市面上窨井水位计层出不穷,原理方式也各不相同。目前市面上按照工作原理分类主要有压力式水位计、超声波和压力一体式水位计、雷达、压力组合式水位计。分别介绍下各种窨井水位计。
测量原理:
压力式水位计依据压力与水深成正比的原理,采用水压敏感元器件制作而成。当水位计固定在水下某一测点时,通过该测点的水体压力计算出距水面的距离;此类水位计还可内置温度传感器,对外界温度影响产生的变化进行自动修正。
产品优势:1、价格便宜 (市场售价RMB500元左右,不包含线缆价格);
2、结构简单,安装方便;
产品劣势:
1、误差比较大,由于设备的工作原理,压力式水位计存在一定程度的漂移,分为为时漂和零漂, 一般的误差有20-30cm之多。
2、由于结构的问题:底部的孔易被淤泥、杂质堵塞,造成无法正常工作。
主要参数:
量 程:0 – 1、5、10、20、35、70、100、500m等或定制。
测量精度:±0.5%FS、±0.25%F.S、±0.1%FS或±0.05%F.S。
防护等级:IP68
输出信号:4-20mA/RS485/RS232
压力式水位计+遥测终端机(RTU)+供电系统
安装示意图:
测量原理:
雷达水位计可搭配压力式水位计。雷达水位计的天线发射出电磁波,这些波经水面反射后,再被天线接收,电磁波从发射到接收的时间与到水面的距离成正比。雷达水位计记录电磁波经历的时间,而电磁波的传输速度为常数,则可计算出水面到天线的距离,从而计算出水位。因为雷达水位计存在一定的盲区,所以可搭配压力式水位计,补偿盲区同时监测盲区以上位置的水位。
雷达水位计(内置电池和通讯模块)+压力式液位计
产品优势:雷达水位计采用非接触的测量方式,具有大量程、高精度、高稳定性、小波束角等特点。
产品劣势:功耗较大(市面上普遍的电池电量只能用6个月左右)
主要参数:
雷达测量范围:0-10米(可扩展)配备投入式传感器(全量程)
雷达频段:24GHZ,采用DSP高端处理芯片
雷达型式:阵列平面雷达
波束角:11度
外壳: 铝制表面处理
天线屏蔽器(前面板):高集成聚四氟乙烯
操作温度:-10 - 60℃
存放温度:-10 - 80℃
相对湿度:0 - 100%
防护等级:IP68
测量原理:
超声波压力一体式水位计由超声波水位计和压力式水位计组成。超声波水位计是由微处理器控制的数字物位仪表。在测量中,脉冲超声波由传感器(换能器)发出,声波经水面反射后被同一传感器接收,微处理器根据声波的发射和接收时间来计算传感器到被测水面的距离,并转换成电信号对外输出。压力式水位计可以补偿超声波的盲区,同时可以监测盲区以上的水位(路面积水)。
系统组成:
采集传输供电一体式水位计
产品优势:1.安装维护方便、读数简捷;2.具有安全、清洁、精度高、寿命长、稳定可靠;3.属于非接触测量,受液体的粘度、密度等而影响精度比较低 。 ·
产品劣势:超声波水位计测试容易有盲区。
主要参数:
量程:超声波传感器10m 压力传感器:3m
通讯方式:2G/3G/4G/NB-IOT
测量误差:≤±5cm
波束角:6°
工作温度:-30℃~+70℃
防护等级:IP68
安装示意图:
窨井水位计选型的关键指标
1、 误差
压力式(20-30cm)<雷达(≤5cm)≈超声波(≤5cm)
2、 功耗
功耗分为:传感器采集功耗、待机功耗、传输功耗;
传感器采集功耗:雷达>超声波≈压力;
综合功耗:雷达压力组合式水位计>超声波压力一体式水位计≈压力式水位计;
使用市场:雷达压力组合式水位计(半年)>超声波压力一体式水位计(2-3年)(同等信号、同等采集和发送频率下)。
3、 电源
电源有蓄电池、锂电池、锂亚电池三种;
同等容量使用时长:锂亚电池>锂电池>蓄电池;
电池自身损耗:锂亚电池>锂电池>蓄电池;
锂电池、蓄电池可充电、锂亚电池不可充电。
4、 密封性
密封性要从传感器密封、通讯端密封、电源的密封三个角度去选择密封性好的设备。
很多厂家的设备都说是IP68的防水等级,往往在使用的时候会遇到道路积水,所以窨井水位计要能承受一定程度的压强,最基本要满足水下3m正常工作48小时以上。
超声波压力一体式水位计>雷达压力组合式水位计>压力式水位计。
5、 建议(仅供参考)
综合各种窨井水位计的误差、功耗、电源、密封性和价格各项指标,推荐选择超声波压力一体式水位计。