超声波液位计在水闸工程中的应用

目前，在现代化的水闸工程的建设中，自动化监控系统已经被广泛运用。由于水闸工程多用于防汛防台、防洪排涝中，因此水位数据监测是自动化监控系统的基础，运用水位数据可以准确计算出水体的容量、流量、压力等，对于水闸启闭调度、测算水体容量、闸体上下游流速的测量非常重要，因此水位数据监测过程可以说为水闸工程的安全运行及统一调度提供了重要的数据支撑，也在水闸工程的安全程度上起到了十分关键的作用。目前，测量水位的方法主要是使用液位计，而液位计的种类主要有：磁翻板液位计、超声波液位计、雷达液位计，激光液位计、电子水尺等。超声波液位计由于具有设备与测量液体无接触，不受污泥堵塞、冲刷、液体腐蚀的影响；安装简便，节省投资；检测技术先进；适用各种复杂环境等优点，所以被广泛使用在水闸工程的水位测量中。
超声波液位计是根据公式s=vt来计算换能器探头到液位表面的距离s的。其中，超声波在空气中传播的速度v是一定的，所以只要计算出超声波液位计在发送和接收超声波信号之间的时间t，就可以计算出距离s。但由于发送与接收信号使用的是双倍时间，即超声波发射与接收的时间，所以最终被测距离s为：s=vt/2。
为保障闸站工程水位监测工作的顺利进行，用户选购了一批超声波液位计安装于西水东引河道工程闸站项目。由于主要建筑物由泵站及船闸组成，泵站由上下游连接段、清污室、泵室等组成，船闸由上下游引航道、上下闸首、闸室组成，船闸上闸首与泵站相临布置，配套管理用房布置在泵站东侧，又考虑到该项目为内水河道，水流长期稳定水位落差不大，因此最终该项目泵站上下游水位监测和船闸通航水位监测均决定使用超声波液位计。

对于超声波液位计在水闸工程中的应用而言，一般不建议将超声波液位计安装在靠近闸门的位置，因为闸门启闭时靠近闸门处水流波动起伏较大，容易使测量不准确。相反，建议安装位置选择在水流波动小且没有漂浮物和船只靠近的水流平缓处，在选购超声波液位计时还应注意其量程，避免超出测量范围。除此之外，还应考虑水闸工程的设计警戒水位，避免水位过高时浸泡设备而造成测量故障。计为Uson-11超声波液位计的防护等级高达IP66/IP67，可有效防止水雾、尘灰入侵仪表，即使水位过高淹没仪表，其出色的防浸水能力也可很好地保护仪表，让仪表在一定时间内也不会造成损坏，十分适用于水闸工程的水位监测应用中。
随着全面推行水利工程标准化管理的进程，水闸工程进入“建管并重”的新型模式。水位数据的自动化采集正是水闸工程安全运行管理的基础，采用高品质的超声波液位计能帮助管理人员及时有效的排查与维护系统，为水闸工程的安全运行提供保障。

审核编辑 黄宇