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新聞詳情
描述精密磁翻板液位計與自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)率規(guī)則描 述： 測量和監(jiān)測設(shè)備經(jīng)過一段時間的使用后，需要對設(shè)備進(jìn)行重新率定，經(jīng)率定合格后，方可重復(fù)使用。筆者所在單位大量使用 自動靜力水準(zhǔn)儀，以前都通過廠家進(jìn)行率定，周期長，效率低，無法滿足工程實(shí)際需要，因此單位探索和建立了一套自有的率定系統(tǒng)，滿足了自我設(shè)備率定的基本要求。需要注意的是，這樣的實(shí)驗室需要申請計量合格證，才能標(biāo)準(zhǔn)化和商用化，本文僅僅是從技術(shù)角度探討這種方法的可行性。  系統(tǒng)中任一特定容器（儲液筒）液位變化按下列公式計算： ΔELn=（R1n－R0n）Gn－（R0Ref－R1Ref）GRef 其中： ΔELn———n 號容器的液位變化，即該點(diǎn)相對于基準(zhǔn)點(diǎn)的沉降量； R1n———n 號容器當(dāng)前讀數(shù)； R0n———n 號容器初始讀數(shù)； Gn———n 號容器傳感器系數(shù)； R0Ref———參照容器的初始讀數(shù)； R1Ref———參照容器的當(dāng)前讀數(shù)； GRef———參照容器傳感器系數(shù)； 注：ΔELx 為負(fù)值時表示沉降（ΔELx 為正值時表示升高）。 2 設(shè)備特點(diǎn)和性能 GeoKon 4675 型靜力水準(zhǔn)儀是一種高精密液位系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計是 用于測量多點(diǎn)相對沉降的系統(tǒng)。在使用中，一系列的傳感器容器均采用PVC 液管聯(lián)接，每一容器的液位由一精密振弦式力傳感器測出，該傳感 器內(nèi)有一個自由懸重，一旦液位發(fā)生變化，懸重的懸應(yīng)浮力即被傳感器感，精確測出小至 0.025mm 的垂直變化。在多點(diǎn)系統(tǒng)中，所有傳感器的垂 直位移均是相對于其中的一點(diǎn)，該點(diǎn)的垂直位移是相對恒定的或者可用其它人工觀測手段準(zhǔn)來確定。  3 產(chǎn)品規(guī)格 產(chǎn)品規(guī)格詳細(xì)情況如圖 2 所示。  4 率定方法 4.1 簡易率定法  因為振弦式傳感器，最重要的核心就是弦，從基本原理入手，采用加 載砝碼的方法進(jìn)行率定，每個砝碼固定重量為 300g，最多添加砝碼個數(shù) 為 6 個，總量可達(dá) 1800g。砝碼較多時，需要很長時間穩(wěn)定。為了提高系統(tǒng) 穩(wěn)定性，減少系統(tǒng)穩(wěn)定時間，因此對簡易校驗裝置進(jìn)行改進(jìn)，如圖 4、圖 5 所示。  采用一根鋼制桿下端連接一個砝碼，砝碼重量必須為 300g，每個砝 碼采用懸掛式方式加入，每增加一個砝碼，讀數(shù)一次。簡易率定法速度很 慢，效率極低，無法適用于大批量設(shè)備的率定。 4.2 磁翻板液位計率定法  此種裝置，精度高，速度快，但是需要通過人工來調(diào)節(jié)精密齒輪，來抬升或者降低測點(diǎn)的高度，此外讀數(shù)也是通過讀數(shù)儀來完成，而且每次 只能率定一個儀器，也不適用于大批量設(shè)備的率定。 4.3 精密磁翻板液位計與自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)率定法 為了在建設(shè)費(fèi)用和和校驗效率兩個方面取得平衡，根據(jù)需要校驗的 儀器數(shù)量綜合分析，建議一次率定 5 個設(shè)備。同時進(jìn)行溫度校驗。 采用連通管原理，設(shè)置 5 個監(jiān)測點(diǎn)，1 個基準(zhǔn)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)放置高精度 磁翻板液位計，6 個底座放置在同一個穩(wěn)定的平臺上，平臺采用大理石面板，寬 度為 0.6m，長度為 6m，高度為 1m，基礎(chǔ)采用磚石砌成，每個監(jiān)測點(diǎn)均有 一個完全相同的透明式玻璃鋼浮筒，每個浮筒帶有一個三通接口，每個 容器之間采用 PVC 管進(jìn)行連通，布局示意圖如圖 7 所示。 在本率定系統(tǒng)中，采用磁致伸縮式高精度磁翻板液位計，精度為±0.01mm。采用高低溫交變濕熱試驗箱進(jìn)行溫度傳感器率定。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為美國 坎貝爾 CR1000 自動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過控制電腦，將設(shè)定好的頻率裝載 入采集系統(tǒng)，自動加水和放水以及數(shù)據(jù)采集，同時數(shù)據(jù)自動保存和計算。 5 率定系數(shù)計算方法 計算方法如表 2 所示。 其中： 均值=average（測值 1+測值 2+測值 3）  理論直線=Trend（所有均值，所有負(fù)載值） 6 實(shí)際應(yīng)用 經(jīng)過一年左右的運(yùn)行和試驗，從春天到冬天，對本套裝置進(jìn)行了大量和反復(fù)的測試，率定裝置運(yùn)行穩(wěn)定，高效，同時采用簡易裝置和人工讀 數(shù)的方法進(jìn)行驗證，率定結(jié)果都正確無誤，采用高精度磁翻板液位計，也提升了 率定精度，對于批量設(shè)備率定，是一種經(jīng)濟(jì)和有效的率定方法。
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