Formularz zamówienia

Wybór rejestrator poziomu wody. 5 rzeczy, o których należy pamiętać.

przez Sławomir Kulczyński (0 komentarzy)

Wybór rejestratora poziomu wody
Wybór rejestratora poziomu wody

Wprowadzenie

W związku z faktem, iż popyt na zasoby wodne na całym świecie wciąż rośnie, umiejętność oceny wpływu rozwoju obszarów miejskich i rolnictwa na zasoby wodne jest ważniejsza niż kiedykolwiek. Aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na wodę, zarządcy zasobów wodnych, inżynierowie i hydrologowie mają rosnące potrzeby w zakresie monitorowania poziomu wód gruntowych i powierzchniowych za pomocą rejestratorów danych poziomu wody w celu udokumentowania poziomu podstawowego i zmieniających się poziomów w czasie.

Rejestratory poziomu wody zazwyczaj składają się z wbudowanych mikroprocesorów, czujników ciśnienia i baterii w odpornej obudowie zaprojektowanej do długoterminowego wykorzystania pod wodą. Mogą być użytkowane i pozostawione bez nadzoru przez wiele miesięcy, zbierając dane o poziomie wody w określonych przez użytkownika odstępach czasu i przechowując je w swojej pamięci. Działając w trybie ciągłym 24/7, rejestratory poziomu wody eliminują wiele problemów z ręcznym gromadzeniem danych i umożliwiają monitorowanie wielu lokalizacji w tym samym czasie.

Rejestratory poziomu wody automatyzują również proces archiwizowania i raportowania danych. Hydrolodzy mogą po prostu przenieść dane rejestratora na urządzenie mobilne lub komputer i łatwo tworzyć szczegółowe wykresy lub pliki danych. Wykresy można łatwo wydrukować w celach dokumentacyjnych, a dane elektroniczne można udostępniać innym programom lub je archiwizować.

Podczas, gdy rejestratory poziomu wody stały się narzędziem do gromadzenia danych dla coraz większej liczby hydrologów, duża ilość dostępnych obecnie produktów na rynku może utrudnić określenie, który produkt jest odpowiedni dla danego zastosowania. Niezależnie od tego, czy mamy wcześniejsze doświadczenia z rejestrowaniem poziomu wody, czy dopiero zaczynamy, raport ten ma pomoc w wyborze urządzenia do własnych celów. Wskazuje pięć najważniejszych czynników, o których należy pamiętać i oferuje wskazówki dotyczące określonych funkcji.

Rejestrator poziomu wody
Rejestrator poziomu wody

Kompensacja barometryczna

Istnieją dwa podstawowe typy rejestratorów poziomu wody – z wbudowaną kompensacją ciśnienia atmosferycznego (wentylowane) i bez kompensacji (niewentylowane).

Rejestratory z kompensacją zawierają wbudowaną rurę odpowietrzającą, która umożliwia rejestratorom automatycznie kompensuje zmiany ciśnienia atmosferycznego. Dzięki wyrównaniu tych zmian po obu stronach czujnika ciśnienia, dobrze zaprojektowany i utrzymywany wentylowany rejestrator poziomu wody może zapewnić bardzo dokładne dane poziomu wody.

Rejestratory bezkompensacyjne używają rur odpowietrzających. Zamiast tego mogą to być rejestratory wyrównywane barometrycznie za pomocą rejestratora ciśnienia barometrycznego i prostej funkcji programowej do wykonywania obliczeń matematycznych. Wartości ciśnienia atmosferycznego można również uzyskać ze stacji pogodowych w promieniu 15 km.

Obecnie istnieją także typy rejestratorów niewentylowanych, które zawierają zarówno czujnik w wodzie, jak i czujnik ciśnienia barometrycznego.

Należy pamiętać, że chociaż rejestratory wentylowane mają możliwości, aby zapewnić największą dokładność, mają również wiele ograniczeń, które mogą powodować problemy i skutkować błędnymi danymi i / lub utratą danych. Te ograniczenia obejmują:

  • Rejestratory wentylowane są większe niż wentylatory niewentylowane, co je czyni trudniejszymi do transportu i wdrożenia.

  • Większość rejestratorów wentylowanych wymaga użycia środków osuszających do ochrony przed wilgocią, co zwiększa ilość wymaganej konserwacji, a tym samym całkowity koszt posiadania rejestratora. Nagromadzenie się kondensatu może prowadzić do problemów z dokładnością.

  • Podczas monitorowania wody zawierającej zanieczyszczenia, muszą być użyte wentylowane rury z materiału odpornego na zanieczyszczenia, co zwiększa koszt rejestratora, podobnie jak proces dekontaminacji, który jest wymagany, aby rejestrator mógł zostać ponownie użytkowany.

  • Rejestratory wentylowane są mało elastyczne, jeśli chodzi o rozmieszczanie ich w różnych przestrzeniach. Kable nie mogą być przedłużane bez wysyłania ich z powrotem dostawca i skrócenie wymaga delikatnego zwijania kabla bez tworzenie jakichkolwiek załamań.

  • Jeśli koniec wentylowanego kabla rejestratora jest zalewany przez podnoszącą się wodę, wszystkie kolejne dane są zagrożone z powodu nieznanej dynamiki wyrównania ciśnienia podczas zdarzenia powodziowego.

Te ograniczenia podkreślają zalety niewentylowanych rejestratorów, które są bardziej zwarte, wymagają minimalnej konserwacji, mogą być łatwo rozmieszczone w studniach o różnej głębokości i nie oddziałuje na nie woda powodziowa.

Nowy niewentylowany rejestrator, który zawiera dwa czujniki, oferuje dodatkową zaletę bezpośredniego dostarczania danych o poziomie wody, bez potrzeby późniejszego przetwarzania.

Zrozumienie dokładności

Oceniając dokładność danych o poziomie wody, trzeba znać odpowiedzi na następujące pytania:

  • Jaka jest dokładność na poziomie systemu? W przypadku rejestratorów bez wentylacji – dokładność systemu jest sumą błędów rejestratora poziomu wody oraz barometrycznego błędu rejestratora ciśnienia. Błąd ciśnienia barometrycznego jest często pomijany, ale należy go uwzględnić. Z drugiej strony, wentylowane rejestratory poziomu wody lub czujniki mierzą bezpośrednio różnicę ciśnień, dlatego dołączany jest tylko jeden błąd pomiaru czujnika.

  • Czy określona dokładność dotyczy tylko czujnika rejestratora czy całego rejestratora? Czujnik poziomu wody i przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC) przyczyniają się do błędów. Błąd z ADC może być tak samo znaczący, jak błąd czujnika. Z tego powodu należy potwierdzić u producenta, iż określona dokładność odnosi się do całego pomiaru, a nie tylko do czujnika. Aby uzyskać rozdzielczość 0,01 stopy wody potrzebny jest czujnik z co najmniej 12-bitowym ADC z poziomem wody 30 psi. Podobnie, należy się upewnić, że dokładności rejestratora barometrycznego obejmuje wszystkie źródła błędów.

  • Czy dokładność odnosi się do w pełni skalibrowanego zakresu pomiarowego rejestratora? Dokładność, jaką rejestrator poziomu wody może osiągnąć na poziomie górnego lub dolnego końca danego zakresu może znacznie różnić się od dokładności w środku zakresu. Z tego powodu ważne jest, aby dowiedzieć się, czy specyfikacja dokładności rejestratora odnosi się do pojedynczego punktu lub całego zakresu pomiarowego. Znajomość dokładności pełnego zakresu rejestratora poziomu wody daje pewność, że rejestrator spełni wymagania dotyczące dokładności.

  • Czy zmiany temperatury powodują dodatkowy błąd poza dokładnością? Niektóre rejestratory poziomu wody nie są w stanie skutecznie kompensować zmiany temperatury, które powodują nieprawidłowe odczyty ciśnienia. Z tego powodu, ważne jest, aby dowiedzieć się, czy błąd wynikający ze zmian temperatury jest uwzględniony w specyfikacji dokładności lub jeśli istnieje oddzielna wielkość błędu, którą należy dodać. Rejestratory danych o zmniejszonej całkowitej masie szybciej osiągną równowagę ze zmieniającymi się warunkami temperatury. Specyfikacje czasu reakcji będą wskazywać, w jaki sposób szybko rejestrator będzie się równoważył.

  • Czy zmienność jest ważna? Czujniki ciśnienia w rejestratorach poziomu wody będą z czasem zmieniać wartości. To, czy należy troszczyć się o zmienność, zależy od celu wykorzystania rejestratora. Zmienność jest ważna w przypadkach, gdy potrzebne są wartości ciśnienia bezwzględnego lub jeśli nie są dostępne żadne ostatnie pomiary poziomu odniesienia lub głębokości. Może się tak zdarzyć, jeśli rejestrator poziomu wody były wykorzystywany przez ponad rok i podczas tego wdrożenia nie zostaną wykonane żadne odczyty poziomu odniesienia. W przeciwnym razie zmienność nie jest istotnym czynnikiem, ponieważ zostanie skompensowany regularnymi (tj. miesięcznymi) ręcznymi odczytami poziomu odniesienia. Niezależnie od tego, czy zmienność będzie wpływała na dane, dobrym pomysłem jest zwrócenie się do producenta rejestratora o specyfikację zmienności.

Funkcje oprogramowania, które mają duże znaczenie.

Podobnie jak rejestratory poziomu wody mogą się znacznie różnić w zależności od modelu, również oprogramowanie graficzne i analityczne lub aplikacje, które im towarzyszy są bardzo różne. Z ogólnego punktu widzenia dobrze jest poszukać czegoś, co jest wysoce intuicyjne, więc krzywa uczenia się jest minimalna. Konieczna jest również możliwość szybkiego i łatwego wykonywania zadań, takich jak konfigurowanie rejestratorów, oraz pobieranie, tworzenie wykresów i udostępnianie danych.

Jeśli chodzi o konkretne funkcje oprogramowania, oto niektóre z nich, które warto rozważyć, w zależności od tego, gdzie będziesz używał rejestratora:

  • Oszczędzające czas funkcje uruchamiania - jeśli uruchomiamy wiele rejestratorów od razu poszukajmy oprogramowania, które pozwoli skonfigurować parametry logowania raz, a następnie użyć tych ustawień, aby skonfigurować wszystkie rejestratory do konkretnego wdrożenia. Nie tylko oszczędza to czas, ale także pomaga upewnić się, że wszystkie rejestratory są skonfigurowane tak samo. Na przykład można skonfigurować grupę rejestratorów dla wszystkich uruchomień w tym samym czasie i z taką samą szybkością rejestrowania.

  • Kompensacja barometryczna (dla rejestratorów, które nie zawierają zintegrowanej kompensacji ciśnienia barometrycznego) - aby przekonwertować odczyty ciśnienia rejestratora niewentylowanego do skorygowanych barometrycznie wartości poziomu wody, należy sprawdzić czy oprogramowanie rejestrujące ma narzędzie do kompensacji barometrycznej. Narzędzie to zazwyczaj umożliwia wprowadzenie poziomu odniesienia, gęstości wody i innych wartości do okna dialogowego, a następnie automatycznie przeprowadza konwersję ciśnienie - poziom wody.

  • Wykresy z wielu rejestratorów - podczas monitorowania poziomu wody w wielu miejscach, często jest korzystne, aby móc przeglądać i analizować dane od każdego z nich rejestrator poziomu wody na jednym wykresie. Należy pamiętać, aby zapytać producenta o tą możliwość.

  • Łatwy eksport danych - ponieważ dane dotyczące poziomu wody często muszą być włączone do innych programów, takich jak arkusze kalkulacyjne lub programy do modelowania, należy się upewnić, że możesz szybko i łatwo eksportować dane w różnych formatach danych.

  • Zapisz i zapamiętaj projekt – podczas, gdy możliwość zapisywania i przywoływania projektów może wydać się podstawową cechą każdego pakietu oprogramowania rejestratora, rzeczywistość jest taka, że wiele nie obsługuje tej możliwości. Ponieważ analiza danych zwykle obejmuje kilka kroków, w tym łączenie wiele plików danych razem, konwersje odczytów ciśnienia do jednostek poziomu wody i formatowanie wykresów, należy upewnić się, że oprogramowanie rejestratora umożliwia zapisanie wyników pracy, dzięki czemu można łatwo je przywołać i dodać do nich dane w przyszłości.

Oprogramowanie do rejestratora poziomu wody
Oprogramowanie do rejestratora poziomu wody

Łączenie się z rejestratorem

Urządzenia rejestrujące, które korzystają z mechanicznych złączy wtykowych, mogą zostać uszkodzone przez wodę w terenie i spowodować awarię rejestratora. Rejestratory poziomu wody z interfejsem optycznym całkowicie zamkniętym w obudowie rejestratora eliminują możliwość uszkodzeń i / lub awarii związanych z wodą.

Do rejestratorów z interfejsem optycznym potrzebna jest optyczna stacja bazowa łączącą rejestrator z komputerem. Najlepszą opcją podłączenia do komputera jest bezpośredni interfejs USB. Niektóre starsze rejestratory używają komunikacji szeregowej do rejestratora i używają konwertera szeregowego na USB, aby umożliwić ich podłączenie do USB. Ponieważ rejestratory nadal wewnętrznie wykorzystują komunikację szeregową, ich prędkość przesyłania danych jest ograniczona do wolniejszych prędkości szeregowych i wymagają one zainstalowania specjalnych sterowników na komputerze.

Rejestrator poziomu wody
Rejestrator poziomu wody

Źródło: Onset Computer Corporation

Wróć