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恒奧德儀器聲學水位計作原理誤差來源
點擊次數:892      更新時間:2022-09-05

恒奧德儀器聲學水位計作原理誤差來源

 

 

聲學水位計系采用聲管傳聲、應用空氣聲學回聲測距原理來行水位測量的新型水位測量儀器。由收發共用聲學換能器發射聲脈沖、聲波經聲管傳聲遇水界面產生反射,反射波由同換能器接收。測得聲波在空氣中的傳播時間及現場聲速,計算出聲學換能器發射面至水面的距離,依據聲學換能器安裝基準面及水位零點得到水位值

 

誤差來源

空氣溫度因素的影響

聲音在空氣中的傳播速度ν不是常數,與溫度有關,因此行水位測量,須準確測量溫度,并保證溫度傳感器準確地感應環境空氣溫度。若要把測量度控制在厘米級內,溫度測量的分辨率應達到0.1攝氏度。 [2]

水面波動因素的影響

由于氣介式聲波水位計無需測井、安裝方便,因此容易受風、船行引起的浪波等影響。起伏的浪波不但使水位變化,而且改變聲波回波的方向,減弱聲波回波信號。

利用由風引起波浪的水位變化均有周期性這特點,可以采用在定時間內多次采樣后求平均值,使測量值接近真值。采樣的時間越長,采集的數據越多,測得的水位越確。為了消除由船行駛引起的波浪成水面的水位不規則變化的影響,可以將采樣數據排序,去掉大和小的分數據,取中間數據的平均值。用這種“中間平均法" 可以有效防止些測量干擾。在水位變化平緩的地方,可以采用控制水位變化率的方法來行濾波。例如每次采樣數據水 位變化只允許 1 cm,多次采樣后的數據就等于或接近真實水位,可以減少些隨機干擾


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