《水位計(jì)雨量計(jì)介紹》PPT課件.pptVIP

雨量計(jì)的分類和意義水位計(jì)的分類和意義 雨量計(jì)水位計(jì) 壓力式水位計(jì)浮子式水位計(jì)超聲波水位計(jì)雷達(dá)水位計(jì) 水位計(jì)介紹 壓力式水位計(jì)根據(jù)壓力與水深成正比關(guān)系的靜水壓力原理 運(yùn)用壓敏元件作傳感器的水位計(jì) 當(dāng)傳感器固定在水下某一測點(diǎn)時(shí) 該測點(diǎn)以上水柱壓力高度加上該點(diǎn)高程 即可間接地測出水位 該儀器適用于不便建測井的地區(qū) 測量精度 3cm 10m量程 典型廠商 北京和光偉業(yè)北京華測智創(chuàng)等應(yīng)用 工業(yè) 水利 壓力式水位計(jì) 特點(diǎn) 安裝簡便 不需要建造水位井 精度符合規(guī)范要求使用注意 泥沙影響精度 壓阻式有時(shí)飄 溫飄 要定時(shí)率定輸出接口 模擬量 串行數(shù)據(jù)壓阻式水位計(jì)長期放在水底 半導(dǎo)體硅片長期被水壓變形產(chǎn)生疲勞 由此產(chǎn)生時(shí)飄 氣泡式水位計(jì)將半導(dǎo)體硅片放在水上 測試時(shí)再加壓 平時(shí)處在無壓或微壓狀態(tài) 因此時(shí)飄很小 溫度對壓力水位計(jì)的影響主要靠測溫補(bǔ)償?shù)姆椒▉斫鉀Q 使用中要定期率定 國外定期將水位計(jì)在實(shí)驗(yàn)臺上通過率定 找出補(bǔ)償曲線供采集水位時(shí)修正 國內(nèi)往往是定時(shí)將壓水水位與水尺水位相比較來完成率定 前者可以保證傳感器的線性度 從根本上保證水位采集精度 后者只是在個(gè)別水位點(diǎn)上校正 傳感器的線性度沒有得到改善 壓力式水位計(jì) 浮子式水位計(jì)利用浮子跟蹤水位升降 以機(jī)械方式直接傳動記錄 用浮子式水位計(jì)需有測井設(shè)備 包括進(jìn)水管 適合岸坡穩(wěn)定 河床沖淤不大的低含沙河段 測量精度 2cm典型廠商 徐州偉思 徐州星球等特點(diǎn) 穩(wěn)定 可靠 優(yōu)點(diǎn) 成熟 運(yùn)用最廣泛使用條件 可以建造水位井的地方 使用中要防止水井淤積 浮子式水位計(jì) 浮子式水位計(jì) 浮子式水位計(jì) 浮子式水位計(jì) 超聲波水 液 位計(jì) 特點(diǎn) 非接觸測量 不受水體污染 不破壞水流結(jié)構(gòu)直接懸掛安裝在水面上 不受風(fēng)浪影響不需建造測井 節(jié)省土建投資無觸點(diǎn)開關(guān)元器件法蘭或螺紋連接 安裝方便無機(jī)械磨損 穩(wěn)定耐用精度達(dá)到2 3cm 10m量程 超聲波水 液 位計(jì) 特點(diǎn) 安裝較簡單 不需要建造水位井 精度符合規(guī)范要求使用注意 有溫飄 水面漂浮物影響精度 要定時(shí)率定輸出接口 模擬量在安裝時(shí)要注意 1 安裝支架將探頭延伸到能測的最低水位點(diǎn) 2 為超聲波發(fā)射有5 7 的發(fā)散角 要保證在此角度內(nèi)沒有遮擋物 超聲波水 液 位計(jì) 雷達(dá)水 液 位計(jì) 通過天線系統(tǒng)發(fā)射能量很低的極短的微波脈沖并接收 雷達(dá)波以光速運(yùn)行 運(yùn)行時(shí)間可以通過電子部件被轉(zhuǎn)換成物位信號 即設(shè)備至液面的距離 測量精度 1cm 全量程 典型廠商 哈希 北京古大 徐州偉思 雷達(dá)水 液 位計(jì) 特點(diǎn) 測量精度高 毫米級 量程大 90米以上 不需要建造水位井 沒有時(shí)飄 溫飄 可靠使用注意 水面漂浮物影響精度 安裝參照氣介式超聲波水位計(jì) 要定時(shí)率定輸出接口 模擬量這兩種水位計(jì)是從測距儀演變而來 雷達(dá)水位計(jì)技術(shù)成熟 使用方便 但在國內(nèi)使用不多 雷達(dá)水 液 位計(jì) 發(fā)射的波束 超聲波和電磁波 超頻波 量程介質(zhì)價(jià)格 價(jià)格高限制了雷達(dá)水位計(jì)的應(yīng)用適應(yīng)工況 都不適合污水 因?yàn)榕菽?但雷達(dá)水位計(jì)更適于嚴(yán)酷工況 溫度 壓力 由于雷達(dá)波的傳播速度不受溫度 濕度 氣壓 雨雪和風(fēng)沙等環(huán)境因素的影響 相當(dāng)穩(wěn)定 使得雷達(dá)水位計(jì)在其工作范圍內(nèi)具有相當(dāng)高的精度 且不需維護(hù) 在歐美等發(fā)達(dá)國家得到了廣泛的應(yīng)用 有逐漸取代超聲波水位計(jì)之勢 總結(jié) 目前的水利應(yīng)用超聲波水位計(jì)完全滿足需求 超聲波和雷達(dá)水位計(jì)對比 磁敏式 磁性浮子 水位計(jì) 由若干個(gè)神經(jīng)元電路組成一條水位神經(jīng)線 構(gòu)成了一個(gè)水位數(shù)字電子尺 將水位的變化值轉(zhuǎn)換成開關(guān)數(shù)字信號輸出 其他水位計(jì) 水位計(jì)選型總結(jié) 水位計(jì)選型 降水量 單位時(shí)間內(nèi)從天空降落到地面上的雨水 雪 未經(jīng)蒸發(fā) 滲透 流失而在水面上積聚的水層深度 稱為降雨量 以毫米為單位 它可以直觀地表示降雨的多少 1毫米的降水量是指單位面積上水深1毫米 1毫米降水落到田地里有多少呢 每畝地面積是666 7平方米 因此 1毫米降水量就等于每畝地里增加0 667立方米的水 每立方米的水是1000公斤 這樣 1毫米降水量也就等于向每畝地澆了約650公斤水 據(jù)測定 降5毫米的雨 可使旱地浸透3厘米 6厘米 雨量計(jì)介紹 通常說的小雨 中雨 大雨 暴雨等 一般以日降雨量衡量 其中小雨指日降雨量在10毫米以下 中雨日降雨量為10 24 9毫米 大雨降雨量為25 49 9毫米 暴雨降雨量為50 99 9毫米 大暴雨降雨量為100 199 9毫米 特大暴雨降雨量在200毫米以上 今年清平 舟曲的實(shí)時(shí)降雨量 測定降雨量對防洪 泥石流災(zāi)害預(yù)警的意義 雨量計(jì)介紹 基本概念 雨量計(jì) rainfallrecorder 或量雨計(jì) 測雨計(jì) 是一種氣象學(xué)家和水文學(xué)家用來測量一段時(shí)間內(nèi)某地區(qū)的降水量的儀器 降雪量的測量則需要使用雪量計(jì) 常見的有虹吸式 稱重式 翻斗式三種 大部分的雨量計(jì)都是以毫米作為測量單位 溫度 風(fēng)速對雨量計(jì)的準(zhǔn)確性有影響 雨量計(jì)介紹 虹吸式雨量計(jì)翻斗式雨量計(jì)數(shù)字智能型雨量計(jì)容柵雙閥雨量計(jì) 雨量計(jì)介紹 虹吸式雨量計(jì)是自動記錄液態(tài)降水物的數(shù)量 強(qiáng)度變化和起止時(shí)間的儀器 由承雨器 虹吸 自記和外殼四個(gè)部分組成 在承雨器下有一浮子室 室內(nèi)裝一浮子與上面的自記筆尖相聯(lián) 雨水流入筒內(nèi) 浮子隨之上升 同時(shí)帶動浮子桿上的自記筆上抬 在轉(zhuǎn)動鐘筒的自記紙上繪出一條隨時(shí)間變化的降水量上升曲線 當(dāng)浮子室內(nèi)的水位達(dá)到虹吸管的頂部時(shí) 虹吸管便將浮子室內(nèi)的雨水在短時(shí)間內(nèi)迅速排出而完成一次虹吸 虹吸一次 雨量為10毫米 如果降水現(xiàn)象繼續(xù) 則又重復(fù)上述過程 最后可以看出一次降水過程的強(qiáng)度變化 起止時(shí)間 并算出降水量 虹吸式雨量計(jì) 虹吸式雨量計(jì) 優(yōu)缺點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單 安裝使用方便且能自動記錄 使觀測員可以隨時(shí)了解自然降水情況 缺點(diǎn)是必須去現(xiàn)場更換記錄紙 容易發(fā)生故障 在使用中必須加強(qiáng)維護(hù) 以便儀器能夠正常工作 保持記錄的準(zhǔn)確性和連續(xù)性 在使用虹吸式雨量計(jì)的過程中 若該儀器出現(xiàn)一些故障 必然會使自記降水記錄的連續(xù)性和準(zhǔn)確性受到影響 以致影響到雨量資料的記錄整理 適合人工觀測 不適于遙測 數(shù)字化組網(wǎng) 典型供貨商 南京鑫和興泰 虹吸式雨量計(jì) 連續(xù)記錄降水量隨時(shí)間變化和測量累積降水量的遙測儀器 分感應(yīng)器和記錄器兩部分 其間用電纜連接 感應(yīng)器用翻斗測量 它是用中間隔板間開的兩個(gè)完全對稱的三角形容器 中隔板可繞水平軸轉(zhuǎn)動 從而使兩側(cè)容器輪流接水 當(dāng)一側(cè)容器裝滿一定量雨水時(shí) 0 1或0 2毫米 由于重心外移而翻轉(zhuǎn) 將水倒出 隨著降雨持續(xù) 將使翻斗左右翻轉(zhuǎn) 接觸開關(guān)將翻斗翻轉(zhuǎn)次數(shù)變成電信號 送到記錄器 在累積計(jì)數(shù)器和自記鐘上讀出降水資料 目前通過RTU的采集可以遠(yuǎn)程抄表 起始于70年代 用于遙測 翻斗式雨量計(jì) 翻斗式雨量計(jì) 翻斗式雨量計(jì) 優(yōu)缺點(diǎn) 翻斗式雨量計(jì)靠的是兩個(gè)平衡的 翻斗 左右翻動記錄降水 結(jié)構(gòu)簡易而且完全依賴于機(jī)械動作 這就使得它的精確度取決于平衡度的調(diào)整 活動機(jī)構(gòu)的靈活 以及機(jī)械構(gòu)件的誤差等因素 所以它的最大誤差基本上都不能達(dá)到說明書上標(biāo)稱的 小于正負(fù)4 對于細(xì)小的微量降雨它無法記錄 而對于大雨 暴雨和大暴雨其誤差值有時(shí)甚至高達(dá)40 60 需要定期維護(hù) 否則使用越久誤差越大 典型供貨商 徐州偉思 翻斗式雨量計(jì) 數(shù)字智能型雨量計(jì) 徐州偉思最大測量雨強(qiáng)8mm min 精度 0 07mm測量誤差 10 降水量時(shí) 0 2 30 降水量時(shí) 0 2 1 FS價(jià)格 高于翻斗式容柵雙閥式雨量計(jì) 溫州華云最大測量雨強(qiáng)9mm min 精度 0 01mm最大測量誤差 2 國際氣象組織的標(biāo)準(zhǔn) 價(jià)格 高于翻斗式翻斗式雨量計(jì) 徐州偉思最大測量雨強(qiáng)4mm min 國家標(biāo)準(zhǔn) 最大測量誤差 4 國家標(biāo)準(zhǔn) 價(jià)格 較低 新型雨量計(jì)與翻斗式雨量計(jì)對比 原理 測量原理與虹吸雨量計(jì)有相似之處 均是以計(jì)量液柱高度測量降水量 液柱高度編碼器的分辨力為0 05 每次虹吸量為10 它是 電子自動控制虹吸排水 無滴流和水氣混雜現(xiàn)象 并且 虹吸排水期內(nèi) 浮子室不進(jìn)水 無漏記現(xiàn)象 同時(shí)保留了翻斗 感量為0 07 但不作計(jì)量用 只用作降雨時(shí)自動喚醒數(shù)據(jù)采集器 無雨時(shí) 儀器處于休眠狀態(tài) 用固態(tài)存貯 FLASH存貯 存貯量 3000 數(shù)據(jù)可保留10年 替代紙記錄 記錄準(zhǔn)確 調(diào)取方便 虹吸式雨量計(jì)的電子化 數(shù)字智能型雨量計(jì) 原理 采用了精確的容柵傳感原理設(shè)計(jì)制造 通過容柵位移值來反映降雨量 完全由數(shù)字電路替代機(jī)械部件和觸點(diǎn)開關(guān) 性能穩(wěn)定 計(jì)量非常準(zhǔn)確 不受任何降雨強(qiáng)度的影響 雨量不會流失 從根本上解決了以往雨量計(jì)所存在的各種問題 大大提高了對雨量檢測的科學(xué)水平 容柵雙閥式雨量計(jì) 精度最高 分辨率0 01mm 比傳統(tǒng)的翻斗式雨量計(jì)的精度高出10倍 容許測量的降雨強(qiáng)度范圍最大 國家標(biāo)準(zhǔn)是0 1mm 4mm 分鐘 而容柵式雨量計(jì)的最大降雨強(qiáng)度測量可以高達(dá)9mm 分鐘 大大超過國家標(biāo)準(zhǔn) 不管多大的暴雨都不漏計(jì) 從而解決了以往其他遙測雨量計(jì)大雨時(shí)計(jì)量嚴(yán)重失準(zhǔn)的弊病 計(jì)量誤差最小 無論遇大雨暴雨 容柵式雨量計(jì)的誤差始終小于 2 遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn) 4 完全符合國際氣象組織的檢測標(biāo)準(zhǔn) 更讓遇大雨暴雨計(jì)量嚴(yán)重失準(zhǔn) 有時(shí)誤差超過30 的翻斗式雨量計(jì)望塵莫及 人工比對最準(zhǔn)確 與人工測量比對 非常精確 迄今為止 國內(nèi)唯一可作為真實(shí)降雨記錄和歷史依據(jù)的測量設(shè)備 安裝維護(hù)最方便 由于容柵式雨量計(jì)內(nèi)部采用數(shù)字電路設(shè)計(jì) 因此無需像其他普通雨量計(jì)那樣使用前 和使用一段時(shí)間后 要派人去現(xiàn)場先進(jìn)行麻煩的精度校準(zhǔn) 實(shí)現(xiàn)真正的無人值守 容柵式雨量計(jì) 容柵雙閥式雨量計(jì) 自從1972年瑞士TriMOS公司及其子公司SYLVAC公司研制成功用于長度測量的容柵測量系統(tǒng)以來 容柵測量系統(tǒng)在精密電子量具以及數(shù)顯