潮位儀是用于測(cè)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(yīng)用場(chǎng)景廣泛,技術(shù)不斷進(jìn)步,是現(xiàn)代海洋監(jiān)測(cè)和水文測(cè)量的重要工具。
潮位儀通過(guò)不同技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)水位測(cè)量,常見(jiàn)原理包括:
壓力式測(cè)量
利用水體壓強(qiáng)與水位深度成正比的原理,通過(guò)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(guò)測(cè)量管內(nèi)氣壓變化,結(jié)合溫度傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)修正,實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。
雷達(dá)/微波測(cè)量
發(fā)射高頻雷達(dá)信號(hào)(如26GHz)至水面,通過(guò)分析回波信號(hào)的傳播時(shí)間計(jì)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(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
聲學(xué)測(cè)量(超聲測(cè)距)
發(fā)射聲脈沖至水面,通過(guò)反射回波的時(shí)間差計(jì)算水位。
特點(diǎn)是非接觸測(cè)量,安裝簡(jiǎn)便,精度高,常用于船舶交通管理系統(tǒng)(VTS)。
浮標(biāo)式測(cè)量
浮標(biāo)隨水面起伏,通過(guò)傳感器檢測(cè)浮標(biāo)位移,推算水位變化。
適用于近岸或水流較緩區(qū)域,設(shè)備簡(jiǎn)單且維護(hù)方便。
光學(xué)測(cè)量
利用激光或紅外線(xiàn)傳感器探測(cè)水面變化,通過(guò)光強(qiáng)變化計(jì)算水位。
適用于靜態(tài)水面或波動(dòng)較小的環(huán)境,如小型測(cè)量裝置。
全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)測(cè)量
通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù),結(jié)合基準(zhǔn)站數(shù)據(jù),計(jì)算船載GNSS接收機(jī)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。