[发明专利]液压水准测量系统及其测量方法

权利要求书

1.基于液压水准测量系统的测量方法，所述液压水准测量系统，包括一设置有测量液的储液罐、通过连通管与所述储液罐出口连接测量单元，所述连通管尾端设置有一放液阀，所述测量单元与一数据采集分析计算机电性连接，所述测量单元为一液压密封罐，且所述液压密封罐的上方设置有绝对压力传感器，其特征在于：所述测量方法包括如下步骤，

S1、进行测量单元的标定，将测量单元与储液罐固定后测其绝对压力值P；将测量单元或储液罐升高或降低高度h后，测其绝对压力值P’；

按下式计算标定系数A，所述A为每mm高度差对应的压强差：

A=|P-P’ |/h

标定系数A值存储在测量单元的微处理器中，正常测量时通过H=P/A计算出真空状态下达到P值所对应的标准测量液高度H，为消除绝对压力传感器的个体差异影响，测量单元的测量结果统一为真空状态下达到P值所对应的标准测量液高度H；

S2、将储液罐固定安装，各测量单元安装在测量点和基准点上，在储液罐中倒入测量液，直至测量也充满各个测量单元和连通管，关闭放液阀；

S3、进行水准测量；

所述S3中包括如下步骤，

S31、根据如下关系式计算出各测量单元间的相对高度差：

P=P₀+ρgh 式1

其中，P 为绝对压力传感器所测得的绝对压强值；

P₀ 为大气压强；

ρ 为测量液的密度；

g 为重力加速度；

h 为绝对压力传感器与储液罐液面的高度差；

当系统只有储液罐与大气连通时，测量单元间的压强关系表示为：

P₁-P₂=ρg(h₁-h₂) 式2

其中，P₁ 为1号测量单元所测得的绝对压强值；

P₂ 为2号测量单元所测得的绝对压强值；

h₁ 为1号测量单元绝对压力传感器与储液罐液面的高度差；

h₂ 为2号测量单元绝对压力传感器与储液罐液面的高度差；

S32、对ρg值进行修正，

首先，在测量系统内设置至少两个基准点，并在基准点均安装测量单元，且基准点之间的高度差△h已知，根据式2可以得出：

ρg =|P_BM1-P_BM2|/△h 式4

其中，P_BM1：第一个基准点测量单元所测得的绝对压强值；

P_BM2：第二个基准点测量单元所测得的绝对压强值；

△h：第一个基准点与第二个基准点之间的高度差；

根据式4计算每一次测量时的ρg值，通过采集分析计算机进行自动修正，对测量结果进行补偿；

S33、测得各测量点H值与基准点H值之差值，通过对比同一测量点在不同时间对应基准点H值之差的变化来测定测量点的高差变化。

2.如权利要求1所述的基于液压水准测量系统的测量方法，其特征在于：当系统只有储液罐与大气连通时，测量单元间的压强关系还可表示为：P_1-2=ρg(h_1-2)

其中：P_1-2 为1号测量单元与2号测量单元所测得压强差；

h_1-2为1号测量单元与2号测量单元的高度差。

3.如权利要求1所述的基于液压水准测量系统的测量方法，其特征在于：所述绝对压力传感器为液体绝对压力传感器或气体绝对压力传感器。

4.如权利要求2所述的基于液压水准测量系统的测量方法，其特征在于：所述绝对压力传感器为气体绝对压力传感器时，所述液压密封罐内的测量液与液压密封罐顶部设置有间隙，且所述绝对压力传感器与液压密封罐之间设置有传感器保护膜，所述绝对压力传感器轴线与测量液液面垂直。

5.如权利要求1所述的基于液压水准测量系统的测量方法，其特征在于：所述测量单元置于各测量点和基准点上。