概述

　　HR8066/67型高精度靜力水準(zhǔn)儀適用于要求較高的垂直位移或沉降變形監(jiān)測，可監(jiān)測到0.01mm的液位變化。儀器由一系列含有液位傳感器的容器組成，多個容器間由充滿液體的連通管連接在一起?；鶞?zhǔn)容器位于穩(wěn)定的基準(zhǔn)點上，任何一個容器與基準(zhǔn)容器間的高程變化都將引起相應(yīng)容器內(nèi)的液位變化。通過測量液位變化即可獲取測點的高程變化。

　　HR8066/67型高精度靜力水準(zhǔn)儀采用全球范圍內(nèi)品質(zhì)壓力敏感元件，靜力水準(zhǔn)儀產(chǎn)品采用-20-60℃度整機多點全量程溫度補償工藝，具有測量精度高、無漂移、可靠性強、安裝方便等優(yōu)點。密封的外殼防潮性能好，可在相對濕度環(huán)境下長期連續(xù)工作。

　　靜力水準(zhǔn)儀工作原理

　　利用密閉液體中壓力差來監(jiān)測沉降點高程差變化，當(dāng)設(shè)基準(zhǔn)點沉降為零，水準(zhǔn)儀隨被測點發(fā)生沉降變化時，基準(zhǔn)點和測量點之間的高程差變化量就是被測點的沉降值，通過基準(zhǔn)點和被測點之間的壓差表現(xiàn)出來。

　　影響系統(tǒng)測量精度的因素主要來源于水準(zhǔn)儀傳感器隨溫度的漂移、系統(tǒng)液體蒸發(fā)等，對于傳感器溫度漂移，采用多溫度點補償工藝，使傳感器在補償溫度范圍內(nèi)符合測量精度指標(biāo)，達(dá)到現(xiàn)場使用要求。

　　為實現(xiàn)長距離多點監(jiān)測功能，水準(zhǔn)儀采用了工業(yè)級RS485數(shù)字式通信接口，

　　以半雙工主從方式工作，傳輸距離可達(dá)1200米，串口通信格式如下：

　　串口數(shù)據(jù)格式：

　　波特率：9600bps；

　　校驗位：無校驗。

　　停止位：1位。

　　數(shù)據(jù)位：固定為8bit。

　　按照RS485協(xié)議規(guī)范，通信節(jié)點要有唯編址，各水準(zhǔn)儀節(jié)點設(shè)置一個一的通信地址（1-254），掛在RS485總線上，RTU做為RS485主機向各水準(zhǔn)儀從機發(fā)送采集指令，通過MODBUS協(xié)議的03H功能碼按地址分別采集每臺水準(zhǔn)儀的液位值、溫度值。

　　知識點：

　　壓力法 液位性能對比

　　以下通過液位測量原理列表來對比各種測量方式方法的靜力水準(zhǔn)監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)缺點。 性能對照表

　　2.4 幾個“偽結(jié)論”

　　（1）液位式靜力水準(zhǔn)儀比壓差式靜力水準(zhǔn)儀精度高 液位式的分為直接測量物理液位、表征液位兩大類，每一類里又有不同的測量機構(gòu)，只能說各有優(yōu)缺點，若從測量環(huán)節(jié)來說，壓力法為直接，相對于壓力法，通過各種各樣的液位測量方法反倒顯示環(huán)節(jié)過多，精度難以保障。

　?。?）XXX 傳感技術(shù)比其它技術(shù)好 任何一種傳感技術(shù)，均可通過一定的技術(shù)手段來滿足系統(tǒng)的精度要求，關(guān)于“XXX 傳感技術(shù)精度高于其它傳感技術(shù)”的說法本身就是個主觀表達(dá)，沒有科學(xué)依據(jù)，很多時候， 傳感器的選擇只有“適用”而沒有“好”。（如：磁致伸縮傳感器，可以選精度為 1mm、 0.1mm，僅是費用的問題；壓力傳感器也可以有 0.5%、0.1%、0.05%等不同精度可供選 擇）。

　?。?）壓差式靜力水準(zhǔn)儀是通過壓力反算液位，所以精度低 這明顯是在偷換概念，液位法所謂的“直接測量液位”是通過測量物理液位和溫度然

　　后間接的計算出沉降公式所需的“表征液位”，而壓力法則是測量壓力直接計算出“表征 液位”。能說這種話的人要么是不懂靜力水準(zhǔn)測量原理（不懂裝懂），要么是在故意給人傳 遞錯誤信息（低級忽悠）。

　　三、靜力水準(zhǔn)儀選購注意事項

　　靜力水準(zhǔn)儀只所以存在前述這么多種不同原理不同類型，一方面是成本原因，但更重 要的是每種類型的儀器各有優(yōu)缺點，即便是基于相同測量原理的不同廠家的監(jiān)測儀器也存 在制作和設(shè)計上的不同，在選購時應(yīng)結(jié)合具體類型的監(jiān)測儀從原理角度入手分析，必要時 還需要進(jìn)行一些簡單測試。

　　對于直接測量“物理液位”的一類靜力水準(zhǔn)儀，要了解監(jiān)測儀是否具有物理液位修正 為表征液位的功能以及性能如何。簡單的判斷方法是廠家是否允許加注多種不同的液體， 以及針對每種液體的“溫度-密度”特性專用的改正參數(shù)，如果號稱具有修正功能，但沒有 供用戶輸入修正數(shù)的參數(shù)，基本認(rèn)為廠家的話不可信。測試是有說服力的證據(jù)，簡單的 測試方法是注入相同高差但溫度不同的液體，觀察水準(zhǔn)儀的讀數(shù)，若讀數(shù)無變化或變化與 理論值不符則說明未進(jìn)行表征液位修正。

　　對于利用浮子或浮力來測量液位的一類靜力水準(zhǔn)儀，需要了解其是如何解決浮子與內(nèi) 部其它構(gòu)件接觸摩擦力的?？梢詼y試監(jiān)測儀在非水平放置時的測量靈敏度（一般不水 平時浮子摩擦力會增大，導(dǎo)致液位變化時浮子靈敏度下降）。

　　以上選購原則僅是基于測量原理和測量機構(gòu)的層面，關(guān)于如何檢查液位傳感原件的靈 敏度、穩(wěn)定性、精度等，請詳見“靜力水準(zhǔn)傳感器精度分析.pdf”。