起泡器装置是最古老而简单的水准测量装置之一,即把一根试管或管子放在水柱底部,例如对一个水槽的零点进行测量,空气流过试管引起气泡而逸出水面,管子底部逸出的空气压力与流体静力学的水头是一致的,并能由一个可以产生一正比于水头的相似电信号的压力传感器检测。压力传感器能够安装在远离流量计和起泡器的地方,把所有电子设备集中安装的优点是只有起泡器接触水,如果用两根管子:一根为起泡器供给空气,另一根与第一根管子呈T形紧靠起泡器,用以测量压力,则起泡器与传感器之间的距离基本上没有限制。使用双管时,管子可以很小;如空气流速小,距离短,压力损失也小,则可以使用单根管子(尺寸稍大些)。通常需要一个流量控制阀为起泡器提供适当的空气流速,流速不需要精确,但要足够高,以便使水不进入起泡器;也不能太低,以便使通过管子的水头损失不太多,每秒激起3~5个气泡就合乎要求了。
集中安装电子设备减轻了环境保护工作,传感器一般极易受温度影响,连续使用的程度较小,如应力一应变等因素。这些因素会引起传感器校正值的变化,这些变化的表现或为增益(每单位水头变化的输出变化)或为偏置(大气压力的输出)误差。一个廉价的(75美元)压力传感器(对635毫米水头有25毫伏的标定范围)所引起的误差,如图1所示,传感器输出在10℃和49℃之间和在27℃时所得出的输出相比较。
因为在野外应用传感器时将根据某个标定温度来校正的。电压数换算成对应的水头读数后,在低水头时,误差范围估计下限为25毫米(0.08英尺),估计上限35毫米(0.11英尺)对于独特的传感器其误差接近压力上限(水头=0.75米)时,几乎毋须考虑。其读数的增加和抵销是随温度而变化的 。2100433B