目前，市場上常見的靜力水準儀種類繁多，名稱也各式各樣，這里小編進行一下簡單的梳理。靜力水準儀是一種常見的垂直位移監(jiān)測的傳感器，其從測量原理上可以分為測量液位高度和測量壓力差兩大類。

　　1連通管式靜力水準儀

　　基于測量液位變化的靜力水準儀是連通器的原理，即在重力作用下一根通液管所連接的各個傳感器內(nèi)的液面高度應(yīng)保持一致，其原理實質(zhì)是通過測量傳感器內(nèi)的各種測距設(shè)備測得液位值，進而計算出監(jiān)測點相對于基準點的沉降量。

　　1.1磁致伸縮式靜力水準儀

　　傳感器主要由測桿、電子倉和套在測桿上的非接觸浮球組成。測量時，由電路先發(fā)出一起始脈沖，脈沖沿測桿內(nèi)的磁致伸縮線傳輸，同時會產(chǎn)生沿其方向前進的旋轉(zhuǎn)磁場。當這個磁場與浮球中的永久磁場相遇時，會產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)而產(chǎn)生的電流脈沖，通過并計算出兩個脈沖之間的時間差，即可精確地算出被傳感器內(nèi)液位值。

　　1.2電容式靜力水準儀

　　電容式靜力水準儀計根據(jù)變面積型電容感應(yīng)原理設(shè)計。當測點垂直位移發(fā)生變化時，采用屏蔽管接地方式改變變極的電容感應(yīng)長度，從而使其與中間極間的電容量發(fā)生變化，利用比率測量技術(shù)。通過測量儀器的中間極與可變極、中間極與固定極之間的電容比值的變化，將測點垂直位移變化轉(zhuǎn)換為電容比變化量輸出。

　　1.3光電式靜力水準儀

　　光電式(CCD)靜力水準儀是采用CCD器件(電荷耦合器件)實現(xiàn)的一種非接觸式高精度自動化位移量設(shè)備，根據(jù)連通管內(nèi)液面保持自然水平的原理，能夠通過浮子標桿的上下相對移動在CCD上產(chǎn)生投影而測出各測點液面垂直位移變化。算出CCD靜力水準儀浮子標桿的準確位置。從而得到測點液面的位移值，經(jīng)與基準點液面位移變化的比較，計算出各測點的相對垂直位移。

　　1.4超聲波式靜力水準儀

　　采用高精度超聲波傳感器直接測出傳感器內(nèi)液位，通過測量基準點與監(jiān)測點傳感器內(nèi)液位的變化量，計算各點沉降量。

　　1.5激光式靜力水準儀

　　采用高精度激光傳感器直接測出傳感器內(nèi)液位，通過測量基準點與監(jiān)測點傳感器內(nèi)液位的變化量，計算各點沉降量。

　　1.6傾角式靜力水準儀

　　測點傳感器發(fā)生沉降，會帶動基準點傳感器液位也發(fā)生變化，通過浮球帶動精密角位移傳感器，從而換算出傳感器內(nèi)液位的變化量，從而得到測點傳感器與基準點傳感器各自的液位值，計算相對基準點的沉降變化。

　　自動化安全監(jiān)測工程

　　1.7振弦式靜力水準儀

　　各個傳感器容器使用通液管聯(lián)接，每一容器的液位由一精密振弦式傳感器測得。傳感器下掛有一個浮筒，當容器液位發(fā)生變化時，浮筒所受到的浮力可以被振弦傳感器感應(yīng)，從而測得傳感器內(nèi)的液位變化。

　　2壓差式靜力水準儀

　　基于測量壓力的靜力水準儀其基本原理是傳感器所測的水壓可換算成距離值，在水文行業(yè)中一般稱為壓強所對應(yīng)的水頭高度，即壓強=密度*g*高度。根據(jù)傳感器所測得的壓強，可以換算出監(jiān)測點相對于儲液罐或基準點的沉降量。采用壓差式的靜力水準儀其核心元器件是傳感器內(nèi)的壓力傳感器，根據(jù)其壓力測量方式有振弦、電阻、壓阻、硅壓等形式，此處不逐一介紹。根據(jù)壓力式靜力水準儀系統(tǒng)的組成形式，有如下幾種常見的方式：

　　2.1單儲液罐無基準點

　　傳感器與儲液罐由通液管相通。當傳感器和儲液罐之間的高差產(chǎn)生變化時，傳感器感應(yīng)膜上的壓力同時產(chǎn)生變化，轉(zhuǎn)化的電信號經(jīng)電纜傳輸至采集裝置，即可測出觀測點的沉降變化量。儲液罐自帶硅壓傳感器，測量儲液罐內(nèi)液位的變化量，用以修正測量點的測量值。

　　2.2單儲液罐單基準點

　　現(xiàn)場不用儲液罐做基準，一般選擇一個傳感器作為基準點，并安裝在儲液罐附近。通過測量基準點的高程，可以計算測點的高程。

　　2.3雙儲液罐單基準點

　　通過連通水管將每個傳感器連接。整個系統(tǒng)灌滿水，系統(tǒng)兩端配備水箱，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過測量測點傳感器與參考點傳感器之間的壓力差值，計算相對參考點的位移變化。

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