龚波涛

【摘要】概述了气泡式自计水位计的工作原理，分析了该仪器的误差，评估比较仪器的测量精度。【关键词】水文测验；误差分析；自记水位计一、基本情况田关水文站断面主要监测控制田关闸进出水量。田关闸为排灌两用涵闸，在四湖上区发生渍水时自排，在发生干旱时从东荆河引水灌溉，属二类精度堰闸站。其闸上有人工水位观测兼自记水位记录断面且重合，闸上断面位于闸上170m。其自记水位设备均采用国产某品牌气泡式压力水位计。为实现水位的自动化监测、报汛和整编，通过人工观测水位数据与自记水位采集数据进行误差分析，满足当今水文信息化对水文数据传输的准确性、时效性以及全天候的要求。二、气泡式水位计的工作原理气泡水位计内部设有定时器，当到达定时时间时，微处理器单元启动一次测量过程，空气通过离子空气净化器过滤净化后，由气泵经单向阀壓入储气罐中。储气罐中的气体一路引入水下的通气管中，并产生足够的压力将气管中的空气全部压出，另一路将储气罐内的压力传导给水位计中的压力变送器，当气泵停止吹气时，单向阀闭合，水下通气管门被气体封住，从而形成了一个密闭的连接压力变送器和水下通气管口的空腔。根据压力传递原理可知，在通气管道内的气体达到动态平衡时，水下通气管口所承受的压力经过通气管传递到压力变送器上，所以水下通气管口的压力和压力变送器所承受的压力相等，用此压力值减去大气压力值，即可得到水头的净压值，从而便可得出测量水位值。三、误差分析通过对2014年闸上、闸下水位自记数据与人工观测数据进行分析，分析结果如下：闸上水位最大误差1cm，系统误差：0.002%（允许误差：1%），置信水平95%的综合不确定度：1.3cm（允许：3cm）。（见表1）四、分析结论通过分析，田关水文站闸上下自记与人工比测结果符合《水位观测标准》第6.2.3条，其自记水位计在比测的范围内可正式使用。