位变化的重要设备，被广泛应用于水处理、化工、石油、发电等工程领域。
一、水位液位计的原理和工作方式1. 使用浮子原理的水位液位计使用浮子原理的水位液位计通过浮子的浮力来测量液体的水位高度。
当浮子浸没在液体中时，浮子所受到的浮力将平衡它的重力。
通过测量浮子所受到的力来确定液体的水位高度。
这种类型的水位液位计常用于储罐、槽罐和水池等封闭容器中。
2. 压力型水位液位计压力型水位液位计是利用液体的压力来测量液体的水位高度。
根据帕斯卡定律，液体所受的压力与液体的高度成正比。
通过测量压力传感器所受到的压力，可以确定液体的水位高度。
这种类型的水位液位计适用于开放式容器和河流、湖泊等自然水体中的水位测量。
二、水位液位计的分类和应用1. 机械式水位液位计机械式水位液位计是传统的水位测量设备，采用机械组件和指示仪表来显示液体的水位高度。
它通常使用浮子、链条、滑尺等机械部件来测量和显示水位，精度较低。
这种类型的水位液位计广泛应用于民用领域，如建筑、水利工程的水池和水箱。
2. 电子式水位液位计电子式水位液位计采用电子传感器和数字显示仪表来测量和显示液体的水位高度。
它具有高精度、稳定性好、抗干扰能力强等特点。
这种类型的水位液位计广泛应用于工业生产中，如化工厂的储罐、发电厂的锅炉、食品加工厂的水箱等。
三、水位液位计的选型和安装选择合适的水位液位计需要考虑以下几个因素：1. 测量范围：根据实际需求选择合适的测量范围，确保水位液位计能够准确测量液体的水位高度。
2. 环境条件：考虑应用环境的温度、压力等因素，选择适合的水位液位计。
3. 输出信号：根据实际需求选择合适的输出信号类型，如模拟电压信号、模拟电流信号或数字信号。
水位液位计的安装也是确保其正常工作的重要环节。
一般来说，安装水位液位计时需要注意以下几点：1. 安装位置：选择合适的安装位置，避免干扰和损坏。
液位测量
（9-2a）
（9-2b）
式中，∆p为关压计接收到的压差；ρ 和ρs为别为被测液体及其蒸汽的密度； g为重力加速度；H和Hs别为图示的
液位高度和蒸汽压力引出口的高度。
密度ρ和ρs变化不大的场合，否则液 位与差压的关系也是变化不定的， 即压差的变化并不仅代表液位的变 化，涡炉汽包水位的测量就是一个 非常典型的例子。
当可测量液体位H=0，即容器内 的实际液位低于h(非测量区)
时．传感器与容器之间存在分布 电容、这时的电容量C0为
（9-8）
容器内气体的等效介电常数；L 为液位测量范围(可变电容器两电 极的最大覆盖长度)；D0为容器内 径；d为个锈钢棒直径。
当液位高度为H时，传感器的电 容量CH为
（9-9）
的，图9-2为双室平衡容器的工作原 理图。
包：而水位降低时．通过蒸汽冷凝 得以补充。差压计的正压头从宽容 器引出，因此，当宽容器中水的密 度一定时，差压计的正压头为定值。 平衡容器的负压管(负压室)与汽包连 通，输出的压头为差压计的负压头， 其大小反映汽包水位的变化。
根据流体静力学原理，当汽包水 位处于正常水位H0时，差压计检 测到的平衡容器输出差压∆p0为
用蒸汽套对平衡容器进行保温， 使ρ1和ρ2都等于汽包压力下饱和 水的密度ρw，即ρ1＝ρρw 这时， 平衡容器输出差压∆p与汽包水位 H之间的关系为
（9-5）
式(9-5)表达了蒸汽套保温型双室 平衡容器的水位—差压转换关系。 可见，当汽包工作压
力稳定时，这种转换关系是确定 不变的。
压力(与ρw和ρs有关)下分度的，因 此只有在相应工况下运行时仪表 读数才是正确的。一旦汽包压力 发生变化，密度ρw和ρs也随之变 化，致使差压式液位计的指示读 数产生很大误差。
幼儿园大班科学教案：感知水位
幼儿园大班科学教案：感知水位教案标题：感知水位一一探索水的魔力一、教学目标：1.培养幼儿对水的基本认知，理解水位的概念。
2.通过实践活动，提升幼儿观察、比较和描述的能力。
3.培养幼儿对科学探索的兴趣和好奇心。
二、教学内容：1.水的基本性质介绍。
2.水位的概念和影响因素。
3.实验活动：感知和测量水位的变化。
三、教学准备：1.各种大小、形状的透明容器若干。
2.水源和水瓢。
3.颜色标记笔和尺子。
4.教学PPT和相关视频。
四、教学过程：1.导入：通过播放关于水的动画视频，引发幼儿对水的好奇和兴趣。
2.讲解：教师讲解水的基本性质和水位的概念，展示不同水位的图片，引导幼儿理解水位的高低与水量的关系。
3.实践活动：分组进行实验，每组提供不同大小、形状的透明容器和水源。
幼儿自行操作，往容器中加水，观察并记录水位的变化。
使用颜色标记笔在容器上标记水位，然后用尺子测量水位的高度。
4.分享与讨论：各组分享实验结果，比较不同容器中水位的变化，引导幼儿思考为什么会有这样的差异。
五、教学延伸：1.引导幼儿在生活中寻找水位变化的例子，如浴缸、水壶、河流等。
2.设计家庭活动，让幼儿在家与父母一起观察和测量家中各种容器的水位。
六、教学总结：回顾本次课程的主要内容，强调水位与水量的关系，以及通过实验我们如何感知和测量水位的变化。
鼓励幼儿在日常生活中继续观察和探索水的奥秘。
七、教学评估：1.观察幼儿在实验过程中的参与度和专注度，评价其观察、比较和描述能力的发展。
2.通过幼儿的实验报告和分享讨论，评估其对水位概念的理解和应用能力。
3.在家庭活动中收集家长的反馈，了解幼儿在实际生活中的应用情况和进步程度。
第五章锅炉汽包水位测量
对于火力发电厂锅炉汽包水位的测量一般采用 19点的测量筒。
15 点 ： 0 ， 15 ， 30 ， 50 ， 100 ， 。 150 ， 200 ， 250(单位：mm)
17点：0，15，30，50，100，150，200，250， 300(单位：mm)
19 点 ： 0 ， 15 ， 30 ， 50 ， 75 ， 100 ， 150 ， 200 ， 250，300(单位：mm)
电接点水位计
❖ 三、测量筒的结构
❖ 水位测量筒通过连通方式形成相应水柱高度， 该水柱的压力平衡压力容器内的被测量水位的压力。 在水位测量筒的筒壁上安装了数个电接点。
❖ 水位测量筒一般用20号钢无缝钢管制成。电接 点在水位方向上单个安装，在测量筒圆周方向，上 下电接点呈120°的布置。
❖ 相邻电接点之间的距离按统—设计，在零水位 附近电接点间距要小一些。
△P0＝Lρ1g-H0 ρ2g-(L- H0)ρsg ρs----汽包压力下饱和蒸汽的密度； ρ1----正压宽容器中水的密度； ρ2----负压管中水的密度；
当汽包水位偏离正常水位变化△H时，平衡容 器的输出为△P：
△P＝ Lρ1g-（H0＋ △H）ρ2g-【L- （H0 ＋ △H)】ρsg
△P＝ △P0－（ρ2－ρs)g△H
判断满水或缺水。
二、差压式水位计
❖ 受汽包压力和外界温度影响较大，信号便于远传， 利于集中控制操作。
❖ 三、电接点水位计
❖ 结构简单，显示直观，迟延小，受汽包工作压力影 响小，适应锅炉变参数运行，可靠性高；
❖ 电接点以一定间距安装，不能连续显示，存在“水 位盲区”；
❖ 电极容易氧化、结构，需要定期清洗和维护。
H w g ( L H )S g H 0 S 1 g ( L H 0 )S 1 g
大班科学感知水位 教案
大班科学感知水位教案
教案名称：大班科学感知水位
一、教学目标：
1. 让孩子们了解水位的概念，学习如何观察和测量水位。
2. 通过实际操作，培养孩子们的观察力和动手能力。
3. 培养孩子们对科学的兴趣，提升他们的探索精神。
二、教学准备：
1. 教学材料：透明容器、水、尺子、彩色标签纸、笔。
2. 教学环境：安静、整洁的教室或实验室。
三、教学过程：
1. 导入新课（5分钟）
教师可以通过提问的方式引入主题，例如：“你们知道什么是水位吗？”
2. 新知讲解（10分钟）
教师可以先简单介绍水位的概念，然后演示如何用尺子测量水位。
在这个过程中，教师要强调测量的步骤和注意事项，比如眼睛要与尺子保持水平等。
3. 实践操作（20分钟）
将孩子们分成若干小组，每个小组分配一个透明容器和一把尺子。
让孩子们自己尝试测量容器中的水位，并在彩色标签纸上记录下来。
教师可以在旁边指导，解答孩子们的问题。
4. 分享交流（10分钟）
让每个小组分享自己的测量结果，讨论可能存在的问题和解决办法。
教师可以适时引导，帮助孩子们理解水位的变化规律。
5. 总结回顾（5分钟）
教师总结本节课的主要内容，强调水位的重要性，鼓励孩子们在生活中多观察、多思考。
四、教学反思：
在教学过程中，教师要注意观察孩子们的表现，及时调整教学策略。
同时，也要注意培养孩子们的合作精神和创新思维，让他们在实践中体验科学的乐趣。
以上就是以“大班科学感知水位”为主题的教案，希望对您的教学有所帮助。
工程水位测量方案
一、引言工程水位测量是工程施工和监测中的重要环节，对于确保工程的安全和稳定起着至关重要的作用。
水位的测量对于防洪工程、水利工程、港口工程、河流和湖泊生态环境保护等方面都有着重要的意义。
本文将针对工程水位测量的目的、方法、工具和注意事项进行详细介绍。
二、测量目的1. 监测水位变化：工程水位的监测是为了能够及时了解水位的变化情况，从而采取相应的措施来防止水灾和保护工程的安全。
例如，在防洪工程和水利工程中，监测水位变化可以及时预警并采取应对措施。
2. 帮助工程设计：在工程设计中，需要对水位进行精确的测量，以便于进行设计计算和确定工程的施工高程。
这对于工程施工和安全起着至关重要的作用。
3. 生态环境保护：对于一些生态环境敏感区域的工程，需要监测水位的变化，以保护生物和生态环境的平衡。
三、测量方法1. 水位计测量法：水位计是一种常用的测量方法，通过固定在水体内部的水位计仪器，实时地记录水位的变化。
水位计常用于重要水利、水电、河湖水文测验等工程，具有精确度高、实时性好、操作方便等优点。
2. 水尺测量法：水尺是一种用于测定河流、湖泊或水库水位高度的简单设备，通过将水尺放入水中，并测量水尺上的刻度来确定水位的高度。
水尺测量法适用于对水位要求不是很高的测量情况，具有成本低、操作简单等优点。
3. 遥感无人机测量法：近年来，随着遥感技术的发展，使用无人机进行水位测量也成为了一种新的方法。
通过搭载高精度测绘设备的无人机，可以对照片或视频中的水位进行测量，具有测量范围广、高精度等优点。
四、测量工具1. 水位计仪器：水位计仪器是测量水位的主要工具之一，根据实际需要选择适合的水位计仪器，如浮标式水位计、压力变送水位计等。
2. 水尺：水尺是一种用于测量水位高度的简单工具，它的制作材料多为塑料或金属，根据实际需要选择合适的水尺材料和尺寸。
3. 无人机：如果选择使用无人机进行水位测量，需要搭载高精度的航空相机和测绘设备，确保无人机的稳定飞行和测量数据的精确性。
水位测量方案
水位测量方案1. 简介水位测量是指测量液体的相对高度，通常用于监测河流、湖泊、水池以及各种容器中液位的变化。
水位测量在灌溉、水资源管理、洪水预警等领域具有重要的应用价值。
本文档将介绍一种基于压力传感器的水位测量方案。
2. 方案概述该水位测量方案利用压力传感器测量液体对传感器的压力，进而通过计算来确定液位高度。
这种方案简单、精度较高，且易于实现。
3. 设备和材料要实现这个水位测量方案，需要以下设备和材料：•压力传感器：用于测量液体对其施加的压力。
•连接线：连接压力传感器与计算设备。
•计算设备：用于接收传感器数据并进行液位计算。
4. 方案实施步骤步骤1：选取合适的压力传感器选择适应需要进行水位测量的压力传感器。
根据测量液体的压力范围、工作环境温度、精度等要求，选择合适的传感器型号。
步骤2：连接传感器与计算设备将压力传感器与计算设备通过连接线连接起来。
确保连接线符合传感器和计算设备的接口规范，并确保连接稳固可靠。
步骤3：校准传感器在实际测量之前，需要对传感器进行校准。
校准过程可通过将传感器置于已知液位高度的液体中，记录传感器输出的电压或数字信号值，并将其与真实液位对比，从而建立液位与传感器输出之间的关系。
步骤4：读取传感器数据通过计算设备读取传感器输出的数据。
根据传感器的接口和通信协议，编写相应的代码或使用适应的软件工具，将传感器数据读取到计算设备中。
步骤5：液位计算利用传感器输出的数据进行液位计算。
根据传感器的特性和校准结果，将传感器输出的物理量转换成液位高度。
具体的计算方法可能因厂家和传感器型号而异，通常需要借助传感器的数据手册或者与厂家的技术支持进行确认。
步骤6：结果显示与记录根据实际需求，将测量得到的液位高度通过计算设备进行显示、记录或进一步处理。
可以通过连接显示设备、打印机或数据存储设备来实现结果的输出。
5. 注意事项在实施水位测量方案时，需要注意以下事项：•选择合适的压力传感器，确保其适应测量环境和测量要求。
调查水库水位方案
调查水库水位方案引言调查水库水位是水利工程中的重要环节之一，通过对水库水位进行准确的测量和分析，可以为水利工程的设计、运行和管理提供重要的依据。
为了确保水库的安全运行和高效利用，需要制定科学合理的调查水库水位方案。
本文将介绍调查水库水位的概念、目的以及常用的调查水位方案。
调查水库水位的概念与目的调查水库水位是指针对水库进行的水位测量工作。
水库水位的测量可以提供水库水位的实时数据，包括水位的高度、变化趋势等，以便及时掌握水库的蓄水量、库容变化以及水位波动情况。
调查水库水位的目的主要有以下几点：1.监测水库的蓄水情况：通过测量水库的水位，可以实时了解水库的蓄水量，为水库的调度和管理提供准确的参考数据。
2.预测水库的洪水情况：水库的水位高度与洪水的发生有一定的关联性，及时监测水库水位的变化可以帮助预测和应对洪水灾害。
3.评估水资源利用情况：调查水库水位可以评估水资源的利用情况，及时发现水资源的供需状况，并采取相应的措施进行调控。
4.监测水库的安全状况：通过定期测量水库水位，可以监测水库的安全状况，判断是否存在溃坝风险，并及时采取措施确保水库的安全运行。
常用的调查水库水位方案定点观测法定点观测法是一种常用的调查水库水位的方法。
该方法需要在水库周边选取一定数量的观测点，在每个观测点上安装水位测量仪器，定期对水位进行测量，并记录数据。
定点观测法的优点是可以对水库水位进行长期的连续观测，可以获取水位的变化趋势。
但是该方法需要布设观测点，成本较高，并且需要专业人员进行定期监测和记录。
无人机测量法随着科技的发展，无人机技术在水利工程中的应用越来越广泛。
使用无人机进行水库水位的测量可以有效地降低成本和人力资源的消耗。
利用无人机进行水库水位测量时，可以通过搭载测量设备进行空中拍摄，并利用图像处理技术对水位进行测算。
该方法不仅可以快速获取水库水位数据，还可以覆盖较大范围的水域。
遥感技术测量法遥感技术是利用卫星遥感数据进行水库水位测量的方法。
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改进的平衡容器之一：正压室分两段，l 段为补偿段。 p p p L l ρ1 g L H 0 ρg H ρ ρg l H 0 ρg
如果只考虑正常水位，令ΔH =0
补偿器
p N L l ρ1 N g L H 0 ρ Ng l H 0 ρ Ng
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水位测量仪器分类：
按工作原理可分为
静压式水位计、就地式水位计、差压式水位计、浮力 式水位计、电容式水位计，电接点水位计，吹气式水 位计，光电式水位计、压阻式水位计
按安装位臵可分为
就地水位计，远传水位计（对汽包水位计也可称低臵 水位计）
按显示方式可分为
模拟式水位计和数字式水位计
• 电接点液位计：适用于各种压力锅炉汽包水位测 量，也可用于凝汽器和工业水箱
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5.2.1 玻璃管式水位计
适用于无压或极低压液位测量
玻璃管式
玻璃板式
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5.2.2 云母水位计
将玻璃板换为云母片，即为云母水位计。 适用于中高压水位测量。
水位计处于汽包外发生散热； 水位计内水温低于汽包压力下 水的饱和温度； 上部饱和蒸汽不断凝结，水 温接近饱和温度； 水温沿高度逐步降低； 水的密度随温度变化而变化； 设水位计内水的平均温度为ta，则其平均密度为ρa，汽 包内饱和水密度为ρw； 由于密度 ρa ≠ ρw； 造成水位计显示水位H’≠ 汽包实际重量水位H。
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第5章 水位测量
学习要求 掌握液体液面测量的基本原理、几种 液面计的形式及构成，常温及高温液面测 量的的原理、基本结构；测量产生误差的 原因及如何消除。
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5.1 水位测量的意义
液面：在恒定容积容器中，液体与其上层蒸汽或 其它气体的分界面。 液位：容器中液体介质的高低。 水位：容器中液体介质为水时的对应概念。 电厂中水位测量的意义： 汽包水位 加热器水位 凝汽器水位
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平衡容器：能造成一个恒定的水静压力，并将之与被测 水位的静压力比较，输出二者之差。
（一）简单的平衡容器
平衡容器恒定水静压：
蒸汽凝结水溢流形成恒定水静压力
p p Lρ1 g
汽包水位水静压：
p p
H 0 H ρg
L H0 H ρg
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H0
Lai ki p g p H a j k j p g
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p H 0 H L a j k j p g
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5.4 电接点水位计
临界参数以下，炉水电 阻率小于蒸汽电阻率。 测量筒长度由水位测 量范围决定； 直径由电接点数目决定； 电接点数目15，17，19; 与筒壳良好绝缘； 绝缘材料：超纯三氧化 二铝(高压、超高压)， 聚四氟乙烯(中、低压)； 电接点位于炉水中， 处于导通状态； 电接点位于蒸汽中， 处于开路状态；
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火力发电厂常用水位计
（1）静压式水位计。利用液柱高度与液体静压的比例关系 显示水位。 （2）就地式水位计。利用连通管原理显示水位，如玻璃管 式、玻璃（云母）板式水位计和双色玻璃水位计等。 （3）差压式水位计。利用液体静力学原理将水位转换成差 压，再通过测量差压来显示水位。仪表由平衡容器、差压 计和二次仪表等组成。如双波纹管差压计、膜片式差压计， 力平衡式电动变送器和电容式差压变送器等。 （4）电接点水位计。利用锅炉饱和蒸汽及其凝结水的电导 率有较大差异的原理测量水位。分为数字式和模拟式两类。 （5）浮力式水位计。利用漂浮于液面上或沉没入液体中的 浮子，其位臵随液位变化而变化的原理测量水位。分为浮 子带钢丝绳或钢带的、浮球带杠杆的和沉筒式等。 （6）电容式水位计。 （7）光电式水位计。
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2．无盲区低偏差双色水位计
在双色水位计基 础上改进而来。 双排交错显示消除 显示盲区； 凝汽罐19内凝结的 饱和水，臵换双色水 位计11内的水，加速 水循环；凝结饱和水 含盐低，减少云母片 结垢； 饱和蒸汽进入伴热 管15，对表体4进行 加热保温； 伴热管15的排水管 17接至汽包下15m处， 保证伴热管15内始终 充满饱和蒸汽。
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Hρw g (L H)ρs g ρs L H g ρa H g
H—汽包内实际水位； H’—水位计显示水位； L—汽水连通管高度； ρs—汽包压力下饱和蒸汽密度； ρw—汽包压力下饱和水密度； ρa—水位计内水柱平均密度； ρa ρs H ρw ρs H H ρw ρs H ρa ρs
若压力在p~pN范围内能使误差得到
补偿，即： p pN 段长度： 则补偿
p L l ρ1 g L H 0 ρg l H 0 ρg
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假定一：水位处于上限时，平衡容器的输出差压等于零； 假定二：水位处于下限时，平衡容器的输出差压等于差压 计的上限。 设：p=pN，ΔH=-H0，输出差压为Δpmax，则：
使用中，通常设汽包正常水位H0为零刻度。
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p p p
L ρ1 ρg H 0 ρ ρg H ρ ρg
p L H 0 H ρ ρg
产生误差的原因： 1、由于平衡容器内温度变化造 成的密度误差； 2、由于汽包压力变化造成的密 度差(ρ’-ρ”)变化误差。
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3．工业电视监视汽包水位
通过工业电视实现远距离观察水位计水位指示。
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5.3 差压式水位计
工作原理：流体静力学原理。
p p p0 ρgH
主要由水位－差压转换容器（又称平衡容器）、压力信号 导管及差压计三部分组成。 由平衡容器把水位信号转换成差压信号，经差压信号导管 传送至差压计，通过差压计显示水位的高低。 平衡容器分为：单 室平衡容器和双室平 衡容器； 压力等级分为：中 压、高压、超高压、 亚临界和超临界等。
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（三）汽包水位信号的压力校正
在差压信号输出回路中，利用压力校正电路，对差压信号 进行校正。 无加热套
有 加 热 套
对密度可按精度要求，采用多段 直线拟合。
ρ1 ρt ai Ki p ρ ρ a j K j p
i
式中的系数ai，Ki，aj，Kj，可依据水和水蒸气密度表， 按需要的精度来拟合。
如何消除或减小误差: 1、改进平衡容器，力图得到仅与水位有关的差压值； 2、对平衡容器输出的有误差的信号引入压力校正。
对于带加热套的平衡容器 1 '
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（二）平衡容器的改进 额定压力pN时的压差Δ pN和任意压力p时的压差Δ p：
p N L ρ1N ρ N g H 0 ρ N ρ N g H ρ N ρ N g
误差：
δP P PN
' " δP L H0 H ' N " N g
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密度变化引起的平衡容器输 出误差曲线图
L 600mm, H 0 300mm, PN 10Mpa
结论：正压室静压力变化大 于负压室静压力变化。
上面两式联立，求出L和l，二者一一对应的关系
在正常水位（零水位）附近有较好的补偿效果
不能消除平衡容器内冷凝水密度ρ1随温度变化带来的误差
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改进的平衡容器之二 在加热套中多加了个补偿器
补偿器
补偿器 补偿器
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测量压差Δp和补偿压差Δp’分别为：
将两式相除，得： 以Y为输出， Y仅与水位有 关，补偿了密 度变化的影响。
ρw ρa H H H H ρa ρs
H 0
根据电厂的实际运行 中压锅炉: H H 25 ~ 35mm 经验，额定工况下取： 高压锅炉: H H 40 ~ 60mm
ρa ρw ρs
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误差分析
H H H
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电接点水位传感器的主要误差来源主要有以下两个方面：
（1）散热引起的误差（连通式共有）。由于热损失，水位容器 内的温度低于饱和温度，故容器内的水位较汽包实际水位低。为了 减小此项偏差，应对水位容器加以保温。 （2）不连续指示引起的误差（盲区）。由于电接点之间有一定 的间距，当水位处于两电极之间时，仪表没有显示变化而造成指示 误差，此误差等于两电极之间距。 不宜作调节信号。
注意：为消除容器内密封气体压力的影响，可在容器 上部设臵取压导管。
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5.2 连通式就地水位计
•又称直读式液面计，适用于低粘度液体测量。 • 玻璃管液位计：适用于无压或极低压力容器 • 玻璃板液位计：适用于中低压锅炉汽包水位测量
• 云母片液位计：适用于中高压锅炉汽包水位测量
• 双色水位计： 适用于中高压锅炉汽包水位测量
p L ρ1 ρg H 0 ρ ρg H ρ ρg
对于带加热套的平衡容器：
' 1N N
1 '
pN L H0 H0 H ρ ρg
ρw ρa H ρa ρs
ρa ρw ρs
（1）汽包内水位 H 一定时，与汽包工作压力有关。压力 越高，对应的饱和水的密度 ρw 越小，饱和蒸汽的密度 ρs 越大，水位误差 ΔH 越大。 （2）汽包工作压力一定时，与汽包内水位 H 有关。汽包 实际水位H 越大，则指示误差 ΔH 也越大 。 锅炉高水位运行时，ΔH 高达100~150mm。 （3）与云母水位计环境温度有关。环境温度越低，水位 计散热越多，水位计中水的密度 ρa 越大，测量误差 ΔH 也就越大。