CN117053903A - 一种悬锤式水位计零值误差的检定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种悬锤式水位计零值误差的检定方法，将检定用盛水容器中的水平面与作为标准器的钢直尺零刻度线保持一致，并充分考虑检定校准过程中，由于悬锤进入和提出水体时导致的液面变化。通过加设一套微型补水装置，使得检定用容器的水平面产生恒定溢流，从而保证在检定校准过程中的水平面保持不变。本发明可以由水平面来获得悬锤式水位计的零点；通过保持盛水容器满水溢流状态，从而得到准确稳定的零点位置；通过机械结构设计保证悬锤式水位计的零点和标准器零点对齐，并通过校准水平度、垂直度等方式减小检定过程中可能产生的误差；通过顶部滑轮设计，可以准确稳定轻松地调节悬锤位置，从而得到悬锤式水位计准确的零值误差。

Description

一种悬锤式水位计零值误差的检定方法

技术领域

本发明属于水文技术领域，涉及悬锤式水位计的计量检定校准技术，具体涉及一种悬锤式水位计零值误差的检定方法。

背景技术

地下水水位监测是水文监测中基本的监测要素之一。悬锤式水位计具有精度高、量程大、结构简单、操作方便等特点，广泛应用于地下水水位以及大坝渗流的人工观测，并可用于相关自动测量仪器的现场校准比对。为了保证结果的准确可靠，悬锤式水位计应通过检定校准，并符合规定的计量性能。

悬锤式水位计是用柔性特殊卷尺作为悬索，下面挂有带触点的重锤，悬索内带有导线，导线的一头连接在触点上，另一头引出，接入音响或指针指示器。使用时，人工下放悬锤，当悬锤上的触点接触水面时，电路导通，指示器发出音响或指针偏转指示，这时可以从悬索的卷尺上读出地下水埋深值。

悬锤式水位计包括测尺和悬锤，因此其误差来源于两个方面，一是测尺的示值误差，二是测尺与悬锤组合后零点基准点到500mm线纹处的零值误差。示值误差一般使用卷尺的检定平台进行检定。由于悬锤式水位计的零点基准点在重锤内部，需接触导电液体后才能进行检测，所以与一般深度尺或钢卷尺的零值端点不同。在测试领域，大部分的研究集中于水位测量方法的集成、改进与创新，而对计量器具本身检定方法的研究较少。悬锤式水位计对水位的测量隶属于对长度的计量，长度作为基本物理量之一，其计量校准方法发展成熟，历史悠久。悬锤式水位计作为长度计量器具之一，目前国内外的计量检定方法主是采用标准钢卷尺做标准器进行对比，实现量值溯源，但是这些方法只能适用于测尺示值误差的检定校准，并不适用于悬锤式水位计零值误差的检定校准。因此，悬锤式水位计的零值误差目前尚没有有效的检定方法。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种新型的悬锤式水位计零值误差检定方法，用于补充完善悬锤式水位计的检定方法，可实现对悬锤式水位计零值误差的检定或校准，保证了其量值的准确可靠，为水文监测数据的法制性、准确性、一致性提供有力的技术保障。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种悬锤式水位计零值误差的检定方法，包括如下步骤：

步骤1，将基座放置于溢流水箱中，使用水平仪调平基座的水平与垂直度；滑轮安装于基座顶部；盛水容器放置于溢流水箱中，水泵出水口与盛水容器连通；钢直尺纵向安装于基座的竖直平面上，垂直于盛水容器的水面，且零刻度线与盛水容器的水面平齐；

步骤2，检查装置基座的水平度与垂直度；

步骤3，将盛水容器盛满水，并打开溢流水箱中水泵向盛水容器补水，使盛水容器在检定校准的过程中始终处于满水溢流的状态，盛水容器溢出的水流回溢流水箱；

步骤4，控制水泵进水流量并保证钢直尺零刻度线与水平面对齐；

步骤5，将悬锤式水位计的尺带悬挂于滑轮上，使悬锤自然下垂，盛水容器位于悬锤下方，通过手动转动基座上方的滑轮，将悬锤缓缓浸入水中；

步骤6，当悬锤式水位计发出指示时，微微转动滑轮，上下微调悬锤位置，使得悬锤式水位计指示稳定；

步骤7，读取与钢直尺500mm刻线对齐处尺带的数值，该数值与500mm的差值即为悬锤式水位计的零值误差。

进一步的，所述步骤5中，尺带与钢直尺位于基座同一竖直平面上。

进一步的，所述步骤6中，悬锤式水位计发出指示包括：指示器发出音响或指针偏转指示，悬锤式水位计指示稳定包括：指示器声音宏亮或指针偏转稳定。

进一步的，所述步骤7中采用读数显微镜读取数值。

本发明的有益效果为：

本发明可以由水平面来获得悬锤式水位计的零点；通过保持盛水容器满水溢流状态，从而得到准确稳定的零点位置；通过机械结构设计保证悬锤式水位计的零点和标准器零点对齐，并通过校准水平度、垂直度等方式减小检定过程中可能产生的误差；通过顶部滑轮设计，可以准确稳定轻松地调节悬锤位置，从而得到悬锤式水位计准确的零值误差。

本发明方法能够用于悬锤式水位计的检定或校准，弥补了悬锤式水位计零值误差检定校准方法的空白，有效的保证了悬锤式水位计测量结果的准确性和溯源性。

附图说明

图1为本发明检定悬锤式水位计装置整体示意图。

图2为图1的侧视图。

附图标记说明：

1-滑轮；2-基座；3-尺带；4-悬锤；5-盛水容器；6-水泵；7-溢流水箱；8-钢直尺。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1、图2所示，基座2放置于溢流水箱7中，使用水平仪调平基座2的水平与垂直度。将滑轮1安装于基座2上方水平面上，悬锤式水位计尺带3贴合悬挂于滑轮1上，此时悬锤4能够自然垂落。钢直尺8纵向安装于基座的竖直平面上，垂直于水面，且钢直尺的零刻度线与水面平齐，所用钢直尺应经过计量检定合格。尺带3靠近安装于基座2上的钢直尺8。水泵6安装于溢流水箱7中，将溢流水箱7中的水抽入盛水容器5中，并产生溢流。盛水容器5放置于溢流水箱7中，检定过程中处于满水溢流状态，水泵6注入的水溢流回溢流水箱7中。盛水容器5置于悬锤4下方。

本发明将检定用盛水容器5中的水平面与作为标准器的钢直尺8零刻度线保持一致，并充分考虑检定校准过程中，由于悬锤4进入和提出水体时导致的液面变化。通过加设一套微型补水装置，使得检定用容器的水平面产生恒定溢流，从而保证在检定校准过程中的水平面保持不变。

检定校准时，检定用盛水容器5盛满水，并打开溢流水箱7中水泵，水泵6抽取溢流水箱7中的水向盛水容器5补水，使盛水容器5在检定校准的过程中始终处于满水溢流的状态，钢直尺8安装于基座2上，钢直尺8垂直于水面且其零刻度线与水面对齐。将悬锤式水位计的尺带3贴合悬挂于滑轮1上，悬锤4自然垂落于盛水容器5上方，悬锤式水位计悬锤缓慢滑入水中，尺带3与钢直尺8平行，当水位计的指示器发出音响或指针偏转指示时，上下微调悬锤4位置，使得指示器声音宏亮或指针偏转稳定时，用读数显微镜读取尺带3在钢直尺8500mm刻线对齐处的数值，该数值与500mm相减即可得到悬锤式水位计的零值误差。

检定实施步骤如下：

检查装置基座的水平度与垂直度。

将检定用盛水容器盛满水，并打开溢流水箱中水泵向盛水容器补水，使盛水容器在检定校准的过程中始终处于满水溢流的状态。

控制水泵进水流量，并保证钢直尺零刻度线与水平面对齐。

将悬锤式水位计的尺带悬挂于滑轮上，使悬锤自然下垂，并通过手动转动基座上方的滑轮，将悬锤缓缓进入水中。

当悬锤式水位计的指示器发出音响或指针偏转指示时，通过微微转动滑轮，上下微调悬锤位置，使得指示器声音宏亮或指针偏转稳定。

用读数显微镜读取与钢直尺500mm刻线对齐处尺带的数值，该数值与500mm的差值即为悬锤式水位计的零值误差。

需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种悬锤式水位计零值误差的检定方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将基座放置于溢流水箱中，使用水平仪调平基座的水平与垂直度；滑轮安装于基座顶部；盛水容器放置于溢流水箱中，水泵出水口与盛水容器连通；钢直尺纵向安装于基座的竖直平面上，垂直于盛水容器的水面，且零刻度线与盛水容器的水面平齐；

步骤2，检查装置基座的水平度与垂直度；

步骤3，将盛水容器盛满水，并打开溢流水箱中水泵向盛水容器补水，使盛水容器在检定校准的过程中始终处于满水溢流的状态，盛水容器溢出的水流回溢流水箱；

步骤4，控制水泵进水流量并保证钢直尺零刻度线与水平面对齐；

步骤5，将悬锤式水位计的尺带悬挂于滑轮上，使悬锤自然下垂，盛水容器位于悬锤下方，通过手动转动基座上方的滑轮，将悬锤缓缓浸入水中；

步骤6，当悬锤式水位计发出指示时，微微转动滑轮，上下微调悬锤位置，使得悬锤式水位计指示稳定；

步骤7，读取与钢直尺500mm刻线对齐处尺带的数值，该数值与500mm的差值即为悬锤式水位计的零值误差。

2.根据权利要求1所述的悬锤式水位计零值误差的检定方法，其特征在于，所述步骤5中，尺带与钢直尺位于基座同一竖直平面上。

3.根据权利要求1所述的悬锤式水位计零值误差的检定方法，其特征在于，其特征在于，所述步骤6中，悬锤式水位计发出指示包括：指示器发出音响或指针偏转指示，悬锤式水位计指示稳定包括：指示器声音宏亮或指针偏转稳定。

4.根据权利要求1所述的悬锤式水位计零值误差的检定方法，其特征在于，其特征在于，所述步骤7中采用读数显微镜读取数值。