电子水尺的主要形式是触点式电子水尺，还有其他形式的，如磁致伸缩线性位移（液位）传感器。
2.2.8.1 触点式电子水尺
1.工作原理
普通水尺上有刻度，可以人工读取水位。如果将刻度改为等距离设置的导电触点，一定水位淹到某一触点位置，相应的电路扫描到接触水的最高触点位置，就可判读出水位。这样的水尺称为电子水尺。触点式电子水尺外形如图2.22所示。
图2.22 触点式电子水尺
电子水尺由绝缘材料制作水尺尺体，尺体上每隔一定距离（一般是1cm）出露一个金属触点。触点间相互绝缘，每一触点都接入内部电路。电子水尺尺体固定垂直安装在水中，也可以是其他安装方式。被水淹到的触点和大地（水体）之间的电阻或是与水尺上水中某一特定触点的电阻将大大减小。由此可由内部电路检测到所有被水淹到的触点，其中最高的就是当时的水位所在位置。
2.结构与组成
水尺尺体可以是圆形或矩形断面的尺体，一般长为1m或更长一些。尺体都由合成材料制作，达到既有一定强度，又能防水、防腐蚀、绝缘的目的。触点由不锈钢制作，每隔1cm一个，镶嵌在水尺内，表面出露。每一触点均连入电路，每根尺体的触点检测电路封装在尺体内部，有一信号电缆引出。一根尺体只能测量此尺体长度的水位变幅。实际应用时，可设置多根水尺尺体。这多根尺体要用信号电缆连接，或分别连入检测仪。检测仪安装在室内，用信号电缆与电子水尺尺体相连，可以自动定时检测水位，具有水位显示功能，并会有输出标准接口。
在特殊地点使用时，尺体可以制作成特殊形状。如斜坡式（作为斜坡式水尺安装在坝、岸坡面上）、圆弧式（安装在圆形涵洞的壁上）。这些特殊形状的尺体上所有相邻触点的垂直高度距离仍必须是恒定的水位分辨力（如1cm）。
3.安装、使用维护
（1）安装。水尺尺体安装的方法和要求与一般水尺类似。尺体可以用任何方式固定安装在水位桩和各种牢固的附着物上。对安装地点和水位桩、附着物的形状要求，对水流干扰要求也和普通水尺一样。电子水尺尺体是一种仪器，安装时要更小心些，不能造成损坏，要注意保护引出信号线的密封性。特殊形状的尺体安装要注意它的垂直度，使得各触点位于它应该位于的高程上。
信号电缆的安装和其他仪器类似，以穿入金属管、埋地安装为最好。信号电缆与水尺尺体间的密封连接，水下部分信号电缆的相互密封连接，都必须有充分的防水耐压保证，以保证仪器正常工作。
检测仪安装在岸上，按一般要求进行。
（2）使用维护。电子水尺在长期应用中，其尺面和触点上会有各种附着物，影响各触点与水的接触。在可能的情况下，要多加清洁。水尺尺体是不可拆卸的密封结构，平时不需要特殊维护。
使用中要经常检查信号电缆与水尺的连接处，这里的密封结构较易发生问题。水尺尺体也需要和普通水尺一样，检查它的垂直度等安装状态。
4.技术性能、准确度分析和特点与应用
（1）技术性能。国内有过几种产品，有少量应用。技术性能如下。水位测量范围：不限，单尺长1m、3m，可设置多根；水位分辨力：0.5cm、1.0cm、2.0cm；水位准确度：不大于分辨力；工作环境：－30～＋50℃；形状：ϕ32mm圆柱形，可按需要改变形状；信号传输：三芯电缆，最大传输距离不小于5km；检测仪信号输出：RS—232或RS—485；电源：15～36VDC。(www.xing528.com)
（2）准确度分析。电子水尺的每一触点对应于一个水位，一根水尺尺体上的各个测点距离类似于普通水尺的刻度距离，可以制作得十分准确。对1～3m长的电子水尺尺体，各触点的累计距离误差不会超过0.5个分辨力。电子水尺尺体固定安装在河岸或水工建筑物的壁上、支架上，它的零点高程可以安装和校测得十分准确。所以每根水尺的水位准确度保证能小于其分辨力。使用多根水尺时，每根水尺都有各自的零点高程，不会产生任何累计误差。电子电路正常工作时，对各触点的检测判别出现差错的可能性极小。所以，电子水尺的水位准确度很高，可以确定为小于其水位分辨力。而所有仪器最大可有±0.5个分辨力的取值误差。
电子水尺本身也会有水位感应和波浪造成的误差，这些误差不能忽视。
（3）特点与应用。电子水尺的特点是准确度高，且不受水位测量范围的影响，理论上讲也基本不受水质、含沙量以及水的流态影响。因而适用于大量程水位测量和复杂水流处。只要将触点准确地制作在尺体的相应位置上，就能测量水位，所以尺体可按使用场地的需要制造成斜坡形、圆弧形，以及任何不规则形状。可以用于很多特殊场合，如坝面、涵洞内、一些工业水体等。
电子水尺需要安装在水中，而且一部分露出水面，也可能全部露出水面，相互之间要用电缆相连接，这些要求限制了它的使用范围。它适用于大量程水位测量，但大量程的水位测量会有较多水尺分布在较大范围的岸坡上，很难不受各种干扰，防护也很困难。实际应用时，大量程水位测量反而难以采用这种水位测量方式。
信号传输线的防干扰、防雷击的要求也很麻烦。如果在水尺内有模拟电路，它的稳定性直接影响测量值，必须特别重视。这种原因有时会使仪器不能符合水位测量最低要求。水体中的电磁场也会使仪器不能正常工作，用于工业水体和附近有大功率发用电设备时要特别注意。
另外，尺体是一个较复杂的传感器，工作时要长期浸在水中，时而又露出水面，水下和日晒的影响很大。尺体的密封要求很高，又有密封信号电缆的引出。在恶劣的室外、水下环境中，可靠性会很受影响，除非有很好的材料、结构、工艺方面的保证。
还有一种单根型的电子水尺，用于较小变幅水位的测量，此处不作介绍。
2.2.8.2 磁致伸缩线性位移（液位）传感器
1.工作原理
磁致伸缩线性位移（液位）传感器是应用“磁致伸缩”技术研制而成的。此项技术由美国公司于1975年世界首创。现在这一技术已在国际范围内广泛地被应用在传感器技术之中，特别是用于要求测量精度高、使用环境较恶劣的位移和液位测量系统中。
磁致伸缩线性位移（液位）传感器由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环（环状浮球）组成。测杆内装有磁致伸缩线（波导线），测杆由不导磁的不锈钢管制成，可靠地保护了波导丝。工作时，环状浮球浮在水面，沿着测杆随水面升降。由电子仓内电子电路产生一起始脉冲，此起始脉冲在波导丝中传输时，同时产生了一沿波导丝方向前进的旋转磁场，当这个磁场与磁环状浮球中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，这一扭动被安装在电子仓内的拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，通过电子电路计算出两个脉冲之间的时间差，即可精确测出被测的环状浮球位移和液位。
2.组成
磁致伸缩线性位移（液位）传感器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触的磁环（环状浮球）组成。磁致伸缩液位传感器如图2.23所示。
3.特点与应用
磁致伸缩线性位移（液位）传感器是新型水位测量仪器，主要用于工业上的液位、位移测量。它具有精度高、重复性好、稳定可靠、非接触式测量、寿命长、安装方便、环境适应性强等特点。它的输出信号是一个真正的绝对位置输出，所以不存在信号漂移或变值的情况，因此不必像其他液位传感器一样需要定期重标定和维护。由于采用非接触测量方式，不会由于摩擦、磨损等原因造成传感器的使用寿命降低。
一些产品的测量准确性可以达到毫米级，相对误差可以达到0.01%FS。
应用时需要有静水井，将传感器垂直固定安装，环状浮球应能随水面升降。电子仓的引出电缆接到显示记录仪，或数传设备。
磁致伸缩线性位移（液位）传感器的水位量程难以超过3m，且需要有静水井，故影响其应用。但其精度、稳定性、可靠性方面的特点使它在水文测验上有应用价值。
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