細(xì)井水位計(jì)工作原理

為了克服投入式壓力傳感器在大壩測(cè)壓管中穩(wěn)定性差、壽命短的弊病，根據(jù)用戶的需求，我單位研制了全數(shù)字化的WY型大壩測(cè)壓監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)由WFX-D型大壩測(cè)壓水位傳感器、RS485通信接口、測(cè)控計(jì)算機(jī)等組成。

該系統(tǒng)的工作原理是:WFX-D型傳感器以直徑Φ30mm或Φ45mm的微型浮子感測(cè)測(cè)壓管的水位變化;力矩自動(dòng)平衡裝置自動(dòng)釋放或提升測(cè)纜帶動(dòng)測(cè)輪驅(qū)動(dòng)編碼器旋轉(zhuǎn)，輸出對(duì)水位變化對(duì)應(yīng)的全量型格雷碼電信號(hào)。

WFX-D型傳感器的核心部件是旋轉(zhuǎn)編碼器。編碼器的輸出碼為格雷碼(一種有糾錯(cuò)功能的格雷碼)，它可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)譯碼程序轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼。傳感器的測(cè)量纜為Φ0.5mm的包敷尼龍?zhí)椎牟讳P鋼索，可以在潮濕環(huán)境中長(zhǎng)期工作。

水位傳感器的力矩自動(dòng)平衡裝置是由貯線輪、卷?yè)P(yáng)軸、重鐘、重鐘懸吊鋼纜、滑輪組等組成。力矩平衡裝置的作用是產(chǎn)生一個(gè)自動(dòng)平衡力拉直測(cè)量纜，并使浮子工作在正常吃水深度上。當(dāng)測(cè)壓管中的水位發(fā)生變化，浮子即可通過(guò)測(cè)量纜將這一微小變力傳遞給力矩平衡裝置并驅(qū)動(dòng)編碼器測(cè)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出與水位變化量相對(duì)應(yīng)的編碼數(shù)據(jù)。

本類型傳感器可選裝三種不同的輸出方式與計(jì)算機(jī)聯(lián)接使用:

(1)并聯(lián)總線方式:傳感器通過(guò)14-16芯屏蔽電纜分別與計(jì)算機(jī)聯(lián)接;

(2)RS485串行總線聯(lián)接方式:多個(gè)傳感器通過(guò)一對(duì)屏蔽雙絞線與計(jì)算機(jī)聯(lián)接。

(3)采用模擬量4-20mA信號(hào)與計(jì)算機(jī)聯(lián)接。

WY型大壩測(cè)壓計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是最經(jīng)濟(jì)、可靠的測(cè)壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。它可以利用大壩現(xiàn)有的測(cè)壓管及

原有計(jì)算機(jī)，只須配置WFX-D型傳感器及相應(yīng)軟件即可實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)監(jiān)測(cè)。在大壩測(cè)壓管彎曲變形較大的情況下，如果無(wú)法投放浮子時(shí)，也可以采用投入式水位傳感器測(cè)量該點(diǎn)測(cè)壓管水位值，通過(guò)系統(tǒng)模擬量接入口接入本系統(tǒng)。

為了克服冬季大壩測(cè)壓管井口噴出的霧狀潮濕氣體通過(guò)儀器過(guò)線孔隙進(jìn)入儀器內(nèi)部，致使貯線輪和測(cè)輪結(jié)冰或凝結(jié)冰堵塞過(guò)線孔。本儀器可加裝風(fēng)幕機(jī)。風(fēng)幕機(jī)吹出的干燥空氣可將儀器與潮濕氣體隔離，保護(hù)儀器。每個(gè)風(fēng)幕機(jī)的工作電壓為DC12V，工作電流≤0.1A。風(fēng)幕機(jī)另使用一條專用線供電。

1.0cm、0.5cm二種可選。

傳感器為浮子和絕對(duì)值型旋轉(zhuǎn)編碼器，所測(cè)數(shù)據(jù)只與測(cè)壓管的水位變化有關(guān)，無(wú)溫度、零點(diǎn)漂移。

在一條屏蔽雙絞線上，可以連接32個(gè)或更多個(gè)具有RS485通信接口的大壩測(cè)壓傳感器、閘位傳感器或庫(kù)水位傳感器，組成多點(diǎn)、多參數(shù)監(jiān)測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)。

傳感器加上通信接口、通信電纜的總成本低于其它系統(tǒng)，可靠性及使用壽命(光電傳感器的壽命達(dá)10萬(wàn)小時(shí))高于其它系統(tǒng)，其綜合性能價(jià)格比最優(yōu)。

3.1 傳感器技術(shù)參數(shù)

水位(壓力)變幅:0-10m、0-20m

浮子直徑:Φ3cm;Φ4.5cm;

測(cè)壓管直徑:Φ5cm-Φ10cm;

分辨力:1cm、0.5cm;

測(cè)量準(zhǔn)確度:±2cm或0.2%×F·S

輸出碼:格雷碼10~15bit;

輸出形式:觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)(機(jī)械編碼器)或OC門(mén)(光電編碼器);

電源電壓:12V/24VDC;

MTBF:≥16000小時(shí);

環(huán)境溫度:-10℃-80℃(工業(yè)級(jí):-25℃-85℃);

環(huán)境濕度:95%/40℃;

尺寸:255×150×285(10m量程);

重量:6.4Kg。

3.2 RS485通信接口(選裝)

傳輸速率:2400-19.2Kbps;

傳輸距離:1220mm。

3.3 4-20mA電流環(huán)模塊(選裝)