無論是水利工程、城市供水，還是防洪減災等，都離不開精準的水位數據。為此，人們研發出了各種各樣的水位測量儀器，它們各有千秋，適用于不同的場景。

玻璃(li)(li)管水位(wei)計(ji)是(shi)較(jiao)為(wei)基礎(chu)且直觀的一類。它(ta)依據連通器(qi)(qi)原理(li)，將(jiang)玻璃(li)(li)管與被(bei)測(ce)容(rong)器(qi)(qi)連通，使(shi)得玻璃(li)(li)管中的水面與容(rong)器(qi)(qi)內水面持平，人(ren)們只需(xu)讀取玻璃(li)(li)管上的刻度，便(bian)(bian)能(neng)知曉水位(wei)高度。小型的家(jia)用儲水箱(xiang)常(chang)能(neng)見到它(ta)的身影，操作人(ren)員可以(yi)一目了然地觀察水位(wei)狀況(kuang)，操作簡便(bian)(bian)。不過，其(qi)測(ce)量范圍有限，玻璃(li)(li)材質也(ye)較(jiao)為(wei)脆弱，一旦遭受外(wai)力碰撞，很容(rong)易(yi)損壞，從(cong)而影響水位(wei)監測(ce)。

浮(fu)(fu)子式水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)計(ji)在(zai)水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)監測(ce)領域(yu)使(shi)用的(de)人也挺多。它由浮(fu)(fu)子、懸(xuan)索、重(zhong)錘及水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)輪等關鍵部(bu)件(jian)協同運作(zuo)。可以(yi)漂(piao)浮(fu)(fu)于水(shui)(shui)(shui)(shui)面，水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)上(shang)(shang)升或(huo)下(xia)降(jiang)時，浮(fu)(fu)子隨(sui)之(zhi)上(shang)(shang)下(xia)浮(fu)(fu)動(dong)，帶動(dong)懸(xuan)索，驅動(dong)水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)輪旋(xuan)轉。這一(yi)機(ji)械轉動(dong)再經編碼器轉換為(wei)電信號(hao)，實現水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)數(shu)據(ju)的(de)記錄與顯示。在(zai)一(yi)些大型水(shui)(shui)(shui)(shui)庫、河道(dao)的(de)長期水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)監測(ce)項目中，會(hui)用到浮(fu)(fu)子式水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)計(ji)。它能(neng)持續穩(wen)定地追蹤水(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)的(de)緩慢(man)變(bian)化，為(wei)水(shui)(shui)(shui)(shui)資源的(de)合理調(diao)配提供(gong)關鍵依據(ju)。但美中不(bu)足的(de)是，遇到大風浪天氣，水(shui)(shui)(shui)(shui)面波濤(tao)洶涌，浮(fu)(fu)子會(hui)被(bei)劇烈晃動(dong)，加之(zhi)漂(piao)浮(fu)(fu)物(wu)可能(neng)纏(chan)繞(rao)懸(xuan)索，使(shi)得測(ce)量精度大打折扣。

壓(ya)力式水(shui)(shui)(shui)位(wei)計(ji)的(de)(de)工作原理(li)源自液體壓(ya)強公(gong)式$P = \rho gh$。它(ta)通過水(shui)(shui)(shui)下(xia)傳感(gan)(gan)(gan)器感(gan)(gan)(gan)知某一深度(du)(du)處(chu)的(de)(de)壓(ya)力變(bian)化，由(you)于液體密度(du)(du)與(yu)重力加(jia)速度(du)(du)相對固定(ding)，水(shui)(shui)(shui)位(wei)的(de)(de)升(sheng)降會導(dao)致壓(ya)力改變(bian)，傳感(gan)(gan)(gan)器將(jiang)壓(ya)力信(xin)號轉(zhuan)換(huan)為(wei)(wei)(wei)電信(xin)號，經過處(chu)理(li)后便(bian)能(neng)精準呈(cheng)現水(shui)(shui)(shui)位(wei)高度(du)(du)。地下(xia)水(shui)(shui)(shui)監(jian)測井廣泛(fan)應用(yong)壓(ya)力式水(shui)(shui)(shui)位(wei)計(ji)，因為(wei)(wei)(wei)其(qi)不(bu)受水(shui)(shui)(shui)質、水(shui)(shui)(shui)面波動干(gan)擾，能(neng)深入地下(xia)，準確反(fan)映地下(xia)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)動態變(bian)化，為(wei)(wei)(wei)地質研究、水(shui)(shui)(shui)資源管理(li)提供一手資料。只不(bu)過，在(zai)實際使用(yong)中，精確的(de)(de)壓(ya)力水(shui)(shui)(shui)位(wei)換(huan)算過程較為(wei)(wei)(wei)復雜，對傳感(gan)(gan)(gan)器的(de)(de)精度(du)(du)與(yu)穩定(ding)性要求頗高，若傳感(gan)(gan)(gan)器出現細微(wei)偏(pian)差，都可能(neng)造成(cheng)測量結果的(de)(de)不(bu)準確。

超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波水(shui)(shui)位(wei)(wei)計(ji)具有特別的(de)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)測量方式(shi)。工作時(shi)，它(ta)發射超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波脈沖射向水(shui)(shui)面，脈沖遇到水(shui)(shui)面后反射回來，依據(ju)(ju)超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波在(zai)水(shui)(shui)中的(de)往(wang)返時(shi)間以及(ji)已(yi)知的(de)傳(chuan)播速(su)度(du)(du)，利(li)用公式(shi)就能算(suan)出(chu)水(shui)(shui)位(wei)(wei)高度(du)(du)。河(he)流、湖泊等大面積水(shui)(shui)域的(de)水(shui)(shui)位(wei)(wei)監測常(chang)常(chang)依靠(kao)它(ta)。在(zai)河(he)流的(de)日常(chang)水(shui)(shui)位(wei)(wei)監控中，超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波水(shui)(shui)位(wei)(wei)計(ji)可遠距離、快速(su)地獲(huo)取水(shui)(shui)位(wei)(wei)信息，為防洪(hong)預警(jing)提供及(ji)時(shi)數據(ju)(ju)。不過(guo)，環境因素對它(ta)的(de)影響不容小覷，溫度(du)(du)、濕度(du)(du)、氣(qi)壓等都會干擾超(chao)聲(sheng)(sheng)(sheng)波的(de)傳(chuan)播速(su)度(du)(du)，若不進行精準補償，測量精度(du)(du)將難以保證(zheng)。

綜合(he)上述優缺點(dian)，開發人員又(you)研究出了雷(lei)達水位(wei)計(ji)，堪稱(cheng)其中的(de)(de)“佼佼者”。它(ta)向(xiang)水面(mian)發射高頻電(dian)磁(ci)(ci)波(bo)(bo)。電(dian)磁(ci)(ci)波(bo)(bo)以(yi)光速(su)傳(chuan)播，遇到水面(mian)后迅速(su)反射回來，依據電(dian)磁(ci)(ci)波(bo)(bo)往返的(de)(de)極短時間(jian)，精準計(ji)算水位(wei)高度。與超聲波(bo)(bo)水位(wei)計(ji)相比，雷(lei)達波(bo)(bo)的(de)(de)傳(chuan)播速(su)度不(bu)受介質影響，穩定性極高，這意味著在復雜多(duo)變的(de)(de)環境下，它(ta)依然(ran)能夠穩定工作。

雷達水位(wei)(wei)計(ji)的(de)安裝雖然(ran)對位(wei)(wei)置和角度有一定(ding)要(yao)求，但一旦安裝調試(shi)完成，后續維(wei)護工作相(xiang)(xiang)對簡便。它無(wu)需像浮子式水位(wei)(wei)計(ji)那樣擔心漂浮物纏繞(rao)，也不(bu)像玻璃管水位(wei)(wei)計(ji)般脆弱易損。盡管價格(ge)相(xiang)(xiang)對較高，初期(qi)投入成本(ben)較大，然(ran)而考慮到其長期(qi)穩定(ding)、精(jing)準的(de)測(ce)量表現以(yi)及(ji)廣泛的(de)適用范圍，在許多(duo)對水位(wei)(wei)測(ce)量要(yao)求苛刻的(de)重要(yao)項目(mu)中，雷達水位(wei)(wei)計(ji)無(wu)疑是最(zui)佳選擇之一。

綜上所述，各(ge)類水位測量儀器(qi)在(zai)不同場景下發揮著各(ge)自的優勢，用戶可(ke)根據需求選擇合適的產品。

推薦閱讀：南方銹病監測儀在病害防治中的應用

本文地址：//juyicw.com/3016.html