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磁致伸缩液位传感器在静力水准仪上的应用

来源:拿度科技 浏览量: 时间:2019-12-11 10:52

  

自1990年数字水准仪的问世以来,水准测量作业的效率得到了极大地提高。自此不断有新型数字静力水准仪问世,例如采用电荷耦合固体摄像器件作为敏感元件的光电型仪器以及超声波静力水准仪和激光测距静力水准仪。现在我们来介绍一种由磁致伸缩液位传感器为主要部件的静力水准仪。
 
磁致伸缩液位传感器是利用磁致伸缩效应研制的传感器,可以实现非接触、绝对式测量,具有大量程、高精度的特点,同时由于采用非接触式元件,减少了磨损,故具有较高的可靠性。据测定,磁致伸缩液位传感器平均无故障时间为10年。同时,由于其安装方便、调试快捷、测量精度高,比传统的压力、电容、差动变压式以及CCD式等测量系统具有更高的应用和经济价值。
 
静力水准仪系统总体设计系统主要由主机系统、水管系统、磁致伸缩液位传感器、信号采集系统等模块组成。系统是根据连通容器中液体表面自然保持水平的特性进行工作的,当仪器主体所在处(检测点)高度变化时,仪器主体钵中的液面将相对于钵体发生相对升降变化,测量出这些变化量就可以计算出每个监测点相对于某一基点的高差。
系统标定时通过移动标定装置,通过改变液体体积,实现人为改变液面升降的目的,和电路信号连接起来,从而求得液面改变单位高度时,电信号数值的变化。
 
信号采集及处理系统自带64K可编程序存储器,不需外部程序存储器的扩展。信号调理模块主要是将来自于传感器的信号进行处理,滤除干扰,并转换到A/D芯片允许输入范围,电路设计均选用精密元件,为大量检测数据的存储提供了保障。同时为了使用方便,支持检测数据的U盘读取、网线及串口传输。系统软件采用模块化设计,各模块功能相对独立,程序结构清晰,调试方便,代码可重用度高,主程序只需对各模块进行调用,即可实现系统功能。
 
为避免磁致伸缩位移传感器探测杆不垂直引起的误差,采用气泡法调直。为防止钵体水分蒸发流失及钵体管壁湿润导致液面下降,将整个钵体设计为密封结构,各个钵体在上方用空气管连接, 保证各钵体气压相同,同时将钵体直径设计为"18cm,可将液体分子和固体分子间相互作用引发的湿润现象影响降低。
 
 
经测试,以磁致伸缩液位传感器为主要部件来进行测量的静力水准仪系统稳定性好、量程大且精度较高,已经得到了越来越广泛的应用。


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