霍尔开关式水位计的设计及其在船闸上的应用（上篇）
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。
- 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。
- 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。
- 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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