ГИДРОМЕТЕОСТАНЦИИ НА БАЗЕ СИСТЕМЫ ЕХ-2008

• Система ЕХ-2008 позволяет организовать необслуживаемые сейсмо и метеостанции, станции наблюдения за моренными озерами, ледниками и лавинами. Для реализации таких задач система ЕХ-2008 снабжается датчиками температуры воздуха и воды, гигрометрами, измерителями уровня осадков, скорости и направления ветра, сейсмичности и других параметров окружающей среды. Точность измерения не хуже 1%, и сохраняется в широком диапазоне температур ±60º C.
Датчики температуры, расхода и уровня воды, сейсмические измерители параметров селевых потоков, разработаны и изготавливаются компанией Exergia Division II, остальные датчики закупаются у ведущих производителей США и Канады.

• Гидрометрическая аппаратура монтируется на безопасном расстоянии от контролируемого створа в русле реки, в случае прохождения селевого потока повреждаются или выходят из строя только датчики уровня и температуры воды, хотя опыт эксплуатации дифманометрических датчиков уровня воды на створе  реки Кумбель-Су в Большом Алматинском ущелье (КазГлавСелезащита 1982-1987 г) показал, что датчики нашей конструкции, будучи извлеченными из каменного завала, сохраняли работоспособность, и после  незначительного ремонта (практически покраска и прокачивание водой), были снова готовы к работе. Тем не менее, основным направлением в разработке датчиков уровня, устанавливаемых в руслах рек, является снижение стоимости датчиков, без ущерба точности измерений.

• В настоящее время точность измерений 1мм при уровнях до 2 метров, в датчиках используются манометрические гибридные микросхемы фирм Motorola и Fujikura с интегрированным датчиком температуры. Для  сейсмических измерений используются XYZ твердотельные акселерометры производства компании Analog Devices. Применение таких датчиков наряду с программным вычислителем, позволяет реализовать функцию различения локальных толчков от прохождения селевого потока, лавины или оползня.

Система, снабженная такими датчиками, после накопления статистических параметров, может вычислять расход  в контролируемом створе по интенсивности сейсмошума, вызываемого прохождением воды по руслу реки.

• Датчики, производимые компанией Exergia Division II, производят измерения по среднеквадратическому закону, что повышает их статистическую точность на 40-60 процентов в зависимости от измеряемого параметра.

• Принцип измерения уровня воды заключается в вычислении среднеквадратического значения гидростатического давления воды на мембрану дифманометрического датчика, с компенсацией  атмосферного давления. Компенсация происходит в дифференциальном усилителе вычисляющем абсолютную величину разности значений атмосферного и водяного давления. Далее происходит вычисление среднеквадратического значения (СКЗ) давления воды методом неявных функций при помощи аналогового процессора по блок-схеме показанной ниже. Входные цепи нормирующего усилителя показаны на принципиальной схеме.

• Датчики уровня легко настраиваются в лабораторных условиях, при помощи длинной измерительной реторты, снабженной измерительными метками в сантиметрах и подключенной при помощи гибкой трубки к "мокрому" входу датчика уровня. Как правило выбирается реторта длиной немногим более метра, градуировка датчиков, предназначенных для измерения на больших глубинах, например в водохранилищах, применяется метод создания эквивалентного воздушного давления, пересчитанного в метры водяного столба.

СХЕМОТЕХНИКА ДАТЧИКОВ МЕТЕОСТАНЦИЙ

Фундаментальная формула вычисления среднеквадратического значения.

Блок-схема вычисления СКЗ

Формула вычисления СКЗ.

Нормирующий усилитель датчика уровня

HOME

 

NEXT PAGE