調水工程常見(jiàn)的水位采集方式有:基于圖像識別的水位采集、浮子式水位計、電容式水位計、壓力式水位計、超聲波水位計和雷達水位計。
1、基于圖像識別的水位采集
基于圖像識別的水位采集一般需由水尺和水尺攝像機搭配進(jìn)行測量,在服務(wù)器端通過(guò)一系列圖像識別算法,對從視頻流中截取的水尺圖像進(jìn)行處理,經(jīng)過(guò)灰度化、中值濾波、邊緣檢測、二值化、形態(tài)學(xué)處理以及圖像細化,最終由算法計算出水位數據?;趫D像識別的水位采集方式具有精度高,應用場(chǎng)景搭配靈活等優(yōu)點(diǎn),但也存在系統復雜、成本較高、受氣候環(huán)境因素影響大等不足。
2、浮子式水位計
浮子式水位計的原理是當水位上升時(shí),浮子也會(huì )隨之上升,浮子桿會(huì )帶動(dòng)傳感器位移,傳感器會(huì )將位移轉化為電信號,通過(guò)指示器顯示出水位高度。浮子式水位計由浮子、浮子桿(線(xiàn))、傳感器、指示器等組成,因為浮子在液體中受到的浮力與其重力相等,從而實(shí)現了浮力平衡。浮子式水位計具有結構簡(jiǎn)單、測量比較可靠等優(yōu)點(diǎn),但也存在測量精度不夠、維護工作量大以及需要配套水位井等不足。
3、電容式水位計
電容式水位計的原理是當水位上升時(shí),電容傳感器的電容值也會(huì )隨之變化,電路板會(huì )將電容值轉化為電信號,通過(guò)指示器顯示出水位高度。電容式水位計由電容傳感器、電路板、指示器等組成,因為電容值與電容板之間的距離成反比,從而實(shí)現了電容變化。電容式水位計具有結構簡(jiǎn)單、成本低和易維護等優(yōu)點(diǎn),但也存在容易受干擾和測量精度不夠高等不足。
4、壓力式水位計
壓力式水位計的原理是當水位上升時(shí),水壓力也會(huì )隨之增大,壓力傳感器會(huì )將水壓力轉化為電信號,通過(guò)水位計算器計算出水位高度。壓力式水位計由壓力傳感器、導管、水位計算器等組成,因為液體的壓力與液體的深度成正比,從而實(shí)現了壓力傳感。壓力式水位計具有結構簡(jiǎn)單、安裝便捷和成本較低等優(yōu)點(diǎn),但也存在測量精度受水成分影響、易堵塞、因水流沖擊和波動(dòng)造成測量誤差等不足。
5、超聲波水位計
超聲波水位計的原理是當超聲波傳感器發(fā)出超聲波時(shí),超聲波會(huì )從水面上反射回來(lái),傳感器會(huì )將反射回來(lái)的超聲波轉化為電信號,通過(guò)電路板計算出水位高度,再通過(guò)指示器顯示出來(lái)。超聲波水位計由超聲波傳感器、電路板、指示器等組成,因為超聲波在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,從而實(shí)現了超聲波反射。超聲波水位計具有非接觸測量和可不用配套水位井等優(yōu)點(diǎn),但也存在聲波在空氣中的傳播速度受溫度、濕度和氣壓等因素的影響造成測量偏差,以及功耗高,傳感器價(jià)格相對較高等不足。
6、雷達水位計
雷達水位計的原理是以時(shí)域反射原理為基礎,電磁脈沖以光速沿鋼纜或探棒傳播,當遇到被測介質(zhì)表面時(shí),雷達液位計的部分脈沖被反射形成回波并沿相同路徑返回到脈沖發(fā)射裝置,發(fā)射裝置與被測介質(zhì)表面的距離同脈沖在其間的傳播時(shí)間成正比,經(jīng)計算得出液位高度。雷達水位計具有非接觸測量、測量精準度高和可不用配套水位井等優(yōu)點(diǎn),但也存在功耗高和價(jià)格高等不足。