便携式表面电位计(便携式电子水位计)

1. 便携式电子水位计

（一）几何水准测量法。

适用于各种类型的水工建筑物，简便易行。这种方法采用三级点位、两级控制。三级点位即设置水准基点、起测基点和垂直位移标点(测点)。两级控制即由水准基点校测起测基点，由起测基点观测位移标点。

(1)水准基点。可采用国家水准网的水准点或国家水准点接测的点位。水准基点的高程以国家水准网的绝对基面起算。在特殊情况下，要假设起测高程，位置应布设在不受库区变形影响的地区，但也不宜相距太远，以免长距离引测降低观测准确度。

(2)起测基点。是测定垂直位移标点的起始点或终点。为了便于观测，减少传递误差，起测基点力求布置在一纵排垂直位移标点的相近高程上，一般设置在坝顶、廊道和坝基的两端以及两岸坡的相应位置。

(3)垂直位移标点。是设置在坝体、坝基和基岩上的需要观测垂直位移的点位，一般和水平位移标点结合布置。其具体布置应考虑坝型特点、对大坝整体和局部变形能起到控制作用及针对大坝己出现的变形问题等因素。

(4)观测设施和观测仪器。①水准基点可以选用土基标、地表岩石标、深埋钢管标、双金属标等结构形式。②起测基点要求设置在岸坡基岩或原状土上的稳定部位，根据地基性质选用相应的结构。③垂直位移标点根据设置位置的情况选用综合标、混凝土嵌心标、钢管标、墙上标等结构形式。综合标是将水平位移标点和垂直位移标点设置在同一个混凝土墩上的标点，一般用于坝体位移观测。

垂直位移监测中常用的观测仪器是威尔特N3水准仪或蔡司Ni004水准仪。这两种仪器适用于精密水准测量。SD65大坝视准仪、全站仪也可用于垂直位移监测[2]。

（二）液体静力水准测量法

这种方法适用于在有廊道的大坝内进行垂直位移监测，观测精度高，便于实现自动遥测。液体静力水准法要求环境温度变化不大，否则将引起较大误差。观测方法是在测点上布置液体容器，测点之间用水管及气管连通，通过水位计测针或遥测传感器测量液体容器内的水位变化，通过计算求得各测点的垂直位移。由测点布置方法分为两点法测量和多点法测量2种。

(1)两点法测量。是仅有两个测点的液体容器用水管及气管连通，以测定两点间的高差变化，然后计算测点所决定的断面的转角即倾斜的变化，因此这种设置又称水管式倾斜仪。这种设备和测点通常布置在混凝土坝基础横向廊道内。

(2)多点法测量。是在起测基点处布置补偿水箱，在各垂直位移观测点设置连通容器，各点至水箱皆用水管串连，各测点的水位变化测定后，就可以根据起测基点高程确定各测点的绝对垂直位移。

(3)观测仪器。液体静力水准法的观测仪器有人工观测仪器和遥测仪器。人工观测仪器有座式水管仪、悬挂式水管仪等多种，要求在现场读数。遥测仪器是利用各种类型传感器量测水位变化。图2是一种电容式多点遥测水管仪的示意图，可以用便携式仪表在观测室遥测，也可以由远传插口接线到数据采集系统。

2. 便携式电子水位计怎么用

中华人民共和国依法管理的计量器具目录（型式批准部分）

1. 测距仪：光电测距仪、超声波测距仪、手持式激光测距仪；

2. 经纬仪：光学经纬仪、电子经纬仪；

3. 全站仪：全站型电子速测仪；

4.水准仪：水准仪；

5. 测地型GPS接收机：测地型GPS接收机；

6. 液位计：液位计；

7.测厚仪：超声波测厚仪、X射线测厚仪、电涡流式测厚仪、磁阻法测厚仪、γ射线厚度计；

8. 体温计：测量人体温度的红外温度计(红外耳温计、红外人体表面温度快速筛检仪)；

9. 辐射温度计：工作用全辐射感温器、工作用辐射温度计、500℃以下工作用辐射温度计；

10. 天平：非自动天平；

11. 非自动衡器：非自动秤、非自行指示轨道衡、数字指示轨道衡；

12. 自动衡器：重力式自动装料衡器、连续累计自动衡器（皮带秤）、非连续累计自动衡器、动态汽车衡（车辆总重计量）、动态称量轨道衡、核子皮带秤；

13. 称重传感器：称重传感器；

14. 称重显示器:数字称重显示器；

15. 加油机：燃油加油机；

16. 加气机：液化石油气加气机、压缩天然气加气机；

17. 流量计：差压式流量计、速度式流量计、液体容积式流量计、转子流量计、靶式流量变送器、临界流流量计、质量流量计、气体层流流量传感器、气体腰轮流量计、明渠堰槽流量计；

18. 水表：冷水表、热水表；

19. 燃气表：膜式煤气表；

20. 热能表：热能表；

21. 风速表：轻便三杯风向风速表、轻便磁感风向风速表、电接风向风速仪；

22. 血压计和血压表：血压计、血压表；

23. 眼压计：压陷式眼压计；

24. 压力仪表：弹簧管式精密压力表和真空表、弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表、膜盒压力表、记录式压力表、压力真空表及真空表、轮胎压力表、压力控制器、数字压力计；

25. 压力变送器和压力传感器：压力变送器、压力传感器；

26. 氧气吸入器：浮标式氧气吸入器；

27. 材料试验机：摆锤式冲击试验机、悬臂梁式冲击试验机、轴向加荷疲劳试验机、旋转纯弯曲疲劳试验机、拉力、压力和万能试验机、非金属拉力、压力和万能试验机、电子式万能材料试验机、木材万能试验机、抗折试验机、杯突试验机、扭转试验机、高温蠕变、持久强度试验机；

28. 振动冲击测量仪：工作测振仪、公害噪声振动计、冲击测量仪、基桩动态测量仪；

29. 测速仪：机动车雷达测速仪、定角式雷达测速仪；

30. 出租汽车计价器：出租汽车计价器；

31. 接地电阻测量仪器：接地电阻表、接地导通电阻测试仪；

32. 绝缘电阻测量仪：绝缘电阻表(兆欧表)、高绝缘电阻测量仪（高阻计）；

33. 泄漏电流测量仪：泄漏电流测量仪(表)；

34. 耐电压测试仪：耐电压测试仪；

35. 电能表：交流电能表、电子式电能表、分时计度(多费率)电能表、最大需量电能表、直流电能表；

36. 测量互感器：测量用电流互感器、测量用电压互感器；

37. 电阻应变仪：电阻应变仪；

38. 场强测量仪：干扰场强测量仪、近区电场测量仪；

39. 微波辐射与泄漏测量仪：微波辐射与泄漏测量仪；

40. 心脑电测量仪器：心电图机、脑电图机、脑电地形图仪、心电监护仪；

41. 电话计时计费器：单机型和集中管理分散计费型电话计时计费器、IC卡公用电话计时计费装置；

42. 噪声测量分析仪器：声级计、噪声剂量计、噪声统计分析仪、个人声暴露计、倍频程和1/3倍频程滤波器；

43. 听力计：纯音听力计、阻抗听力计；

44. 医用超声源：超声多普勒胎儿监护仪超声源、医用超声诊断仪超声源、医用超声治疗机超声源、超声多普勒胎心仪超声源；

45.焦度计：焦度计；

46. 验光机：验光机；

47. 照度计：紫外辐射照度计、光照度计；

48. 医用激光源：医用激光源；

49. 活度计：放射性活度计、用152Eu点状γ标准源校准锗γ谱仪、低本底α、β测量仪、α、β和γ表面污染仪、γ放射免疫计数器；

50. 环境与防护剂量(率)计：环境监测用X、γ辐射热释光剂量测量装置、环境监测用X、γ辐射空气吸收剂量率仪、辐射防护用X、γ辐射剂量当量(率)仪和监测仪、直读式验电器型个人剂量计、个人监测用X、γ辐射热释光剂量测量装置、X、γ辐射个人报警仪、中子周围剂量当量测量仪；

51. 剂量计：治疗水平电离室剂量计、γ射线水吸收剂量标准剂量计（辐射加工级）、γ射线辐射加工工作剂量计、电子束辐射加工工作剂量计；

52. 医用辐射源：外照射治疗辐射源、医用诊断X辐射源、医用诊断计算机断层摄影装置（CT）X射线辐射源、γ射线辐射源（辐射加工用）；

53. 测氡仪：测氡仪；

54. 热量计：氧弹热量计、水流型气体热量计、示差扫描热量计；

55. 糖量计：手持糖量计、手持折射仪；

56. 电导仪：电导仪；

57. pH计：实验室pH(酸度)计、船用pH计；

58. 分光光度计：可见分光光度计、单光束紫外-可见分光光度计、原子吸收分光光度计、双光束紫外可见分光光度计、荧光分光光度计、色散型红外分光光度计、紫外、可见、近红外分光光度计、全差示分光光度计；

59. 光谱仪：发射光谱仪、波长色散X射线荧光光谱仪；

60. 旋光仪：旋光仪、旋光糖量计；

61. 色谱仪：气相色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪、凝胶色谱仪；

62. 浊度计：浊度计；

63. 烟尘粉尘测量仪：烟尘测试仪、粉尘采样器、光散射式数字粉尘测试仪；

64. 总悬浮颗粒物采样器：总悬浮颗粒物采样器；

65. 大气采样器：大气采样器；

66. 水质分析仪：覆膜电极溶解氧测定仪、水中油份浓度分析仪、化学需氧量(COD)测定仪、氨自动分析仪、生物化学需氧量（BOD5）测量仪、硝酸根自动监测仪、总有机碳分析仪、离子计；

67. 有毒有害气体检测(报警)仪：二氧化硫气体检测仪、硫化氢气体分析仪、一氧化碳检测报警器、一氧化碳、二氧化碳红外线气体分析器、烟气分析仪、化学发光法氮氧化物分析仪；

68. 易燃易爆气体检测(报警)仪：可燃气体检测报警器、光干涉式甲烷测定器、催化燃烧式甲烷测定器、催化燃烧型氢气检测仪；

69. 汽车排放气体测试仪：汽车排放气体测试仪；

70. 烟度计：滤纸式烟度计、透射式烟度计；

71. 测汞仪：测汞仪；

72. 水分测定仪：烘干法谷物水分测定仪、电容法和电阻法谷物水分测定仪、原棉水分测定仪；

73. 呼出气体酒精含量探测器：呼出气体酒精含量探测器；

74. 光度计：火焰光度计、非色散原子荧光光度计；

75.血细胞分析仪：血细胞分析仪。

3. 便携式电测水位计

一、用压力表观测测压管水位时，压力值应读到最小估读单位，管内有气时，应先将气排出，待压力表指针稳定后，才可读数。

帷幕前的测压管不得任意排水，以防发生管涌。

二、采用电测水位计观测测压管内水位时，将测头缓慢放入管内，在指示器开始反应时，用测绳量出管口至孔内水面的距离。

4. 便携式水位测量仪

防汛器材中的产品分类较多，其中包括：

堵水类：

折叠堵水墙、铝合金堵水墙、防汛沙袋、吸水膨胀袋、装配式子堤、装配式围井。

抛射类：

美式抛投器、韩式抛投器、远距离抛投器、手动抛投器、船用手动抛绳器、75式抛投器。

打桩类：

ZL-020型打桩机、ZL-120型打桩机、ZL-200型打桩机、汽油打桩机。

照明工具/设备：

防爆照明灯、手提照明灯、落地照明灯、移动照明灯、升降照明车、头戴照明灯、强光手电筒。

救援运输：

水路两栖车、玻璃钢冲锋舟、充气橡皮艇、救生浮船、气垫船。

抢险工具：

铁锹、洋镐、工兵铲、钯、锄头、十磅锤、砍刀、方铲、电锯、切割机、扩张器、救生绳、千斤顶、塑料袋。

穿戴装备：

防汛战斗服、防寒雨衣、双背带、救生衣、水鞋、毛巾、水壶、头盔、氧气瓶、潜水服、氧气罩。

水上自救装备：

救生圈、救生浮筒、手环式救生衣。

仪器类：

水浓度测量仪、水位测量仪、水质测量仪、水位监测仪。

抗旱器材：引水管道，喷水器等

5. 简易液位计水位计

一、前言

在形形色色的传感器大军中，液位计占有重要的地位，它是生产生活的安全保障。市面上出现的液位计有数十余种，目前常用的有浮筒液位计、浮球液位计、差压式液位计、导波雷达液位计等。

二、浮筒液位计

1、 工作原理 浮筒液位计由四个基本部分组成：浮筒、弹簧、磁钢室和指示器。浸在液体中的浮筒受到向下的重力，向上的浮力和弹簧弹力的复合作用。当这三个力达到平衡时，浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时，浮筒所受浮力相应改变，平衡状态被打破，从而引起弹力变化即弹簧的伸缩，以达到新的平衡。弹簧的伸缩使其与刚性连接的磁钢产生位移。这样，通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。

2、特点及适用场合

现场指示、远传兼容；

测量范围大，最大可达3000mm；

工作可靠，良好的精度和灵敏度；

耐高温、高压，耐腐蚀性能强；

现场调试方便，易于检查和维护。 由于它直观、稳定、可靠性高、因而对连续生产的炼油、化工中的重要容器、设备，如塔类、贮罐中间容器等的液位测量都非常适用，但不适合高粘度介质液位的测量。

3、故障现象及处理

高输出：检查过程变量是否超出范围；检查接线端子、针脚或插座；检查电源电压；电子线路组件故障。

输出不稳定：检查线路电压；是 否有间歇短路、开路或多点接地；电路板故障。

无输出或低输出：检查线路电压；是否有短路或多点接地；检查信号线极性；检查回路电阻；检查量程；电路板故障；赃物在浮筒内部堆积。

三、 浮球液位计

1、工作原理

浮球液位计结构主要是基于浮力和静磁场原理设计生产的。带有磁体的浮球在被测介质中的位置受浮力作用影响，液位的变化导致磁性浮子位置的变化。浮球中的磁体和传感器（磁簧开关）作用，使串连入电路的元件（如定值电阻）的数量发生变化，进而使仪表电路系统的电学量发生改变。也就是使磁性浮子位置的变化引起电学量的变化。通过测量电学量的变化来反映容器内液位的情况。

2、特点及适用场合

结构简单、使用方便

性能稳定、使用寿命长、便于安装维护 几乎可以适用于各种工业自动化过程控制中的液位测量和控制，可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与检测。

3、故障现象及处理

现场变化，显示不随液位变化：检查转轴与变送器是否接触良好；检查电源电压；检查零点、量程；传感器故障；电路板故障。

实际液位变化，现场不变化：外平衡杆与转轴脱开；重锤未调整好；内连接件松动脱落；球杆变形；浮球脱落；浮球破裂；介质汽化

四、差压式液位计

1 、工作原理

差压式液位汁是利用容器内液位改变时，由液柱产生的静压也相应变化的原理而工作的，如图1所示。差压变送器的一端接液相，另一端接气相时根据流体静力学原理，我们知道，变送器正压室受到的压力为：Pl=P气十ρgH。式中H：液位高度;ρ：介质密度;g：重力加速度;P气：气相压力。 图1差压变送器测量液位计示意图 差压变送器负压室压力P2=P气，则正负压室的差压为：ΔP=P1-P2。通常，被测介质的密度是已知的。此，测得差压值就能知道液位高度。

2、特点及适用场合

可做到高密封、防泄漏

高温、高压、高粘度、强腐蚀性条件下安全可靠地测量液位

全过程测量无盲区、显示醒目，读数直观，并且测量范围大 配上液位报警、控制开关，可实现液位或界位的上下限报警和控制。安装方便，容易实现远传和自动调节，工业上应用较多。为比较成熟的液位测量仪表，测量精度较高，维护量少。单法兰（单引压线）液位计一般用于敞口或常压容器，密闭带压设备应选用双法兰（双引压线）液位计。

3、故障现象及处理

液位变化较大：介质波动大或汽化严重；上引压线或下引压线不畅通；介质有结晶；毛细管内传压介质跑损；膜盒损坏；伴热温度过高。

显示不变化：切断阀未打开；引压线堵塞；量程、零点未调整好；膜盒处有杂物堆积；毛细管被挤压不通；电路板故障。

五、导波雷达液位计

1 工作原理

导波雷达液位计的基础是电磁波的时域反射原理，微波脉冲不是通过空间传播，而是通过金属导波杆传播，当遇到与液面的接触面时，由于波导体在气体和液体中的导电性能不同，使波导体的阻抗发生骤然变化，从而产生一个液位原始脉冲，同时在波导体顶部具有一个预先设定的阻抗，该阻抗产生一个可靠的基本脉冲，雷达液位计检测到液面脉冲后与基本脉冲进行比较，从而计算出液面高度。

2、特点及适用场合

测量不受罐体形状的影响

不受介电常数、温度、压力和密度的影响

不受物位表面波动、粉尘、蒸汽和泡沫的影响

测量长度可以灵活变更，无须标定

测量结果具有高精度、可重复性、高分辩率

适用的压力范围高达40bar 导波雷达液位计应用于水液储罐、酸碱储罐、浆料储罐、固体颗粒、小型储油罐。各类导电、非导电介质、腐蚀性介质。如煤仓、灰仓、油罐、酸罐等。

3、与普通雷达液位计的比较

普通雷达为非接触式测量，导波雷达为接触式测量，这样就意味导波雷达更需考虑介质的腐蚀性和粘附性，而且过长的导波雷达安装和维护更加困难。普通雷达可以互换使用，而导波雷达由于导波杆（缆）长度根据原工况固定，一般不能互换使用，受此影响导波雷达的选型要比普通雷达麻烦。测量固体物料时，导波雷达还要考虑导波杆（缆）的受力情况，也是由于受力的原因一般用导波雷达的测量距离不会很长，而普通雷达在30、40m的罐体上应用比较常见，甚至可测到60m。另外一般的导波雷达还有底部探测功能，可以根据底部回波信号能测量值加以修正，使信号更为稳定准确。

不过在一些特殊工况导波雷达有明显的优势，如罐内有搅拌，介质波动大，这样的工况用底部固定的导波雷达测量值要比变通雷达稳定；还有小罐体内的物位测量，由于安装测量空间小（或罐内干扰物较多），一般普通雷达不适用，这时导波雷达的优势就显现出来了；再有是低介电常数的工况，无论雷达还是导波雷达测量原理都是基于介质介电常数差别，由于普通雷达的发射的波是发散的，当介质介电常数过低时，信号太弱测量不稳定，而导波雷达波是沿导波杆传播信号相对稳定。

4、故障现象及处理

液位、输出百分数与回路值波动：重新组态探头长度和偏差；依靠其他设备确认准确液位；调整阻尼系数；重新组态回路值。

不论液位高低，输出为同一数值：确认探头长度；调整偏置值，已达到精确数值。

无液位信号：检查介质介电常数；液位在顶部过渡区，组态时没有设置；线路板或16针连接器工作不正常；检查探头长度组态；可能有介质在探头上搭桥；介电常数选择不正确。 4.4.4输出或最大，或最小，不精确：介质不纯，如油带水；介质或杂物在探头上搭桥；导波杆堵塞；有泡沫或粘稠物；探头顶部密封处有杂物

六、常用液位计的使用

1、安装使用及注意事项

上、下法兰不能偏向受力；

表体要垂直；

各附件连接可靠；

要考虑到日后操作、观察、检修的方便；

投用时一般先打开上切断阀，后开下切断阀；

尽量避开震动较大部位。

2、液位计的选型原则

考虑工况，如介质的性质、工作温度、工作压力、是密闭容器还是敞口容器等的要求。

考虑工作要求，可靠性、测量精度、测量范围等。

经济性要求。 综合考虑上述要求，选出合适的液位计。

6. 便携式电子水位计原理

汽包电容水位计工作原理：

是一种基于电容测量原理的液位计，广应用于锅炉等工业蒸汽包装、高、低、转换炉等压力容器的液位测量和控制。液位计采用断层扫描技术，通过测量和分析桶内液体、气体介质介电常数、补偿温度、压力等变化的影响。微处理器运行后，输出符合工业标准的4-20ma电流信号，或输出RS485数字信号。

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