1、儲罐基礎沉降測量裝置1、儀器測量原理選定16個觀測點，在其中兩個觀測點上緊貼罐體外壁豎直放置兩根PVC硬管并加以固定；在罐體底部放置一圈PVCa管，使用16個接頭將硬管和軟管連接起來，形成一個連通器。根據連通器原理，每根豎管里的液面必定在同一水 平面，隨著時間的推移，儲罐基礎沉降會使罐體底部發生傾斜和翹曲，每個觀 測點的高度將改變，則各個觀測點中的液體即將開始流動，由液柱高的一端向 液柱低的一端流動，直到各容器中的液面相平時，即停止流動而靜止。經由裝置測量沉降后的各測點液位為、H2、H3-H16,選擇液位最小值，假設H1 最小。故各點相對基礎沉降量為X2=H2- HiX3=H3-HiXi6=H

2、l6-Hi（ 1-1）液位變化狀態直觀反應了基礎沉降狀態, 液位上升了說明該點基礎沉降了。若16個測點X值均等于0,說明罐體均勻沉降，各點沉降量相等；若 X值 不等于 0 且各不相等，說明各點基礎沉降均不同；若X 值存在為0 的點或者 X值存在相等的點，說明基礎沉降存在相同的點。根據壓弓S公式P=p gH液柱的靜壓與液位成正比，各測點液柱高度改變導 致壓強發生變化，該裝置通過特制傳感器感知壓強變化從而得出液位變化，最終集成實時液位曲線圖，通過觀察各測點液位變化即可反向推出各點儲罐基礎 沉降量。防凍液液面特制傳感器接頭U ，一 7 II II "圖1-1儀器示意簡圖2、材料及儀器安裝該

3、裝置涉及使用長1.6m直徑10cm的透明PVC®管，長320米、直徑 10cm的PVC®C管，管道接頭16個，其中三向接頭2個、兩項接頭14個，壓差 液位傳感器16個，16路智能巡檢儀一個。圖2-1材料及實驗器材2.1 液位計種類及選擇目前常用的液位計有磁性浮子液位計、無線電波液位計、超聲波液位計、電容式液位計、靜壓（差壓）式液位計、磁致伸縮式液位計等，選擇合適的液 位計對于實現方便、準確的測量至關重要。2.1.1 磁性浮子液位計根據浮力原理和磁性耦合作用研制而成。當被測容器中的液位升降時，液位計本體管中的磁性浮子也隨之升降，浮子內的永久磁鋼通過磁耦合傳遞到磁翻柱指示器，驅

4、動紅、白翻柱翻轉，當液位上升時翻柱由白色轉變為紅色，當液位下降時翻柱由紅色轉變為白色，指示器的紅白交界處為容器內部液位的實際高度，從而實現液位清晰的指示。磁性浮子液位計可以做到高密封、防泄漏，適用于高溫、高壓、耐腐蝕的場合。對高溫、高壓、有毒、有害、強腐蝕介質更顯其優越性。但是，該液位計與介質直接接觸，浮球密封要求要嚴格，不能測量粘性介質。磁性材料如退磁易導致液位計不能正常工作，翻板容易卡死，造成無法遠傳指示。2.1.2 無線電波液位計無線電波液位儀，主要是為遠距離的水塔、山頂水池水位監測而設計的智能儀表，它不但可監視水位的變化，同時還可以自動控制水泵的啟停。本機共分三大部分，即水深傳感器、發

5、送機與接收機，發送機裝設在水塔內，接收機裝在控制中心，傳感器投入水中，其輸出電壓與水深成正比，水位越高，其輸出電壓越大，在時序電路的控制下，將其水深信號通過發射天線傳輸到控制中心的接收機，接收機在程序的控制下將水位數據顯示出來，并且根據設定的水位上下限值及水位報警值。但究其高昂的價位，目前無線電波液位計使用并不廣泛。2.1.3 超聲波液位計超聲波液位計是由微處理器控制的數字物位儀表。在測量中脈沖超聲波由傳感器（換能器）發出，聲波經物體表面反射后被同一傳感器接收，轉換成電信號。并由聲波的發射和接收之間的時間來計算傳感器到被測物體的距離。無機械可動部分，可靠性高，安裝簡單、方便，屬于非接觸測量，且

6、不受液體的粘度、密度等影響。但精度比較低，測試容易有盲區。不可以測量壓力 容器，不能測量易揮發性介質。2.1.4 電容式液位計采用測量電容的變化來測量液面的高低的。它是一根金屬棒插入盛液容器 內，金屬棒作為電容的一個極，容器壁作為電容的另一極。兩電極間的介質即 為液體及其上面的氣體。由于液體的介電常數 £ 1和液面上的介電常數£ 2不 同。所以，可通過兩電極間的電容量的變化來測量液位的高低。電容液位計的 靈敏度主要取決于兩種介電常數的差值，而且，只有 e 1和e 2的恒定才能保 證液位測量準確，因被測介質具有導電性，所以金屬棒電極都有絕緣層覆蓋。傳感器無機械可動部分，結構簡

7、單、可靠；精確度高；檢測端消耗電能小， 動態響應快；維護方便，壽命長。被測介質需為導電率不低于10-3S/M的非結晶導電液體。被測液體的介電常數不穩定會引起誤差。電容式液位計一般用 于調節池、清水池測量。2.1.5 磁致伸縮式液位計探棒上端電子部件產生低壓電流脈沖，開始計時，產生磁場沿磁致伸縮線 向下傳播，浮子隨著液位變化沿測量竿上下移動，浮子內有磁鐵，也產生磁場， 兩個磁場相遇，磁致伸縮線扭曲形成扭應力波脈沖，脈沖速度已知，計算脈沖 傳播時間即對應液位精確變化。2.1.6 靜壓（差壓）式液位計由于液柱的靜壓與液位成正比，因此利用壓力表測量基準面上液柱的靜壓 就可測得液位。根據被測介質的密度及

8、液體測量范圍計算出壓力或壓差范圍， 再選用量程、精確度等性能合適的壓力表或差壓表。普及范圍廣，容易校準。精度較高，一般可達到 ±2%±5%,穩定性強, 抗沖擊、抗震動，體積小、重量輕，適用于各種液體，安裝靈活、使用方便。適用范圍廣，一般用于開放液罐的低液位監控、井或開放水域的深度或液位測 量、地下水水位測量、污水處理，給水、化工和制藥工業、包壓供水系統等行 業液位的測量與控制儲罐沉降測量裝置涉及的儲罐尺寸較大，且本裝置原理是根據P=p gH液柱高度變化導致壓強變化，通過測量壓差計算變頻得出液位變化，故本裝置測 量儀器使用靜壓投入式直引線液位傳感器和炸立工控YL-MD8016

9、路智能巡檢儀c該巡檢儀支持多機通訊，可選擇多種通訊接口方式（如 RS-232C RS-485 RS- 422等），通訊波特率3009600bps儀表內部參數自由設定。可與各種帶用行 輸入輸出的設備（如電腦、可編程控制器、PLC等）進行通訊，配用YL系歹I數據采集器和基于 WINDOWS'95臺的全中文 WSAT：控組態軟件，可方便的實現 多臺儀表與上位機進行聯網管理，構成各種監控系統。可直接配接各型串行打 印機（如TPuP散型串行才T印機、LQ-300K串行打印機等），以實現各通道測量 值即時打印、各通道測量值定時打印等功能。打印單位內部任意設定，也可手 動即時打印出各通道實時測量值。

10、該儀表支持萬能信號輸入、全新概念的計算 機數字自動調校、支持多機網絡通訊且通訊波特率可任意自由設定，具有獨特 的全開放式用戶自設定界面，測量值零點與量程范圍、輸出方式、各通道報警 方式可自行設定，設定參數在斷電時可永久保留及參數密碼鎖定，擁有全數字 化冷端補償及交直流開關電源供電方式，通道巡檢時可任意開啟或關閉不使用 的通道，儀表配接打印機可定時、即時打印各通道測量值等。26.82.2 試驗準備2.2.1 沉降觀測點的設置宜選用不受破壞和不受擾動的點作為觀測點；按規范要求在儲罐基礎的四周 360 度均分各取16 個點作為基礎沉降觀測點，用倒紅三角顯著標識，便與固定傳感器位置。2.2.2 試水管

11、路的安裝、敷設以及檢驗水平管采用硬度較低伸縮性能較好的PVCa管，它有一定的厚度，可以提供足夠的抗沖擊性能，延緩管路老化，同時韌性和變形能力較高，可以適應儲罐底板傾斜、翹曲等變形。每根豎管長80cm為了便于固定在罐體外側同時有利于觀察液面，采用硬質透明PVCt,安裝好管路后，加入液體檢驗管路是否 密閉性良好，節點處是否存在滲漏，加入的液體應滿足防凍穩定，因此采用防 凍液最為合適。2.2.3 管路的固定為了避開罐體與底板之間的焊縫同時控制各測點水平位置，豎管下端固定在距離底板10cm處，豎管端口處、接管各個端口處分別用磁鐵和環形鐵片與罐 體外壁吸附在一起。環形鐵片寬5cm,環形端口處各有一段長8

12、cm的平直段鐵片, 能足夠承擔管路和防凍液的重量。這樣的固定裝置便于后期儀器的拆卸和二次使用，同時裝置的材料簡單且使用廣泛，循環利用，節約成本。圖2-3固定件示意圖2.2.4 管路保護環境變化是不可忽視的要素，氣溫過高，會造成管內液體蒸發；氣溫過低 會使管內液體凝結；雨天會使管內水位上升，等等。這些都會使測量結果嚴重 偏離實際情況。為防止管內水分蒸發，裝置需在豎管頂部加密封蓋，僅留一個 極小的通風孔，以通過水深傳感器的電線和平衡大氣壓。冬季氣溫低，管路內 的液體如果是水，達到0c就會凝結，甚至使管路脹裂，因此采用防凍液較為 妥當。普通防凍液的冰點一般為-40C,較好的防凍液冰點可達-60C,足以抵 抗一般地區的冰凍現象。其優良的防腐蝕和防垢性能也可以保護PVCt路長期使用，減少了儀器的后期維護和材料的更替，經濟適用。2.2.5 液位傳感器線路鋪設鑒于該裝置長期使用，反復拆卸和安裝是不可避免的，為了方便起見，該 裝置改裝了特制傳感器：傳感器使用環氧樹脂膠固定在接管底部，接管與液位 傳感器相結合，電線尾端換用意大利插槽，接管再開一小口，插槽固定在小口 處并保持管路密封，最好使用膠粘劑封口，即接管外側設置插槽，便于使外接 電纜與內置傳感器相連接，拆卸時僅拔下外部電纜插頭即可。裝置在使用時， 外部線路可