旱季用水

旱季用水

卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的水力专家在印尼爪哇岛的溶洞里建造了与水力发电厂结合的一个地下溢洪道。该电厂位于地面以下100米,在旱季时溶洞可供应充足的水。两个数据记录仪测量坝壁前后的水位,高水位最高可达15-20米,而当水流再次退出涡轮机时的低水位,最高可达2米。

爪哇岛南部海岸的岩溶区被称为Gunung Kidul,是印度尼西亚最贫穷的地区之一,土壤非常贫瘠,在旱季时河流都干枯了,不利于耕种和丰收。尽管雨季时水很快流失,但可汇聚到地下的洞穴系统里,这种天然水盆已被水电站所利用。事实上在旱季,每秒有千余升的水流过Bribin溶洞,是建造溢洪道的理想地方。代替复杂的涡轮机,给水泵的机械能的产生通过反向操作的回路泵来实现。五个平行的给水泵模块很便宜,在运行和维护成本方面要求不高。在一个名为Kaligoro-Reservoir的山间盆地,给水泵可推水至220米高处。随着第一次水收集试验的成功,该项目的关键问题已经得到了解决:溶洞可贮存水,贮存水的高度可达到15米。

该发电厂已在2010年3月被交付给印尼当局,现在80.000人民每人可使用多达70升的水。而在此之前,旱季时该地区的居民每天只能使用5 – 10升的水,用于牲口、洗涮、清洁和个人卫生。相比之下,每个德国公民使用大约120升水。

数据记录仪功能

 数据记录仪可测量坝壁前后的水位。通常水位可达15米,但在雨季可上升至20米。另一个探头可测量水下的水位,即水流出涡轮机时的水位,此种情况下最高水位可达2米。优势显现在由STS生产的数据记录仪上,由于其对三次测量范围的累计值的过量负载,最小特性偏差为0.1%,其测量的长期稳定性每年在总刻度的0.1%和0.5%之间。

液位记录仪提供从0 – 100毫巴到0 – 600毫巴之间的压力测量范围,因此允许测量从0 – 100 cmWS直至0 – 6000 mWS的水位。测量间隔可以设置为0.5秒到24小时之间。可存储多达150万读数的数据存储器和小探头,使这个设备更加出色。此外,有标准锂电池可轻松地用于现场替换。

可变的记录间隔,取决于压力或时间,允许进行灵活的测量。通过采用不同的材料,如不锈钢、钛、聚氨酯、聚乙烯或聚四氟乙烯电缆,并对各种不同的应用进行监控,可达到高度的兼容性。除了能记录地下水、泉水、井水、湖泊和河流的水位,记录器还适用于水管、天然气、管道施工、管道网络的渗漏测试,以及天然气、水和区域供热管网的压力测试。该记录器也可应用于天然气压力调控站,以决定持续供气的压力。

来源: 卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)–水与水供应开发学院(IWG)

采用压阻式液位传感器的静水压力测量

采用压阻式液位传感器的静水压力测量

无论是作为生命的给予者、危机,还是仅仅是夏季的一缕馨香,水的元素在许多方面决定着地球上的日常生活。由于它的绝对重要性,对此进行可靠的监测变得至关重要。

不能测量的当然也不能进行有效地管理。从淡水供应、饮用水处理、储存和消耗检测,到废水处理和水文观测,没有正确的测量就不可能有效地进行工作和规划。现在有一系列的设备和程序可以用来获取当今复杂的水文基础设施信息。针对液位测量最为经典的无疑是液位计。它的精度必须达到+/- 1厘米,当然,它是完全模拟式的——必须进行目测,而且不需要进行电子数据传输。现在,更先进、更精确的仪器提供了测量数据的远程传输,包括用于地下水和地表水水位测量的压阻式压力传感器。

压力传感器的液位测量

用于液位测量的压力传感器安装在水域底部进行监测。与液位计相比,它必须浸入水底才能读数。这也不是必须的,因为压阻式传感器是为了满足当今过程自动化和控制的需求而开发的。毫无疑问,在没有人为干涉的情况下,水位是可以测量的,这使得在难以接近的地点进行持续监测成为可能。

流体液位传感器测量水体底部的静水压力,静水压力与液柱高度成正比。此外,它也取决于液体密度和重力。根据帕斯卡定律得到以下公式:

p(h) = ρ * g * h + p0

p(h) = 静水压力
ρ = 液体密度
g = 重力
h =液柱高度

可靠的液位监测需考虑的重要事项:

因为压阻式液位传感器通常安装在水域底部,因此它们免于收到地表影响。泡沫和漂浮物现在都影响不到测量。当然,它们必须适应预期的水下环境。比如盐水应用中,需选择钛材质壳体的液位传感器。如需要电偶腐蚀效应,则PVDF 材质的测量设备是最好的选择。在大多数的淡水中,高质的不锈钢就足够了。最后,液位传感器要充分的接地,以避免雷击造成损害。

例如 (更多示例请点击这里).

现代液位传感器:一台设备提供所有数据

压阻式液位传感器可用于湖泊、地下水等开放水域的水位监测,也可用于封闭的罐体。开放水域宜采用相对压力传感器。利用这些装置,气压补偿由压力传感器电缆内的毛管提供。差压传感器通常用于罐体,因为附在液体上的气体覆盖层也必须考虑在内。 (了解更多请点击这里 )。

压阻式液位传感器可用于湖泊、地下水等开放水域的水位监测,也可用于封闭的罐体。开放水域宜采用相对压力传感器。利用这些装置,气压补偿由压力传感器电缆内的毛管提供。差压传感器通常用于罐体,因为附在液体上的气体覆盖层也必须考虑在内。

Figure 1: Examples of level sensors for hydrostatic pressure measurement

除了几乎没有深度限制这一方面之外,这些现代的测量仪器也极为万能。毕竟我们关注的不仅仅是水体的液位,水质对于地下水的监测也起着很重要的作用。比如地下水库的水的纯净度也由它的电导率来决定,电导率越低,水质越纯净。(了解更多电导率)。除了电导率传感器,液位探头现在也有集成的温度测量。压阻式液位传感器提供了广泛的监测任务,在大多数情况下毫无疑问比液位计更可取。