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2022/9/5 8:59:50恒奥德仪器声学水位计作原理误差来源
声学水位计系采用声管传声、应用空气声学回声测距原理来行水位测量的新型水位测量仪器。由收发共用声学换能器发射声脉冲、声波经声管传声遇水界面产生反射,反射波由同换能器接收。测得声波在空气中的传播时间及现场声速,计算出声学换能器发射面至水面的距离,依据声学换能器安装基准面及水位零点得到水位值
误差来源
空气温度因素的影响
声音在空气中的传播速度ν不是常数,与温度有关,因此行水位测量,须准确测量温度,并保证温度传感器准确地感应环境空气温度。若要把测量度控制在厘米级内,温度测量的分辨率应达到0.1摄氏度。 [2]
水面波动因素的影响
由于气介式声波水位计无需测井、安装方便,因此容易受风、船行引起的浪波等影响。起伏的浪波不但使水位变化,而且改变声波回波的方向,减弱声波回波信号。
利用由风引起波浪的水位变化均有周期性这特点,可以采用在定时间内多次采样后求平均值,使测量值接近真值。采样的时间越长,采集的数据越多,测得的水位越确。为了消除由船行驶引起的波浪成水面的水位不规则变化的影响,可以将采样数据排序,去掉大和小的分数据,取中间数据的平均值。用这种“中间平均法” 可以有效防止些测量干扰。在水位变化平缓的地方,可以采用控制水位变化率的方法来行滤波。例如每次采样数据水 位变化只允许 1 cm,多次采样后的数据就等于或接近真实水位,可以减少些随机干扰