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霍尔开关式水位计的设计及其在船闸上的应用(上篇)

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2020-07-23 08:11:25【

随着电子及通信技术的发展,水位计在水库、水利枢纽及船闸工程中得到了广泛的应用。目前,江苏省苏北运河船闸使用水位计主要有压力水位计、浮子水位计、超声波水位计、激光水位计等几种。而其中压力水位计占了90%以上,压力水位计虽然具有精度高、体积小川、维修方便的特点,但其对水质要求较高,且存在维护量大、易损坏、维修成本大等问题。苏北航务处技术人员在深入研究以上几种水位计优缺点的基础上,自行研制了霍尔传感式水位计,应用一年多以来未出现任何故障,且具有精度高、适应环境能力强、免维护、造价低等特点,为船闸高效、安全地运行,同时也为实现船闸从多人值守到少人值守,甚至无人值守网提供了可靠的技术保证。

常用水位计类型及优缺点

目前常用的水位计按测量方法分为两种调:按触式水位测量仪器和非接触式水位测量仪器。船闸用接触式水位计主要有浮子水位计、压力水位计:非接触式水位计主要有超声波水位计及激光水位计等。以下介绍这几种水位计的优缺点:

      1. 浮子水位计

浮子式水位计利用浮子跟踪水位升降,以机械方式直接传动记录。浮子式水位计具有结构简单可靠、价格低的优点,但是需要建立专门的配套测井,且测井工程造价高、占用船闸空间,其测量误差也较大,已经逐渐被替代。

  1. 压力水位计

压力式水位计是根据压力与水深成正比关系的静水压力原理,运用压敏元件作传感器的水位计。压力式水位计具有施工方便,体积小、易维修的优点,但其对水质要求较高,使用一段时间,后易附着水中杂质,被泥沙淤堵,影响测量精度,后期维护投入较大,不利于大范围推广使用。

  1. 超声波水住计

超声波式水位计是一款非接触式的水位测最仪国。它通过往水面发射超声波,接收水面反射披,测量到水面的距离。其优点是测量中不与水面接触,不受浑水、污泥、水生植物等因素的影响,并且安装工作量小。超声波水位计受温度和空气密度影响较大,同时由于其安装在水面之上的支架上会受到鸟类、昆虫的遮盖、附着、筑巢影响,冬季的冰霜附着也会影响超声波水位计的工作。

  1. 激光水位计

激光水位计是运用激光测距原理,通过计算激光发射及反射接收的时间,计算距离达到检测水位高度的一种水位测量仪器。激光水位计具有检测精度高、量程大、不易损坏的优点,激光水位计安装精度要求高,安装时需要考虑防水、防尘等问题,维护强度大,且易受大风、大雾、扬尘等恶劣天气的影响。

霍尔传感式水位计的设计结构及原理

霍尔传感式水位计由磁性浮子、浮简、霍尔开关、超声波探头、超声波显示仪等儿部分组成。磁性浮子在浮筒中随着水位升降可以上下浮动,霍尔开关由一系列的霍尔元件连接而成,水位相平时,磁性浮子处于同一水平位置,使闸门两侧的霍尔开关导通并输出光或者声信号。霍尔开关中霍尔元件位置及排列间距可以调节,从而控制输出信号的灵敏度及精度。浮简及霍尔开关封装在一起,闸门两侧对称布置安装,上、下游闸门内外侧各布置一对。浮简的底部设有加热滤网,当水温低于摄氏零度时可以进行加热,防止底部结冰,滤网主要用于过滤水中杂质,保证磁性浮子的灵活升降。

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