一种水准仪的温度补偿方法技术

本发明专利技术公开一种水准仪的温度补偿方法，预先对一标准水准仪进行多液位标定以获得多条与液位相对应的温度补偿曲线，每条温度补偿曲线对应一液位高度；则温度补偿方法具体包括：步骤S1：获得待测物的第一测量高度、液体温度值和水准仪的当前液位高度；步骤S2：根据当前液位高度选择对应的温度补偿曲线；步骤S3：根据温度补偿曲线和液体温度值对第一测量高度进行温度补偿，以生成并输出第二测量高度并作为实际测量高度输出。本发明专利技术的有益效果在于：根据不同液位高度设置不同的温度补偿系数，能够有效根据水准仪当前的液位变化情况进行调整，进而使得水准仪在不同液位高度的情况下均能够实现对水准仪的温度补偿，进而实现水准仪较高的测量精度。较高的测量精度。较高的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种水准仪的温度补偿方法


[0001]本专利技术涉及水准仪
，具体涉及一种水准仪的温度补偿方法及水准仪。

技术介绍

[0002]水准仪是一种高精密液位测量仪器，用于测量基础和建筑物各个测点的相对沉降。应用工地包括大型建筑物，如水电站厂、大坝、高层建筑物、核电站、水利枢纽工程，铁路、地铁、高铁，综合管廊等各测点不均匀沉降的测量。在使用中，多个静力水准仪的测压强腔体通过通液管串联联接至液位容器，再由传感器测量压力信号，并将压力监测过程的信号变化传输至信号采集系统。由此测出各测点的压力变化量而分析地表的相对沉降高度。通过采用水准仪能够有效测量出沉降过程中的微小变化。但是，由于水准仪在使用中需要通过液位高度变化反应沉降高度，因此其受到温度的影响较大。当水准仪设置在户外环境，或者是用于执行长期的观测任务时，其受到环境温度的影响较大，进而影响水准仪读数的准确性。
[0003]现有技术中缺乏对水准仪进行温度补偿的方法。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种水准仪的温度补偿方法。
[0005]具体技术方案如下：
[0006]一种水准仪的温度补偿方法，预先对一标准水准仪进行多液位标定以获得多条与液位相对应的温度补偿曲线，每条温度补偿曲线对应一液位高度；
[0007]则温度补偿方法具体包括：
[0008]步骤S1：获得待测物的第一测量高度、液体温度值和水准仪的当前液位高度；
[0009]步骤S2：根据所述当前液位高度选择对应的温度补偿曲线；
[0010]步骤S3：根据所述温度补偿曲线和所述液体温度值对所述第一测量高度进行温度补偿，以生成并输出第二测量高度并作为实际测量高度输出。
[0011]优选地，多条所述温度补偿曲线的生成方法包括：
[0012]步骤A1：调整所述标准水准仪的液位至预定的待测液位高度；
[0013]步骤A2：采用一温度标定方法生成与所述当前待测液位高度对应的所述温度补偿曲线；
[0014]步骤A2：判断是否生成预定的与多个所述待测液位高度的对应的所述温度补偿曲线；
[0015]若是，结束；
[0016]若否，返回所述步骤A1。
[0017]优选地，根据温度预先设定多个标准采集节点，其中包括一个室温下的所述标准采集节点、至少一个低温下的所述标准采集节点以及至少一个高温下的所述标准采集节点；
[0018]则所述温度标定方法具体包括：
[0019]步骤B1：采集所述标准水准仪在室温下所对应的所述标准采集节点的输出值以作为基准值，同时将零值作为室温下的所述标准采集节点的相对误差值，并记录当前所述标准水准仪的液位高度，以作为多个所述标准采集节点的液位高度值；
[0020]步骤B2：分别采集所述标准水准仪在每个低温下的所述标准采集节点输出值，并与所述基准值进行比较得到对应的所述相对误差值；
[0021]以及分别采集所述标准水准仪在每个高温下的所述标准采集节点输出值，并与所述基准值进行比较得到对应的所述相对误差值；
[0022]步骤B3：依据各个所述标准采集节点的温度以及对应的所述相对误差值，处理得到与当前的所述待测液位高度对应的所述温度补偿曲线。
[0023]优选地，预先建立一O
‑
xyz坐标系，于所述O
‑
xyz坐标系中，采用X轴坐标表征所述液位高度值，采用Y轴坐标表征所述相对误差值，采用Z轴坐标表征所述温度，则每个所述标准采集节点均具有由温度、相对误差值和待测液位高度构成的在所述O
‑
xyz坐标系中的坐标值；
[0024]则所述步骤B3中，根据多个所述标准采集节点拟合形成所述温度补偿曲线。
[0025]优选地，所述步骤B2中包括：
[0026]步骤B21，对所述标准水准仪上电，随后检测所述标准水准仪在室温下的所述标准采集节点上的输出值，以及处理得到所述相对误差值；
[0027]步骤B22，将所述标准水准仪置于低温环境下，随后分别检测所述标准水准仪在各个低温下的所述标准采集节点上的输出值，以及处理得到所述相对误差值；
[0028]步骤B23，将所述标准水准仪置于高温环境下，随后分别检测所述标准水准仪在各个低温下的所述标准采集节点上的输出值，以及处理得到所述相对误差值。
[0029]优选地，预先设置低温下的多个所述标准采集节点，并按照温度由低至高排序；
[0030]则所述步骤B22具体包括：
[0031]步骤B221：将环境温度逐渐降低至低温下的第一个所述标准采集节点；
[0032]步骤B222：经过对应的时间间隔后，采集所述标准采集节点上的输出值，并根据所述输出值处理得到对应的所述相对误差值；
[0033]步骤B223，将所述环境温度升高至下一个所述标准采集节点，并返回所述步骤B222，直至低温下的所有所述标准采集节点均采集完毕为止。
[0034]优选地，预先设置高温下的多个所述标准采集节点，并按照温度由低至高排序；
[0035]则所述步骤B23包括：
[0036]步骤B231：将所述环境温度上升至室温，并重新检测所述标准水准仪在室温下的所述标准采集节点上的输出值，以及处理得到所述相对误差值；
[0037]步骤B232：将所述环境温度上升至高温下的第一个所述标准采集节点；
[0038]步骤B233：经过对应的时间间隔后，采集所述标准采集节点上的输出值，并根据所述输出值处理得到对应的所述相对误差值；
[0039]步骤B234，将所述环境温度升高至下一个所述标准采集节点，并返回所述步骤B233，直至高温下的所有所述标准采集节点均采集完毕为止。
[0040]优选地，所述步骤B3还包括一液位拟合方法，具体包括：
[0041]步骤C1：根据多个所述标准采集节点生成对应于第一液位高度值的第一温度补偿曲线和对应于第二液位高度值的第二温度补偿曲线；
[0042]步骤C2：根据温度选择多对分别位于所述第一温度补偿曲线的标准采集节点和位于所述第二温度补偿曲线的标准采集节点；
[0043]步骤C3：根据所述第一温度补偿曲线的标准采集节点的相对误差值和液位高度值，以及所述第一温度补偿曲线的标准采集节点的相对误差值和液位高度值进行均值计算，生成第三温度补偿曲线位于该温度下的标准采集节点的相对误差值；
[0044]步骤C4：重复步骤C3，直至生成多个第三温度补偿曲线位于不同温度下的标准采集节点的相对误差值；
[0045]步骤C5：根据所述各个所述标准采集节点的温度以及对应的所述相对误差值，处理得到对应第三液位高度值的第三温度补偿曲线；
[0046]所述第三液位高度值为所述第一液位高度值和所述第二液位高度值的平均值。
[0047]优选地，所述标准含水仪设置在一高低温测试箱中进行预先测量；
[0048]通过设置所述高低温测试箱的温度以调整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水准仪的温度补偿方法，其特征在于，预先对一标准水准仪进行多液位标定以获得多条与液位相对应的温度补偿曲线，每条温度补偿曲线对应一液位高度；则温度补偿方法具体包括：步骤S1：获得待测物的第一测量高度、液体温度值和水准仪的当前液位高度；步骤S2：根据所述当前液位高度选择对应的温度补偿曲线；步骤S3：根据所述温度补偿曲线和所述液体温度值对所述第一测量高度进行温度补偿，以生成并输出第二测量高度并作为实际测量高度输出。2.根据权利要求1所述的温度补偿方法，其特征在于，多条所述温度补偿曲线的生成方法包括：步骤A1：调整所述标准水准仪的液位至预定的待测液位高度；步骤A2：采用一温度标定方法生成与所述当前待测液位高度对应的所述温度补偿曲线；步骤A2：判断是否生成预定的与多个所述待测液位高度的对应的所述温度补偿曲线；若是，结束；若否，返回所述步骤A1。3.根据权利要求2所述的温度补偿方法，其特征在于，根据温度预先设定多个标准采集节点，其中包括一个室温下的所述标准采集节点、至少一个低温下的所述标准采集节点以及至少一个高温下的所述标准采集节点；则所述温度标定方法具体包括：步骤B1：采集所述标准水准仪在室温下所对应的所述标准采集节点的输出值以作为基准值，同时将零值作为室温下的所述标准采集节点的相对误差值，并记录当前所述标准水准仪的液位高度，以作为多个所述标准采集节点的液位高度值；步骤B2：分别采集所述标准水准仪在每个低温下的所述标准采集节点输出值，并与所述基准值进行比较得到对应的所述相对误差值；以及分别采集所述标准水准仪在每个高温下的所述标准采集节点输出值，并与所述基准值进行比较得到对应的所述相对误差值；步骤B3：依据各个所述标准采集节点的温度以及对应的所述相对误差值，处理得到与当前的所述待测液位高度对应的所述温度补偿曲线。4.根据权利要求3所述的温度补偿方法，其特征在于，预先建立一O
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xyz坐标系，于所述O
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xyz坐标系中，采用X轴坐标表征所述液位高度值，采用Y轴坐标表征所述相对误差值，采用Z轴坐标表征所述温度，则每个所述标准采集节点均具有由温度、相对误差值和待测液位高度构成的在所述O
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xyz坐标系中的坐标值；则所述步骤B3中，根据多个所述标准采集节点拟合形成所述温度补偿曲线。5.根据权利要求3所述的温度补偿方法，其特征在于，所述步骤B2中包括：步骤B21：对所述标准水准仪上电，随后检测所述标准水准仪在室温下的所述标准采集节点上的输出值，以及处理得到所述相对误差值；步骤B22：将所述标准水准仪置于低温...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍正辉，李腾飞，康金亮，
申请(专利权)人：上海朝辉压力仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：