潮位儀是用于測量海洋、湖泊、河流等水體水位變化的精密儀器,其工作原理多樣,應用場景廣泛,技術不斷進步,是現(xiàn)代海洋監(jiān)測和水文測量的重要工具。
潮位儀通過不同技術手段實現(xiàn)水位測量,常見原理包括:
壓力式測量
利用水體壓強與水位深度成正比的原理,通過壓力傳感器感知水壓變化,換算為水位高度。
例如,自容式潮位儀通過測量管內氣壓變化,結合溫度傳感器進行數(shù)據(jù)修正,實現(xiàn)高精度測量。
雷達/微波測量
發(fā)射高頻雷達信號(如26GHz)至水面,通過分析回波信號的傳播時間計算水位。
適用于高溫、高濕、高鹽霧環(huán)境,如Hope-K型潮位儀,可長期穩(wěn)定運行。
聲學測量(超聲測距)
發(fā)射聲脈沖至水面,通過反射回波的時間差計算水位。
特點是非接觸測量,安裝簡便,精度高,常用于船舶交通管理系統(tǒng)(VTS)。
浮標式測量
浮標隨水面起伏,通過傳感器檢測浮標位移,推算水位變化。
適用于近岸或水流較緩區(qū)域,設備簡單且維護方便。
光學測量
利用激光或紅外線傳感器探測水面變化,通過光強變化計算水位。
適用于靜態(tài)水面或波動較小的環(huán)境,如小型測量裝置。
全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)(GNSS)測量
通過實時動態(tài)定位技術,結合基準站數(shù)據(jù),計算船載GNSS接收機的高程變化,推算潮位。
適用于航行中的船只,節(jié)約人力物力,尤其適合惡劣自然條件區(qū)域。