水位计、雨量计知识总结
水管水位知识点总结
水管水位知识点总结水管水位是指在水管中的水的高度,它是一个重要的参数,可以影响到水管系统的运行情况。
水管水位的控制和监测对于水管系统的安全运行和正常运转至关重要。
在这篇文章中,我们将总结水管水位的知识点,包括水位的测量方法、水位的控制和影响水位的因素等,希望能够帮助读者更好地了解水管水位,并对水管系统进行合理的管理和维护。
一、水位的测量方法1. 液位计液位计是一种专门用于测量液体水位的仪器,在水管系统中有着广泛的应用。
液位计的原理多种多样,包括浮子液位计、玻璃管液位计、压力液位计等。
不同种类的液位计适用于不同的场合和不同的液体,选择合适的液位计可以准确地测量水管中的水位。
2. 翻斗液位计翻斗液位计是一种机械式的液位测量仪器,它由一根长短不等的杆和一个翻转的斗组成。
当水位上升或下降时,翻斗在液位计内翻转,从而可以直观地反映出水位的变化。
翻斗液位计的优点是结构简单、使用方便,能够快速、准确地测量水位,但是它的测量范围有限,适用于水位变化较小的场合。
3. 压力式液位计压力式液位计是通过测量水位对压力的影响来确定水位的一种液位测量方法,它通常应用于闭合水箱、水管等地方。
压力式液位计利用水柱的高度来产生压力,并通过传感器将压力信号转化为电信号,从而实现水位的测量。
由于水柱的高度和密度是确定的,所以通过压力的测量可以准确地测量出水位的高度。
二、水位的控制1. 水位调节阀水位调节阀是一种用来控制水位的阀门,它可以根据水位的变化自动调节阀门的开度,从而实现水位的控制。
水位调节阀主要用于水箱、水槽等水位需要持续稳定的场合,通过调节阀门的开度来控制水位的高低,使水位保持在设定的范围内。
2. 泵站控制系统泵站控制系统是一种通过控制水泵的启停和运行来实现水位控制的系统。
泵站控制系统通常由传感器、控制器、执行机构等组成,可以实现对水位的自动监测和控制。
当水位过低时,控制系统会启动水泵,将水泵中的水输送到水位较低的地方,从而提高水位;当水位过高时,控制系统会停止水泵的运行,防止水位继续上升。
水文测量中的常用仪器及应用技巧
水文测量中的常用仪器及应用技巧近年来,随着气候变化对水资源的巨大影响,水文测量变得愈发重要。
水文测量是指对水体的流量、水位、水质等参数进行测量和监测,以获取相关数据用于水资源管理与保护。
在水文测量中,常用的仪器和应用技巧起着至关重要的作用。
一、流量计流量计是水文测量中最常见的仪器之一。
它主要用于测量河流、水渠和管道中的水流速和流量。
有各种不同类型的流量计可供选择,包括涡轮流量计、超声波流量计和压力差流量计等。
涡轮流量计利用流体通过旋转涡轮产生的动能来测量流量。
超声波流量计则利用超声波在不同介质中传播的速度差异来测量流量。
而压力差流量计则通过测量管道中的压力差来计算流速和流量。
在选择流量计时,我们应根据实际情况选择合适的类型,并使用正确的安装和校准方法以确保测量的准确性。
二、水位计水位计是测量水体水位的仪器。
它广泛应用于河流、湖泊和水库等水体的监测和管理中。
常见的水位计有气泡水位计、压力水位计和超声波水位计等。
气泡水位计是一种传统的测量工具,通过测量气泡在水中的高度差来计算水位。
压力水位计则通过测量水柱对传感器的压力作用来计算水位。
超声波水位计则通过测量超声波在水体中传播的时间差来计算水位。
合理选择水位计,并正确安装和维护,能够提高监测结果的准确性和可靠性。
三、水质分析仪水质分析仪是用于测量水体中各种化学物质含量和水质指标的仪器。
水质分析仪可以测量水体中的溶解氧、氨氮、总氮、总磷、pH值等参数。
它可分为便携式和固定式两种。
便携式水质分析仪通常由多个传感器组成,可方便地进行野外水质监测。
固定式水质分析仪则通常安装在实验室或定点监测站点,用于长期水质监测。
使用水质分析仪进行水质监测时,我们需要注意正确取样和样品处理的方法,以确保获得准确和可重复的结果。
四、数据记录器数据记录器在水文测量中起着重要的作用。
它用于记录各种仪器测量得到的水文数据,并将其存储在内部的存储设备中。
数据记录器能够追踪和记录各种参数,如温度、湿度、流量和水位等。
水文测量中的雨量观测与水位测量方法
水文测量中的雨量观测与水位测量方法随着气候变化和水资源管理的重要性不断提升,水文测量成为了评估和预测水资源供应的关键工具。
在水文测量中,雨量观测和水位测量是两个重要的方面。
本文将重点介绍雨量观测与水位测量方法。
雨量观测是水文测量中的基础工作之一。
正确准确地测量雨量对于水资源管理和水灾预警具有重要意义。
常见的雨量观测方法包括雨量计观测、雷达观测和气象卫星观测。
雨量计是最常见的雨量观测设备。
它根据雨滴落入观测器的容器中的原理来测量降雨量。
雨量计的种类繁多,常见的有翻斗雨量计、测雨漏斗和石英瓶雨量计等。
翻斗雨量计适用于小雨量和中雨量的观测,而测雨漏斗则适用于大雨量的观测。
石英瓶雨量计则可以实现自动化观测。
雷达观测是一种遥感技术,通过探测回波信号来判断降水的位置、强度和类型。
雷达观测能够实现对大范围区域的降雨情况进行监测,并提供高时空分辨率的降雨数据。
它对于预测和预警水文事件具有重要作用。
气象卫星观测也是一种遥感技术,通过卫星上搭载的传感器来监测大气中的云层和降水情况。
气象卫星观测可以提供全球范围内的降雨数据,并实现对大尺度降雨的监测。
水位测量是水文测量中另一个重要的方面。
水位测量是评估水资源供应和流量的关键环节。
常见的水位测量方法包括流速计测量、压力传感器测量和浮球式测量。
流速计测量是通过测算水流速度来计算水位的方法。
流速计有多种类型,包括流速计棒、激光多普勒流速计和气泡流速计等。
这些测量设备可以测量水流中的平均速度,并根据水流的特性计算出水位。
压力传感器测量是利用压力传感器来测量水位的方法。
压力传感器通过测量水体的压力变化来确定水位高度。
这种测量方法适用于不同类型的水体,包括湖泊、河流和水井等。
浮球式测量是一种简单直观的水位测量方法。
它通过将浮球固定在水面上,并通过绳索或杆子连接到水位计来测量水位。
当水位上升或下降时,浮球也会相应地上升或下降,从而记录水位的变化。
总结而言,雨量观测和水位测量是水文测量中至关重要的方法。
雨量器中的物理知识
雨量器中的物理知识
雨量器,整体结构采用园桶金属件无锈迹、内壁应圆滑、呈正圆形,承水器刃口不得有毛刺或碰伤等缺陷,造型美观大方、耐候性好,使用寿命更长。
雨量器有带漏斗和不带漏斗的两种。
一般为直径20厘米的圆筒,为保持筒口的形状和面积,筒质必须坚硬。
为防止雨水溅入,筒口呈内直外斜的刀刃形。
适用于气象台(站)、水文站、环保、防汛排涝以及农、林等有关部门用来测量降水量。
雨量器为传统产品,承水口使用铸铜件,筒身使用不锈钢板锡焊成型。
其他计量雨量的装置:雨量计。
雨量计的种类很多,常见的有虹吸式雨量计、称重式雨量计、翻斗式雨量计等等。
1、虹吸式雨量计
虹吸式雨量计能连续记录液体降水量和降水时数,从降水记录上还可以了解降水强度。
虹吸式雨量计由承水器、浮子室、自记钟和外壳所组成。
雨水由最上端的承水口进入承水器,经下部的漏斗汇集,导至浮子室。
浮子室是由一个圆筒内装浮子组成,浮子随着注入雨水的增加而上升,并带动自记笔上升。
自记钟固定在座板上,转筒由钟机推动作用回转运动,使记录笔在围绕在转筒上的记录纸上画出曲线。
记录纸上纵坐标记录雨量,横坐标由自记钟驱动,表示时间。
当雨量达到一定高度(比如10毫米)时,浮子室内水面上升到与浮子室连通的虹吸管处,导致虹吸开始,迅速将浮子室内的雨水排入储水瓶,同时自记笔在记录纸上垂直下跌至零线位置,并再次开始雨水的流入而上升,如此往返持续记录降雨过程。
2、称重式雨量计
这种仪器可以连续记录接雨杯上的以及存储在其内的降水的重量。
记录方式可以用机械发条装置或平衡锤系统,将全部降水量的重量如数记录下来,并能够记录雪、冰雹及雨雪混合降水。
水位计雨量计介绍
磁敏式(磁性浮子)水位计--由若干个神经元电路构成一
条水位神经线,构成了一种水位数字电子尺,将水位旳变化值转换成 开关数字信号输出。
水位计选型总结
降水量:
单位时间内从天空降落到地面上旳雨水(雪),未经蒸发、 渗透、流失而在水面上积聚旳水层深度,称为降雨量(以 毫米为单位),它能够直观地表达降雨旳多少。1毫米旳 降水量是指单位面积上水深1毫米。
雨时自动唤醒数据采集器,无雨时,仪器处于休眠 状态。用固态存贮(FLASH存贮,存贮量>3000 ㎜,数据可保存23年)替代纸统计,统计精确,调 取以便。
虹吸式雨量计旳电子化。
原理:采用了精确旳容栅传感原理设计制造,经过容栅
位移值来反应降雨量,完全由数字电路替代机械部件和触 点开关,性能稳定,计量非常精确,不受任何降雨强度旳 影响,雨量不会流失。从根本上处理了以往雨量计所存在 旳多种问题,大大提升了对雨量检测旳科学水平。
• 计量误差最小: 不论遇大雨暴雨,容栅式雨量计旳误差一直不 大于± 2%,远低于国标±4%,完全符合国际气象组织旳检测原 则,更让遇大雨暴雨计量严重失准(有时误差超出30%)旳翻斗 式雨量计望尘莫及。
• 人工比对最精确: 与人工测量比对,非常精确。迄今为止,国 内唯一可作为真实降雨统计和历史根据旳测量设备。
翻斗式雨量计—徐州伟思
最大测量雨强4mm/min(国标);最大测量误差: ±4%(国标) 价格:较低
原理:
测量原理与虹吸雨量计有相同之处,均是以计量液 柱高度测量降水量,液柱高度编码器旳辨别力为 0.05㎜,每次虹吸量为10㎜,它是“电子自动控制虹
吸排水”,无滴流和水气混杂现象,而且,虹吸排 水期内,浮子室不进水,无漏记现象;同步保存了 翻斗(感量为0.07㎜),但不作计量用,只用作降
水位计
水位计一、简介水位计也叫“液位计”或“液面计”。
因锅炉里的水在高温时汽化供暖,水和汽的损耗较大,要不断地补充水,使锅炉里的水位保持一定的高度,水位过低,锅炉就有爆炸的危险。
为了随时了解锅炉内的水位,在锅炉上都装有水位计,水位计和锅炉构成一个连通器。
常用的有玻璃液位计、压强液位计、浮标液位计、电容液位计及电阻液位计等。
在高温和高压下,也可采用同位素液位计。
自动测定并记录河流、湖泊和灌渠等水体的水位的仪器。
按传感器原理分浮子式、跟踪式、压力式和反射式等。
水位记录方式主要有:记录纸描述,数据显示或打字记录,穿孔纸带,磁带和固体电路储存等。
水位计的精确度一般在1~3厘米以内,中国制造的水位计的记录周期有1天、30天和90天等。
走时误差,机械钟为2分/日,石英晶体钟小于5分/月。
二、分类浮子式水位计其原理是由浮子感应水位的升降。
有用机械方式直接使浮子传动记录结构的普通水位计,有把浮子提供的转角量转换成增量电脉冲或二进制编码脉冲作远距离传输的电传、数传水位计,还有用微型浮子和许多干簧管组成的数字传感水位计等。
应用较广的是机械式水位计。
应用浮子式水位计需有测井设备,只适合于岸坡稳定、河床冲淤很小的低含沙量河段使用。
测井见图1。
光纤水位计光纤水位计包括水位计传感器部分和控制电路终端部分。
其中,水位计传感器部分采用光路耦合调节设备与光缆连接用于传递承载水位信息的光信号,控制电路终端部分采用激光调制技术,发送不同功能的调制激光信号,通过调制、对比与检测,获得水位的准确信息。
这一原理实现了全程光测量,在室外不使用任何带电器件,可以杜绝静电危害防止雷电击毁。
跟踪式水位计又称接触式水位计,利用重锤上的电测针接触水面发出电信号,使电机正转或逆转,随时跟踪水面点的位置,从而测定水位。
一般在较陡岸坡上架设铁管,悬锤和悬索在管道中升降,驱动记录或讯号装置。
铁管进水口需有沉沙和静水设施。
压力式水位计它的工作原理是测量水压力,推算水位。
水位计的使用和维护
一、 水位计的使用和维护(1) 二种水位计的简单原理超声波水位计简单原理超声波水位计依据声波反射原理来进行物位测量,测量探头发射超声波,超声波碰到物体反射,测量接收到反射波,即可计算动身射超声波和接收超声波之间时段T ,依据超声波的速度C ,计算水位高度H =C •T/2超声波水位计初值矫正 在正式投进运行前,必须比照水闸内河或外河当时的水位表尺或其它有效的参照值,对二次仪表的检测值进行矫正,以确保采样数据的正确性。
今后在卸下维护重新安装后,必须再次按同样方法矫正。
投进式水位计简单原理依据压力原理来进行物位测量,测量探头承受的压力与水深成正比。
投进式水位计初值矫正在正式投进运行前,必须比照水闸内河或外河当时的水位表尺或其它有效的参照值,对二次仪表的检测值进行矫正,以确保采样数据的正确性。
(2)怎么样保证数据采集的正确性?➢ 重视安装位置的平安,防止过往船舶的碰撞和人为损坏➢ 重视安装高度的恒定,它和数据采集的正确性紧密相关➢ 超声波水位计要重视对周边水面滞留飘浮物的往除➢ 怎么样正确进行数据律定➢ 怎么样通过仪表显示的信噪比来判定信号的强度是否合格➢ 安装投进式水位计的特殊要求♦钢管牢固固定,不能发生位移; ♦钢管内径在Φ50mm 左右; ♦ 在钢管进水端口以上60mm 处,开4个均匀分布的Φ4mm 小孔,以便水畅通进进管内;♦ 在钢管进水端口以上20mm 处,十字对穿2个Φ4mm 螺栓,以便水位计阻挡水上飘浮物的围栏不锈钢管透水孔定位螺栓 投进式水位计安装示意图探头定位。
(3)日常保养方法超声波水位计维护要点:♦信号反射区域内〔信号头下直径为的园周内〕无遮挡物〔包括停泊的船只〕♦水位计外装防护铁罩♦在飘浮物和水葫芦多发地段安装围栏。
投进式水位计维护要点:♦每个月清洗一次。
♦清洗时先翻开投进式水位仪铁管的旋帽,小心拿出液位计;再将液位计上附着的杂物〔比方水草,浮游生物等〕往除掉。
♦清洁水位计引压孔时,可使用三氯乙烯或酒精注进引压孔到其高度二分之一处浸泡5分钟左右,然后稍微晃动、重复屡次,直到清洗洁净位止。
高二水测通用技术知识点
高二水测通用技术知识点一、引言高二水测是学生在学习阶段必修的一门科目,目的是为了培养学生对于水利工程的基本理论和实践技能。
本文将介绍高二水测通用的技术知识点,帮助学生更好地学习和掌握这门课程。
二、水文测量1. 水位测量水位测量是水文测量中最基本的部分之一。
常用的水位测量方法有:直读式水位计、测量腐蚀系数法、超声波水位计等。
通过获取水位变化的数据,可以分析水体的涨落规律以及水流量等相关数据。
2. 流速测量流速测量是水文测量中另一个重要的部分。
常用的流速测量方法包括:浮标法、激光测流法、电测流法等。
通过测量水体的流速,可以了解水流的快慢、流向以及水流动力学特性。
3. 水位流速测量水位流速测量是综合考察水位和流速变化的关系以及水流动力学特性的一项重要工作。
常用的水位流速测量方法有:测高仪法、测流剖面法等。
通过结合水位和流速的测量,可以获得更准确的水流情况。
三、水文观测与调查1. 雨量观测雨量观测是指对于降雨的强度、频率和时间进行监测和记录的工作。
常用的雨量观测方法有:雨量计观测、雷达观测、卫星测量等。
通过雨量观测,可以了解降雨量的分布规律以及对地表水资源的影响。
2. 水质观测水质观测是指对于水体环境中物理、化学和生物等指标进行监测和分析的工作。
常用的水质观测方法有:化学分析法、光学分析法、生物监测法等。
通过水质观测,可以评估水体的纯净程度和可用性,保护水资源的可持续利用。
3. 地下水观测地下水观测是指对于地下水位、地下水含量和地下水动态变化进行监测和研究的工作。
常用的地下水观测方法有:井点监测法、地电阻率法、地面水位测定法等。
通过地下水观测,可以掌握地下水资源的分布和变化情况,为合理利用地下水提供依据。
四、水文数据处理与分析1. 数据收集与整理水文数据处理首先需要进行数据的收集与整理。
通过对水文测量和水文观测所得到的数据进行搜集和整理,包括数据的采集、分类、填表等工作,形成完整的数据文件,方便后续的处理和分析。
雨水的测量与监测方法
雨水的测量与监测方法雨水的测量和监测是气象学和水文学领域中非常重要的内容。
准确测量雨水的降水量对于气候研究、水资源管理、防洪工程规划等有着重要作用。
本文将介绍雨水的测量方法以及常用的监测技术。
一、雨水的测量方法1. 雨量计法雨量计法是最常用的雨水测量方法之一。
传统的雨量计法是通过一个放置在地面上的雨量计,利用雨滴的重力和液面的变化来测量降水量。
常见的雨量计有短筒雨量计和砷酸式雨量计。
短筒雨量计由一个筒形容器和一个量具组成,利用雨滴进入筒内时液体液面的上升来计算降水量。
砷酸式雨量计是一种化学测量方法,通过收集雨滴并测量溶解的砷酸来确定降水量。
2. 雷达法雷达法是一种无人机或卫星搭载雷达设备,通过探测和测量降水粒子回波信号来测量降水量的方法。
雷达法能够提供大范围的降水监测数据,具有较高的空间分辨率和时间分辨率。
目前,雷达法已经成为气象部门最常用的降水检测手段之一。
3. 水位计法水位计法是通过监测河流、湖泊、水库等水体的水位变化来间接测量降水量。
该方法适用于一些需要长期监测的大面积水体,如水资源管理、洪水预防等。
水位计法需要利用水位计仪器来记录水位的变化,并结合水位-降水关系曲线来计算降水量。
二、雨水的监测技术1. 自动监测系统随着科技的不断发展,自动化监测系统在雨水监测中得到广泛应用。
自动监测系统能够实时、连续地监测降水情况,并将数据传输到气象台或水文站,满足实时监测和数据分析的需求。
自动监测系统一般包括雨量传感器、数据采集器、数据传输系统等组成。
2. 天气雷达监测天气雷达技术是一种通过发射微波信号并接收回波信号的方式来探测和监测降水的技术。
天气雷达能够提供降水的空间分布、强度等信息,为气象预报和水资源管理提供重要依据。
随着雷达技术的不断改进,天气雷达的分辨率和探测能力得到了大幅提升。
3. 水文站监测水文站监测是一种传统的雨水监测方法,通过在地面或水体周边设置水文站来监测降水情况。
水文站通常包括雨量计、水位计、流量计等设备,能够提供详细的降水和水文信息。
雨量计知识总结
雨量计1.雨量计雨量计(rainfall recorder):用来测量一段时间内某地区的降水量的仪器(降雪量的测量则需要使用雪量计)。
常见的有虹吸式和翻斗式两种。
(1994年12月18日,中国首台光学雨量计问世。
)大部分的雨量计都是以毫米作为测量单位,有时候测量结果也会以英寸或厘米作为单位。
而观测的频率则可以根据采集单位的要求而变化。
染程度或其他测试的样本。
——雨水结冰,堵塞漏斗。
雨量计的安装:在远离建筑物和树木的空地上,以最大程度地减小观测误差。
国内主要生产厂家:徐州伟思水务科技有限公司(徐州伟思信息系统工程研究所)、潍坊大禹水文科技有限公司、南京江瀚信息工程有限公司(河海大学水文水利自动化研究所)、南京水文水利自动化研究所注:该类仪器设备生产需具有《中国工业产品生产许可证》。
2.虹吸式雨量计水器,经下部的漏斗汇集,导至浮子室。
浮子室是由一个圆筒内装浮子组成,浮子随着注入雨水的增加而上升,并带动自记笔上升。
自记钟固定在座板上,转筒由钟机推动作用回转运动,使记录笔在围绕在转筒上的记录纸上画出曲线。
记录纸上纵坐标记录雨量,横坐标由自记钟驱动,表示时间。
当雨量达到一定高度(比如10毫米)时,浮子室内水面上升到与浮子室连通的虹吸管处,导致虹吸开始,迅速将浮子室内的雨水排入储水瓶,同时自记笔在记录纸上垂直下跌至零线位置,并再次开始雨水的流入而上升,如此往返持续记录降雨过程。
虹吸式雨量计的优缺点:优点:节约能源,降水有记录,不需要人守候;缺点:但必须定时到现场去更换记录纸,操作繁琐(现已有自动虹吸式雨量计)。
虹吸管易堵塞。
3.翻斗式雨量计(传感器)翻斗式雨量计是由感应器及信号记录器组成的遥测雨量仪器,感应器由承水器、上翻斗、计量翻斗、计数翻斗、干簧开关等构成;记录器由计数器、录笔、自记钟、控制线路板、信号输出端子等构成。
工作原理为:雨水由最上端的承水口进入承水器,落入接水漏斗,经漏斗口流入翻斗,当积水量达到一定高度(比如0.1/0.2/0.5毫米)时,翻斗失去平衡翻倒。
水位测量知识讲解(全)解析
具体的电路 (a)状态取样及阻抗转换
(b)整形电路
(c)逻辑判断电路
(d)正号逻辑判断电路
(e)负号逻辑判断电路
(f)译码电路
(g)驱动显示电路
(h) 报警电路 (1)+50mm报警电路;(2) -50mm报警电路;
(3)报警灯光显示电路
(i)保护电路 (a)+200mm保护;(b)-200mm保护
在测量筒内部设置笼式内加热器,利用饱和汽加热水 样。加热器由不同传热元件构成。加热方式有内热和外热。 内热既有水柱径向传热元件,又有轴向分层传热元件。加 热器上口敞开,来自汽侧取样管的饱和蒸汽进入加热器, 像汽笼一样加热水柱。传热方式与结构设计既有利于增加 加热面积(加热面积是筒体散热面积的1.4倍),又有利于 热交换。
DYS—19适用于锅炉汽包水位测量,配套使用19个电 光数字管);
(2)报警 ±50mm水位报警显示并有接点信号输出;
(3)保护 ±200mm水位保护接点信号输出;
(4)输出模拟信号 0~10mA(对应一300~十300mm)。
二、液位测量的特点 (l)稳定的液面是一个规则的表面,但是当物料有流进
流出时,会有波浪使液面波动。在生产过程中还可能 出现沸腾或起泡沫的现象,使液面变得模糊。 (2)大型容器中常会有各处液体的温度、密度和粘度 等物理量分布不均匀的现象。 (3)容器中的液体呈高温、高压、高粘度或含有大量 杂质、悬浮物等。 以汽包水位为例,汽包水位具有以下特点: ① 汽包内水汽无明显分界面。 ② 汽包内水位忽上忽下剧烈周期波动。 ③ 炉水中含有盐碱,受汽水冲击形成泡沫,如水质严重 恶化,会形成大量泡沫。 ④ 汽包水位横切面特点是中间凸起,水位在汽包壁成带 状升高,并超过中间部位。 ⑤ 虚假水位的存在
水位计工作原理
水位计工作原理
水位计是一种用于测量液体水位高低的仪器。
它的工作原理基于浮力和杠杆原理。
水位计的主要组成部分包括浮子、导纳管、传感器、显示器等。
浮子通常采用密度小于液体的材料制成,如塑料或金属材料。
浮子的上部有一个导纳开口,用于与导纳管相连。
当浮子浸入液体中,由于浮力的作用,浮子上浮,导纳口随之打开,液体进入导纳管中。
导纳管中的导纳线圈会感应到液体进入的情况,并将信号传递给传感器。
传感器通常由压力传感器或电容传感器组成。
压力传感器通过测量液体压力的变化来间接测量液体的高度。
电容传感器则通过测量液体和导纳管之间的电容变化来判断液位的高低。
传感器将测量到的信号转化为电信号,并传递给显示器进行显示。
显示器可以是数字显示屏或模拟指针式仪表,用于直观地展示液位的高度。
总结起来,水位计的工作原理是利用浮力和杠杆原理,通过浮子的浮力变化或电容变化来测量液体的高度,然后将测量结果转化为电信号进行显示。
雨量站水位站讲义
降雨量mm
雨量传感器选型
•根据《降水量观测规范》(SL21-2006)规定: 1、需要控制雨日分布变化的雨量站应记至 0.1mm;需选用 0.1mm 雨量传感器(一般用于气象部门,水文部门一般是和水面蒸 发配套时选用); 2、多年平均降水量小于 800mm 的地区,可记至 0.2mm,因此, 可选用 0.2mm 的翻斗雨量传感器,(在四川主要是甘孜州、阿坝 州、凉山州等少雨干汉地区); 3、多年平均降水量大于 800mm 以上地区,可记至 0.5mm,因 此,可选用 0.5mm 的翻斗雨量传感器,(在四川大部份地区均选 用这种传感器);
锈钢机箱内,并且要求安装牢固,箱内各线缆采用线槽布置,线缆头采用接线端子压接。 • (1)一体化机架和机箱采用不锈钢材料制作,其材质厚度不小于1mm。 • (2)一体化机架和机箱外观应美观、大方,比例适当,表面光洁,焊接部分不能有夹 渣、气孔等缺陷,机箱上应该有标明为防汛设备或同类信息的警示标识。 • (3)一体化机架、机箱、天线、雨量筒等部件金属外壳需要形成等电位体,最终通过 机架接到保护地网上。 • (4)机架、机箱和其他部件采用不锈钢材质连接件、紧固件连接和紧固,各种外露的 线缆采用不锈钢包塑波纹管保护。
遥测雨量站基本要求
1、雨量的基本概念及传感器选型 2、雨量站选址 3、一体化雨量站的集成建议 4、雨量站的安装要求
雨量的基本概念
•雨量即降水量,是衡量一个地区降水多少的数据。是指在一定时 间内,降落到水平面上(假定无渗漏,不流失,也不蒸发)累积 起来的水的深度,称为降水量(以毫米为计算单位)。
20cm口径雨计
≤10 ±0.4mm
>10 ±4%
自身排水量(mm) ≤12.5 >12.5
≤25
>25
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水位计1 水位计自动测定并记录河流、湖泊和灌渠等水体的水位的仪器。
按传感器原理分浮子式、跟踪式、压力式和反射式等。
常用的水位计有浮子式水位计、气泡压力水位计、超声波水位计、雷达式水位计;(水位记录方式主要有:记录纸描述,数据显示或打字记录,穿孔纸带,磁带和固体电路储存等。
水位计的精确度一般在1~3厘米以内,中国制造的水位计的记录周期有1天、30天和90天等。
走时误差,机械钟为2分/日,石英晶体钟小于5分/月。
)1.1 浮子式水位计浮子式水位计:利用浮子跟踪水位升降,以机械方式直接传动记录。
用浮子式水位计需有测井设备(包括进水管)。
浮子式水位计信号输出方式:格雷码、R485、2-20mA模拟量输出使用范围:适合岸坡稳定、河床冲淤不大的低含沙河段。
浮子式水位计在中国应用较广。
工作原理:浮子水位计以浮子感测水位变化,工作状态下,浮子、平衡锤与悬索连接牢固,悬索悬挂在水位轮的“V”形槽中。
平衡锤起拉紧悬索和平衡作用,调整浮子的配重可以使浮子工作于正常吃水线上。
在水位不变的情况下,浮子与平衡锤两边的力是平衡的。
当水位上升时,浮子产生向上浮力,使平衡锤拉动悬索带动水位轮作顺时针方向旋转,水位编码器的显示读数增加;水位下降时,则浮子下沉,并拉动悬索带动水位轮逆时针方向旋转,水位编码器的显示器读数减小。
仪器的水位轮测量圆周长为32厘米,且水位轮与编码器为同轴联接,水位轮每转一圈,编码器也转一圈,输出对应的32组数字编码。
当水位上升或下降,编码器的轴就旋转一定的角度,编码器同步输出一组对应的数字编码(二进制循环码,又称格雷码)。
不同量程的仪器使用不同长度的悬索能够输出1024至4096组不同的编码,可以用于测量10至40米水位变幅。
通过与仪器插座相联接的多芯电缆线可将编码信号传输给观察室内的电显示器或计算机,用作观测、记录或进行数据处理;安装有RS485数字通信接口(或4-20mA)的水位计,可以直接与通信机、计算机或相应仪表相联接,组成为水文自动测报系统。
仪器的内置式RS485数字通信接口(选装),具备选址、选通功能,能以二线制方式远距离传输信息,在一对双绞线信号线上可以驱动或接收多台水位(或闸位)传感器,实现遥测组网。
注意事项:浮子式水位计多由绝对值编码型水位传感器、显示器、传感器支架、浮子、悬索、平衡锤、RS485通信接口等部分组成,是独立的水位观测测量仪器,又可以与电显示器、闸门开度仪、闸门启闭机控制系统连接,共同组成计算机综合显示、控制系统(如船闸、水电站、抽水蓄能电站、农业灌溉系统,给排水系统等);配置RS485通信接口的水位仪,可直接与通信机、计算机联网使用组成水文自动测报系统、水情卫星遥测系统;配置存贮记录单元的仪器可广泛用于水文站。
1.2 气泡压力式水位计压力式水位计: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汁。
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。
工作原理:是测量水压力,推算水位。
其特点是不需建静水测井,可以将传感器固定在河底,用引压管消除大气压力,从而直接测得水位。
压力式水位计分类:一类为气泡型,在引压管中不断输气,用自动调节的压力天平将水压力转换成机械转角量,从而带动记录机构。
另一类为电测型,它应用固态压阻器件作传感器,可直接将水压力转变成电压模量或频率量输出,用导线传输至岸上进行处理和记录。
适用范围:该仪器适用于不便建测井的地区。
对于环境的适应性要比超声波水位计强。
气泡式水位计:将一根上端装有压力传感器和气源的管子插入水中,以恒定流向管子里通入少量空气或惰性气体,压力传感器即可测出管内气体压力,此值与管子末端以上水头成正比,通过记录系统转换成水位。
适用范围:该仪器的压力传感器不直接与水体接触,可不建测井,特别适用水体污染严重和腐蚀性强的工业废水等场合。
国外应用气泡式水位计较普遍。
气泡式水位计信号输出方式:SDI-12,RS232,RS485。
气泡式压力水位计是压力式水位计的一种。
气泡式水位计的造价比压阻式压力水位计高,也较复杂。
(但它和流速仪中被测水体完全没有“电气”上的联系,只有一根气管进人水中,从而可以避免很多干扰、影响,构成了它自己的使用特点。
)气泡式水位计的工作原理与压阻式压力水位计相同,通过测量固定水下点的静水压强测量水位。
但侧量静水压力的方法不一样。
压阻式压力水位计是将压力传感器直接安放在水下测点进行测压,再将信号传回岸上进行处理。
而气泡式水位计是将压力传感器安装在岸上仪器内部,通过一根吹气管将吹气管口的静水压强引人岸上仪器进行侧量。
气泡式水位计有一根吹气管进人水中,吹气管口固定在水下某一侧点处,吹气管另一端接入岸上仪器的吹气管腔(气包)。
此吹气管腔联接有高压气瓶或气泵。
其引压原理基于在一个密封的气体容器内,各点压强相等。
也就是说:如果气水分界处正好在管口,而气体又不流动,或基本不流动(只冒气泡),那么吹气管出口处的气体压强和该点的静水压强相等,又和整个吹气管腔内的压强相等。
将压力传感器的感压口置于吹气的管腔内,这样压力传感器就可直接感应到出气口的静水压强值,即可换算得到该测点位置对应的水位。
(要使吹气管出口处的气体压强和该点的静水压强相等,可采用两种方法:一种是仪器内部装有自动调压恒流装置,自动适应静水压力的变化,只是慢慢均匀地放出气体,一般是一分钟冒数十个气泡。
这时可以认为气体压强等于出气口的静水压强,这种方式称之为恒流式气泡水位计。
另一种方式是平时仪器不工作,要侧量时仪器启动气泵,使气体压强超过出气口的静水压强,然后气泵停止工作,出气口的出气很快停止,表示管内压强等于静水压强,仪器快速自动测出此压力。
这种方式称为非恒流式气泡水位计。
)1.3 超声波水位计声波式水位计:是反射式水位计的一种,应用声波遇不同介面反射的原理来测定水位。
分为气介式和水介式两类。
气介式以空气为声波的传播介质,换能器置于水面上方,由水面反射声波,根据回波时间可计算并显示出水位。
仪器不接触水体,完全摆脱水中泥沙,流速冲击和水草等不利因素的影响。
水介式是将换能器安装在河底,向水面发射声波。
声波在水介质中传播速度高,距离大,也不需要建测井。
两种水位计均可用电缆传输至室内显示或储存记录。
超声波水位计适用于江河、湖泊、水库、河口、渠道、船闸及各种水工建筑物处水位测量。
因此可用作水位数据采集系统和水文自动测报系统的传感器。
特点:非接触测量,不受水体污染,不破坏水流结构;不需建造测井,节省土建投资;无触点开关元器件;法兰或螺纹连接,安装方便;无机械磨损,稳定耐用;供电电源和输出信号使用同一根两芯线缆;自动温度补偿和压力校正;液晶显示,调试检修方便;适用范围:容易受风浪的影响,尤其是闸下水位,水流急,浪涌大,所以闸下不宜安装超声波水位计,水面泡沫多时也不宜用超声波水位计。
可以换做压力式水位计,如果有测井,浮子式水位计也可以。
超声波水位计信号传输:RS-232、RS-485、TTL电平、4-20mA模式输出、并行口输出、电流环输出;1.4 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,是水位测量最理想的设备。
雷达波的测距精度为毫米级,水位计通过内部波浪滤波功能,实测水位精度可达1 至3 厘米,量程范围最大可达70米(雷达探头到水面的距离)。
雷达水位计都有一个发射雷达波的天线,俗称“探头”。
从外观上看,探头的形状有喇叭型、锥形、平面型。
发射波束的形状都为喇叭型(上图的红色部分)。
雷达水位计电路部分位于探头上部,与探头封装为一个整体,总长度约 20-50 厘米不等,有电源线和数据线引出,但大都没有显示和记录功能,必须接到RTU或数据采集器才能看到水位数据。
雷达水位计信号传输:RS-232、RS-485、4-20mA模式输出;适用范围:河流水位,明渠水位自动监测水库坝前,坝下尾水水位监测调压塔(井)水位监测潮位自动监测系统,城市供水,排污水位监测系统安装时注意事项: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水平。
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。
2 雨量计雨量计(rainfall recorder):用来测量一段时间内某地区的降水量的仪器(降雪量的测量则需要使用雪量计)。
常见的有虹吸式和翻斗式两种。
(1994年12月18日,中国首台光学雨量计问世。
)大部分的雨量计都是以毫米作为测量单位,有时候测量结果也会以英寸或厘米作为单位。
雨量计的读数可以用手工读出(简易雨量计)或者使用自动读数(自动雨量计),而观测的频率则可以根据采集单位的要求而变化。
大多数情况下收集的雨水在观测后就不再保留,但也有少数气象站会保留作为污染程度或其他测试的样本。
雨量计不适用的两种情况:一、风力过大——测量结果偏小;二、温度接近冰点——雨水结冰,堵塞漏斗。
雨量计的安装:在远离建筑物和树木的空地上,以最大程度地减小观测误差。
雨量计的种类:常见的有虹吸式雨量计、称重式雨量计、翻斗式雨量计、固态存储雨量器、简易雨量计、数字雨量计等等。
国内主要生产厂家:徐州伟思水务科技有限公司(徐州伟思信息系统工程研究所)、潍坊大禹水文科技有限公司、南京江瀚信息工程有限公司(河海大学水文水利自动化研究所)、南京水文水利自动化研究所注:该类仪器设备生产需具有《中国工业产品生产许可证》。
2.1 虹吸式雨量计虹吸式雨量计能连续记录液体降水量和降水时数,从降水记录上还可以了解降水强度。
虹吸式雨量计由承水器、浮子室、自记钟和外壳所组成。
雨水由最上端的承水口进入承水器,经下部的漏斗汇集,导至浮子室。
浮子室是由一个圆筒内装浮子组成,浮子随着注入雨水的增加而上升,并带动自记笔上升。
自记钟固定在座板上,转筒由钟机推动作用回转运动,使记录笔在围绕在转筒上的记录纸上画出曲线。
记录纸上纵坐标记录雨量,横坐标由自记钟驱动,表示时间。
当雨量达到一定高度(比如10毫米)时,浮子室内水面上升到与浮子室连通的虹吸管处,导致虹吸开始,迅速将浮子室内的雨水排入储水瓶,同时自记笔在记录纸上垂直下跌至零线位置,并再次开始雨水的流入而上升,如此往返持续记录降雨过程。