836 WH311 地下水位自动监测仪测量原理全解析
WH311 采用激光静压式测量技术,基于液体静力学原理(帕斯卡定律),通过高精度压力传感元件将水柱压力转换为电信号,经温度补偿、线性修正与数字处理后,输出精准的水位数据,完美适配抽水试验中对水位动态变化的实时捕捉需求。
一、核心物理原理:静水压力与水深的定量关系
WH311 的测量基础是液体静压力与液位高度成正比的物理规律,核心公式为:
P = ρ × g × h + P₀
其中:
P:传感器测得的总压力(Pa)
ρ:地下水密度(kg/m³,受温度、矿化度影响)
g:重力加速度(9.8m/s²)
h:传感器探头至水面的垂直高度(m)—— 即核心测量目标
P₀:当地大气压(Pa)
WH311 通过通气电缆或内置透气膜实现大气压自动补偿,使传感器仅测量液体静压(ρgh),消除环境气压波动对测量的影响,确保数据准确性。

技术参数
· 测量原理为激光静压式,基于液体静力学定律,通过扩散硅压敏元件感知水压并转换为电信号,经温度补偿与数字处理输出水位数据。
· 量程覆盖 50cm-1000m,支持定制 2000m 超深井专属版本,过载能力达 3 倍满量程压力。
· 综合精度为 0.25% FS,在 - 10℃~70℃工作温度范围内,测量误差≤±1cm;科研级定制款精度可达 ±0.05% FS,满足高精度水文地质勘探需求。
· 响应时间≤10ms,能够快速记录抽水试验过程中水位的瞬时降深与回升数据。
· 支持水位 - 水温一体化监测,温度测量量程为 - 20℃~85℃,常规款精度 ±0.2℃;地热专用款耐温范围可拓展至 - 30℃~100℃,适配高温地热井工况。
· 防护等级达 IP68,可在水下 2000m 深度长期稳定工作,通过 20MPa 高压耐压测试,等同于 2000 米深水压力环境验证。
· 探头材质分为两种,标准款采用 316L 不锈钢激光封焊结构,抗普通水体腐蚀;钛合金款采用 钛合金膜片,耐腐蚀性较不锈钢提升 30%,适配海水、卤水、高矿化度地下水等恶劣环境。
· 电缆配置为聚氨酯级别钢丝电缆,外护套采用聚氨酯材质,抗拉强度≥500kg,耐高低温范围为 - 40℃~125℃,具备防鼠咬、防刮擦特性,适合深井绞车下放安装。
· 内置三重防雷保护模块,包含电源防雷、信号防雷与接地防雷,浪涌保护等级达 20KA,可有效抵御野外多雷区的感应雷击,保障设备雷雨季节稳定运行。
· 采用全密封灌胶工艺,具备双密封胶圈 + 激光焊接压力膜片 + 防水接头的多重防水结构,可防止温度骤变导致的冷凝水损坏内部元件。
选型原则WH311 自 2013 年面市以来,已服务超过 万家用户,覆盖水文地质、矿山安全、地热开发、地震监测等 20 + 行业,从项目挑战、解决方案到应用成效,全面展示其在不同场景的实战表现。
贵州省地矿局 111 地质大队承担渔洞峡地热资源勘探项目,需在1000 米超深井、90℃高温环境下监测水位水温动态变化,为地热资源评估提供数据支撑。
1. 超深井高温高压环境,传统设备易损坏、数据漂移大
2. 需同步监测水位与水温,区分三个热储层(90℃/85℃/100℃)
3. 抽水试验期间需高频采样(1 分钟 / 次),人力记录效率低
· 设备配置:WH311-G125 钛合金地热款(耐温 - 30℃~100℃)+ WH6 智能显示记录仪 + 4G 传输模块
· 安装方式:探头固定于封隔器系统,与潜水泵同步下放,避开抽水紊流层
· 数据策略:抽水初期 1 分钟采样,稳定后 5 分钟采样,自动存储 + 远程传输
1. 连续运行18 个月零故障,数据准确率 100%,为地热资源评估提供关键依据
2. 成功区分三个热储层,计算各层渗透率与储水系数,指导开采方案设计
3. 监测效率提升60%,人力成本降低 40%,避免高温环境人工操作风险
地震台网中心需建立地下水位微观观测站,捕捉地震前兆的微小水位波动,为地震预测提供数据支持。
1. 野外无人值守,需低功耗设计(太阳能供电)
2. 雷雨季节雷击风险高,设备易损坏
· 设备配置:WH311 高精度款(精度 ±0.1% FS)+ 低功耗采集器 + 太阳能供电系统
· 校准方案:定期用便携式电测水位计比对,一键校准修正偏差
· 防雷设计:内置三重防雷模块,
1. 连续运行 3 年,数据稳定可靠,
2. 静态电流≤10μA,太阳能供电可连续工作5 年无需维护
3. 防雷效果显著,经历 12 次强雷雨天气无设备损坏,保障数据连续性
葛洲坝南京地下空间项目有 5 个100 米深井,需实时监测水位高度,每分钟记录一次数据,用于地下工程抗浮设计。
1. 多井同步监测,数据量大,人工记录效率低
2. 需数据自动生成表格,支持 U 盘拷贝,方便工程分析
3. 施工期间环境复杂,设备易受碰撞损坏
· 设备配置:5 套WH311 标准款 + 1 台 WH6 多通道数据采集仪
· 数据管理:设置 1 分钟采样间隔,内置 10 万 + 组存储芯片,支持 U 盘现场拷贝数据
· 防护措施:采用高强度不锈钢外壳,配防撞保护套
1. 实现 5 井同步监测,数据自动记录生成 Excel 表格,节省人工记录时间90%
2. 数据精度达 ±1cm,为地下工程抗浮设计提供准确依据
3. 设备在施工期间经受多次碰撞,无损坏,稳定性强
应用案例
WH311 自 2013 年面市以来,已服务超过 万家用户,覆盖水文地质、矿山安全、地热开发、地震监测等 20 + 行业,从项目挑战、解决方案到应用成效,全面展示其在不同场景的实战表现。
贵州省地矿局 111 地质大队承担渔洞峡地热资源勘探项目,需在1000 米超深井、90℃高温环境下监测水位水温动态变化,为地热资源评估提供数据支撑。
1. 超深井高温高压环境,传统设备易损坏、数据漂移大
2. 需同步监测水位与水温,区分三个热储层(90℃/85℃/100℃)
3. 抽水试验期间需高频采样(1 分钟 / 次),人力记录效率低
· 设备配置:WH311-G125 钛合金地热款(耐温 - 30℃~100℃)+ WH6 智能显示记录仪 + 4G 传输模块
· 安装方式:探头固定于封隔器系统,与潜水泵同步下放,避开抽水紊流层
· 数据策略:抽水初期 1 分钟采样,稳定后 5 分钟采样,自动存储 + 远程传输
1. 连续运行18 个月零故障,数据准确率 100%,为地热资源评估提供关键依据
2. 成功区分三个热储层,计算各层渗透率与储水系数,指导开采方案设计
3. 监测效率提升60%,人力成本降低 40%,避免高温环境人工操作风险
地震台网中心需建立地下水位微观观测站,捕捉地震前兆的微小水位波动,为地震预测提供数据支持。
1. 野外无人值守,需低功耗设计(太阳能供电)
2. 雷雨季节雷击风险高,设备易损坏
设备结构WH311 地下水位自动监测仪由深圳东方万和仪表有限公司生产,拥有涵盖质量体系、CE FCC、IP68防护性能、国内质检等多维度的完备认证,,能适配国内外多场景的使用与工程验收需求。
1:质量体系认证
ISO9001:2015 认证:深圳市东方万和仪表有限公司生产企业通过质量管理体系认证,确保产品从研发到出厂的全流程都符合质量标准,同时产品随货会附带相关证明文件,作为工程验收的资料
2:防护等级认证
IP68 防尘防水认证:经 CTI 华测检测认证,达到防尘防水的IP68工业等级。实测中能实现完全防尘,且在万和仪表实验室模拟 1000米水深环境下应用性能无衰减,适配深井、潮湿等极端工况。