GBT 11828.1-2002 水位测量仪器 第1部分 浮子式水位计.pdf

I C S 0 7.0 6 0N 93遐 -日比 手 钧A W_ Ah峨净 大藉 Al;I J 卫 祥 少、七 七 多.双J l 立1胆 丝 1 K 巾下 件主 G B/T 1 1 8 2 8.1-2 0 0 2 代替 G B/T 1 1 8 2 8-1 9 8 9,G B/T 1 1 8 3 0-1 9 8 9 水位测量仪器 第 1 部分：浮子式水位计 I n s t r u me n t s f o r s t a g e me a s u r e me n t 一 P a r t 1：F l o a t-t y p e s t a g e g a u g e2 0 0 2 一 0 9 一 0 9发布2 0 0 3 一 0 3 一 0 1实施 中华人民共和匡 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局G B/T 1 1 8 2 8.1-2 0 0 2 前言 G B/T 1 1 8 2 8 水位测量仪器 分为七个部分：一一第 1 部分：浮子式水位计；第 2 部分：压力式水位计；第 3 部分：地下水位计；一 一 第 4 部分：超声波式水位计；一 一 第 5 部分：电子编码水尺；第 6 部分：遥测水位计；一 一 第 7 部分：水位测针。本部分为G B/T 1 1 8 2 8 的第 1 部分，代替G B/T 1 1 8 2 8-1 9 8 9 明渠水流测量浮子式水位计 和G B/T 1 1 8 3 0-1 9 8 9 水文测报装置遥测水位计 中有关浮子式遥测水位计部分的内容。本部分与 G B/T 1 1 8 2 8-1 9 8 9 和G B/T 1 1 8 3 0-1 9 8 9 相比主要变化如下：增加了“浮子式水位计”、“水位编码器”的定义；重新进行了产品的分类；重新进行了显示方式和记录方式的分类；一 一 将可靠性要求及其试验部分的内容进行具体细化，更具可操作性。本部分与 G B/T 1 5 9 6 6-1 9 9 5 水文仪器基本参数及通用技术条件 和 S L/T 2 2 4-1 9 9 9 水位 计通用技术条件 等标准相互协调一致。本部分由中华人民共和国水利部提出。本部分由全国水文标准化技术委员会水文仪器分技术委员会 归口。本部分起草单位：南京水利水文 自动化研究所。本部分主要起草人：何生荣、张玉成、姚永熙、夏康。本部分所替代标准的历次版本发布情况为：-G B/T 1 1 8 2 8-1 9 8 9,G B/T 1 1 8 3 0-1 9 8 9 0 G B/T 1 1 8 2 8.1-2 0 0 2 水位测最仪器 第 1 部分：浮子式水位计1 范围 G B/T 1 1 8 2 8 的本部分规定了浮子式水位计的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则以及包装、标志、运输、贮存和保修期限的要求。本部分适用于江河、湖泊、明渠、水库等 自然水体 中所应用的浮子式水位计（以下简称“水位计”）。2 规范性引用标准 下列文件中的条款通过G B/T 1 1 8 2 8 的本部分的引用而成为本部分的 条款。凡是注 日 期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议 的各方研究是否可使用这些文件的最新 版本。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。G B/T 9 3 5 9-2 0 0 1 水文仪器基本环境实验条件及方法 G B/T 1 8 1 8 5 水文仪器可靠性技术要求 G B/T 5 0 0 9 5 水文基本术语和符号标准 GB J 1 3 8 水位观测规范 S L 1 0 水文仪器术语3 术语和定义 GB/T 5 0 0 9 5和 S I,1 0 确立的以及下列术语和定义适用于 G B/T 1 1 8 2 8 的本部分。3.1 浮子式水位计f l o a t-t y p e s t a g e g a u g e 利用水面浮子及其相应装置感应水位变化，将水位参数进行记录或显示的水位观测仪器。它一般包括浮子式水位传感器和显示记录器，还可包括水位编码器和电源。其传感器可具有电量信号输出接口，能将水位参数传至远离观测现场处进行记录或显示。显示记录器应带有计时功能。3.2 水位编码器w a t e r l e v e l e n c o d e r 水位编码器是浮子式水位传感器的转换器件，它完成水位参数的信源编码，并将水位量或水位变化量转换为电信号输出。4 产品分类4.1 按传感器输出信号分类 a）增量编码式 按分辨力的要求，每增加（或减少）一定水位值即发出一次信号。常有可逆增量、三态增量、四态 增量等方式。b）全量编码式 将水位值转换成“0 ,1”数字量，在量程范围内，对每一分度值 有唯一确定的编码输出，一般 有 B C D码、格雷码、余三码、等比码等。G s/T 1 1 8 2 8.1-2 0 0 2 c）电模拟量式 将水位值转换成相应的电量输出，如电位器传感器等。4.2 按水位编码器编码原理分类 a）机械编码式 将水位信息转换为一组机械触点通断信号的编码方式。b）光电编码式 将水位信息转换为相应的光量变化，再用光敏元件转换为数字信号的编码方式。c）磁电编码式 将水位信息转换为相应的磁场变化，再用磁敏元件转换为数字信号的编码方式。d）模数编码式 将水位信息转换为模拟量，再用电子器件转换为数字信号的编码方式。在电子编码式中有一种磁电 编 码式，是将水位信息转 换为 相应的 磁场变化，再用磁敏元件转 换为 数字信号的 编码方式。4.3 按记录方式分类 a）固态存贮记录 用集成电路贮存器进行数据存贮记录，并可读人计算机。b）打印记录 用打印机进行数据记录。c）模拟记录 用模拟记录仪进行过程线记录。5 技术要求5.1 使用环境要求5.1.1 工作环境温度：-1 0 C-+5 0 C，测井内水面不应结冰。5.1.2 工作环境相对湿度：2 0 一9 5 0 a 4 0 C 时）。5.2 一般要求5.2.1 分辨力应不大于1 c m，推荐采用。1 c m,0.5 c m,l c m,5.2.2 测量范围：一般为 0 M-1 0 m，可扩大至0 m-4 0 m o5.2.3 能适应的最大水位变率应不低于 4 0 c m/mi n a5.2.4 浮子直径一般不应大于 2 5 0 m m，推荐采用 0 2 5 0 m m,0 2 0 0 m m,0 1 5 0 m m,0 1 2 0 m m，特殊情况下可加大或缩小直径。5 3 准确度5.3.1 水位计 的准确度等级按误差大小分为三级，表 1 是测量范 围在 0 m-1 0 m 时，各个准确度等级的允许误差限，测量结果的合格概率应在 9 5 以上；当 测量范围扩大时，其误差限均不应超出水位变幅的 0.2 0 o。表 1口 一共汗一 G B/T 1 1 8 2 8.1-2 0 0 25.3.2 水位计的灵敏阂（也称阑值）不应超出表 2 的要求。表 2卜 全 份二 一 下：仁一一f 3M5 mm 一5.3.3 回差应小于该水位计允许误差限。5.3.4 重复性误差应小于该水位计允许误差的0.5 倍。5.3.5 计时误差和时间标准 记录水位数据应有相应的时间记录，以北京时间为标准，允许误差见表 3,表 3一 布川5.4 机械结构要求5.4.1 悬索应采用耐腐蚀（或经耐腐蚀处理）及低线胀系数且质轻的 材料制成。本标准推荐使用链式传动的穿孔钢带或带珠钢索，其截面积以不大于 0.2 m m X 1 0 m m或直径不大于卯 m m为宜。5.4.2 浮子水密性要求：空心浮子应保证不渗漏水，实心浮子应采用不吸水材料制成。5.4.3 水位计结构应满足潮湿环境的防护要求，一般应由防锈蚀材料制成，使用其他材料时应作表面防锈蚀处理。5.4.4 水位计结构应便于安装、调整和使用维修。5.5 输出接口5.5.1 增It型式5.5.1.1 传感器随水位的变化，按分辨力的变量发出信号，其信号可以是接点通断，也可以是电平输 出。5.5.12 增量型的信号制式推荐以下四种：a）可逆计数式 传感器给出两组信号，一组为增量信号，另一组为涨落状态信号，一般为五根信号线。可逆计数 器可输出B C D码。b)三态增量式 传感器给出三组归零脉冲，按三组信号状态的序列来区别水位涨落。信号线为 4 根，采用三进 制循环计数电路 3 n d步进电机来执行记录运转，也可转换成 B C D码输出。c）四态增量式 传感器只有二组开关信号，可以组成 0 0,0 1,1 1,1 0 四种状态，信号线为三根，需通过较为复杂G B/T 1 1 8 2 8.1 一2 0 0 2 的逻辑电路转换成 B C D码输出。d）时序脉冲式 传感器输出两组脉冲，根据其输出脉冲时序确定增减，一般为三线或五线输出。5.5.2 全，编码型式 将水位实时数据转换成二进制编码。编码可以是全量程的，也可以是低位编码，高位计算机推算。编码输出可以是并行输出或串行输出，并行输出推荐的码制为B C D码、格雷码、余三反射码。同 样，其信号可以是接点通断，也可以是电 平输出。5.5.3 电模拟f型式 凡输出与水位成函数关系的电压、电流、电阻、电 容、电感等模拟量信号，可以在水位计中转化成实时正确 的水位值，以 B C D码输 出。5.6 接 口匹配要求5.6.1 接点通断输出 其导通为“1”状态正逻辑，接触电阻应不大于 0.5 a，断开为“o,，状态，绝缘电阻应不小于 1 0 Mn，开关承受最大电压应不小于 2 4 V，特殊情况下应不小于 3 0 V，电流应不小于 1 0 m A o5.6.2 电平输出 高电平为“1”状态，输出电流。.0 1 m A。低电平为“o状态，吸收电流不大于 0.3 m A。高低电平值优先推荐C M O s 电平和 T T I、电平。5.6.3 电缆传输 传输电缆应具有良好的抗干扰性能。传输电缆的长度应保证其直流阻抗（或电阻值）不大于1 0 0 a,绝缘电阻应大于 1 0 Moo5.6.4 接 口要求 传感器接口 端可以采用隔离接口，也可采用低阻抗接口，其接口电阻一般应不大于 1 0 0 n。所接回路中如有电抗器件，应采取消除由于电抗产生的高压高电流的措施。5.6.5 输 出接插件要求 应采用防水、防潮结构，线间绝缘电阻应大于 1 0 Mn.5.了 记录与显示 将传感器输出的代表水位的机械运动量或电信号进行计量记录和显示。水位计量记录或显示的最小单位应小于等于 1 个分辨力。记录水位的同时应记下相应的时刻。5 了 1 显示方式 a）机械数字显示 如计数器数字轮显示，指针式显示。b)电子数字显示 常用液晶显示器、发光管显示器等。5.7.2 记录方式 a)图形记录 坐标系中的两个坐标分别代表时间和水位，进行过程模拟记录，记录划线宽度为 0.2 m m-0.5 mm o b）打印记录 一般选用间隔时间为 6 m in,1 2 m in,3 0 m in,l h,2 h,3 h,6 h,1 2 h定时打印。c）固态存贮记录 一般有R A M,F l a s h,E P R O M,E E P R O M等记录方式，任何方式均需带时标信息。5，8 电源与防雷5.8.1 电源 G B/T 1 1 8 2 8.1-2 0 0 2 采用直流供电，电源电压采用 6 V,1 2 V和 2 4 V a 电 压允许偏差一1 0 0 0,+1 5 0 o。整机值守电流（即时钟与值守电路）一般应小于 1 m A。除打印和显示以外，其工作电流应小于 0.1 A o5 8 2 防雷要求 a）仪器及电 路可采用悬浮或可靠接地的避雷措施，传输线屏蔽层应与大地可靠接触；b)信号传输电缆一般应采用穿人金属管并埋地的方法安装，在雷电较多的地区可采用信号接 口 隔离措施；c）避雷针应按通信部 门要求架设。5.9 其他要求5.9.1 水位读数以G B J 1 3 8 规定的基面为零点，在中上游或山区，因地面高程较高，因此必要时应设置“零点高程预置”功能。5.9.2 测井并不能完全消除波浪影响，为了使输出数据稳定，仪器应采取一定的滤波措施。5