感应水位控制器原理(浮子式、压力式、超声波和雷达水位计的比较分析)

Posted 2023-05-26

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感应水位控制器原理(浮子式、压力式、超声波和雷达水位计的比较分析)

1、浮子式水位计

浮子式水位计设计原理是通过浮子感应水位的升降，用机械的方式传动记录结构的普通水位计，包括依靠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，但目前应用较广的还是机械式水位计。浮子式水位计可测量水库、河流、湖泊等的水位，具有测量精度高、稳定性好、技术成熟、运用最广泛、没有温漂和时漂影响等优点，但在实际测量维护中，需要投入的人力和物力较大。

2、压力式水位计

压力式水位计通过压力传感器根据压力与水深成正比关系的静水压力原理，从而测得水位。压力式水位计分为两类: 一类是压阻式水位计; 另一类是气泡式水位计。虽然两者都是通过压力传感器采集信号并分析数据从而得出水位，但压阻式水位计的压力传感器需要安装在水下，而气泡式水位计的压力传感器则安装在岸上的仪器内部，只是通过一根吹气管向水中吹气来实现水位测量的整体过程。

由于压阻式水位计的压力传感器长期放置在水中，易被水压变形而导致时飘。气泡式水位计的压力传感器放置在岸上，受时飘的影响相对较小。压力式水位计其特点是不需要建静水水位井。

3、超声波水位计

超声波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，共分为气介式和液介式两大类。气介式以空气为声波的传播介质，仪器通过支架等装置放置于水面上方，由水面反射声波，根据反射波的时间可计算出水位。气介式水位计的优点是不接触水体，完全摆脱了泥沙、流速冲击和水中漂浮物以及水下生物等不利因素的影响。液介式是将仪器安装在河底，向水面发射声波。两种类型的超声波水位计都不要单独建立水位井。但在安装气介式水位计时需注意:

（1）安装的支架确保超声波水位计能探测到最低水位点和最高水位点。

（2）确保超声波的发散角内无障碍物。

4、雷达水位计

雷达水位计通过发射雷达波测量探头到水面的距离。其测量精度不受外界条件、自然环境、水体等影响。同时内部系统配有风浪滤波功能，能很好地消除风浪对于水位测量所产生的误差，测量量程大，是非常理想的水位测量设备。雷达式水位计无须新建水位井，没有时飘、温飘，但在选择安装地点时需注意以下几点:

（1）应远离漂浮物，避免受到漂浮物的影响。因为雷达波会把漂浮物误认为水面，测量的距离出现错误。

（2）安装支架时，同气介式水位计一样，需要保证雷达波全部覆盖到水面，避免雷达波的发散角内出现障碍物。

（3）安装探头的过程中，要非常注意保持水平状态，防止因细小的误差引起测量水位的偏差。

以上六款主流水位计的对比如表1所示。