龔波濤

【摘要】概述了氣泡式自計水位計的工作原理，分析了該儀器的誤差，評估比較儀器的測量精度?！娟P(guān)鍵詞】水文測驗；誤差分析；自記水位計一、基本情況田關(guān)水文站斷面主要監(jiān)測控制田關(guān)閘進出水量。田關(guān)閘為排灌兩用涵閘，在四湖上區(qū)發(fā)生漬水時自排，在發(fā)生干旱時從東荊河引水灌溉，屬二類精度堰閘站。其閘上有人工水位觀測兼自記水位記錄斷面且重合，閘上斷面位于閘上170m。其自記水位設(shè)備均采用國產(chǎn)某品牌氣泡式壓力水位計。為實現(xiàn)水位的自動化監(jiān)測、報汛和整編，通過人工觀測水位數(shù)據(jù)與自記水位采集數(shù)據(jù)進行誤差分析，滿足當今水文信息化對水文數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性、時效性以及全天候的要求。二、氣泡式水位計的工作原理氣泡水位計內(nèi)部設(shè)有定時器，當?shù)竭_定時時間時，微處理器單元啟動一次測量過程，空氣通過離子空氣凈化器過濾凈化后，由氣泵經(jīng)單向閥壓入儲氣罐中。儲氣罐中的氣體一路引入水下的通氣管中，并產(chǎn)生足夠的壓力將氣管中的空氣全部壓出，另一路將儲氣罐內(nèi)的壓力傳導(dǎo)給水位計中的壓力變送器，當氣泵停止吹氣時，單向閥閉合，水下通氣管門被氣體封住，從而形成了一個密閉的連接壓力變送器和水下通氣管口的空腔。根據(jù)壓力傳遞原理可知，在通氣管道內(nèi)的氣體達到動態(tài)平衡時，水下通氣管口所承受的壓力經(jīng)過通氣管傳遞到壓力變送器上，所以水下通氣管口的壓力和壓力變送器所承受的壓力相等，用此壓力值減去大氣壓力值，即可得到水頭的凈壓值，從而便可得出測量水位值。三、誤差分析通過對2014年閘上、閘下水位自記數(shù)據(jù)與人工觀測數(shù)據(jù)進行分析，分析結(jié)果如下：閘上水位最大誤差1cm，系統(tǒng)誤差：0.002%（允許誤差：1%），置信水平95%的綜合不確定度：1.3cm（允許：3cm）。（見表1）四、分析結(jié)論通過分析，田關(guān)水文站閘上下自記與人工比測結(jié)果符合《水位觀測標準》第6.2.3條，其自記水位計在比測的范圍內(nèi)可正式使用。