地下水位自动监测仪器校准

一、目的与适用范围

地下水位自动监测仪器长期运行于监测井、民井、水源井、基坑降水井等环境，受传感器时漂、温漂、电缆伸缩、井孔淤积、安装高程变化、供电与通信异常等因素影响，可能出现系统偏差。开展校准的目的是：

验证仪器示值与水文真实状态的符合性；

发现和消除零点偏移、量程偏差、温度补偿异常等问题；

保证自动监测数据与人工监测、上级平台数据可比；

为设备维修、更换、参数重设和数据分析提供依据。

本内容适用于压力式（投入式）地下水位计、气泡式水位计、浮子式水位计、超声波/雷达水位计及配套数据采集传输终端的首次校准、周期校准、维修后校准和现场比测。

二、校准依据

校准工作应结合国家标准、行业规范、计量规程及设备说明书开展，常用依据包括：

《水位测量仪器》GB/T 11828 系列；

《地下水监测规范》DZ/T 0307；

《地下水监测工程技术标准》GB/T 51040；

《水文仪器现场校准规范》SL/T 150；

《压力变送器检定规程》JJG 882；

《液位计检定规程》JJG 971；

设备出厂技术文件、安装竣工资料、测站编码与井口高程资料。

三、校准前准备

1. 资料核对

校准前应收集并核对：

监测井编号、井深、滤水管位置、静水位/动水位历史资料；

井口固定点高程、传感器悬挂深度、电缆入井长度；

设备型号、量程、输出信号类型（4–20 mA、RS485、Modbus、NB-IoT/4G 等）；

上次校准记录、维修记录、异常数据台账。

2. 现场安全检查

地下水位监测井属于有限空间，作业前应进行：

井盖开启后通风，必要时进行有毒有害气体检测；

检查井口防护、爬梯、缆绳、提井设备是否牢固；

雷雨、强降水、井内水位剧烈波动时不宜校测；

两人以上协同作业，禁止单人下井或单人操作提井设备。

3. 标准器与工具

常用标准器和工器具包括：

标准电测水位计/钢尺水位计，分辨率不宜低于 1 mm；

标准压力源或水位试验台（压力式传感器用）；

数字万用表、信号测试仪；

高精度温度计；

标准钢卷尺、测绳；

清洁工具、通井器、防水胶带、扭矩工具；

平台召测终端、手机 APP 或现场读数模块。

标准器应在有效检定/校准周期内，其不确定度一般不大于被校仪器最大允许误差的 1/3。

四、校准项目

1. 外观与安装状态检查

检查内容应包括：

探头外壳无变形、腐蚀、穿孔；

透水网/滤砂罩无泥沙堵塞；

电缆护套完整，接头防水良好；

导气电缆通气孔畅通（压力式）；

浮子、悬索、水位轮无卡滞、磨损；

井口密封良好，无雨水倒灌；

采集终端供电正常，时钟准确，通信稳定。

2. 零点校准

对压力式、气泡式水位计：

将传感器置于与大气连通状态；

投入式探头可悬挂于井口通大气位置，确保不承压；

待读数稳定后记录输出；

零点输出应与设备说明书基准一致；

存在偏移时，通过软件置零或硬件调零处理。

对浮子式水位计：

以人工测得的水面位置作为基准；

检查水位轮、悬索长度、编码器零点是否一致。

3. 示值误差校准

实验室或试验台中，可按量程的 0%、25%、50%、75%、100% 设置校准点：

压力式：用标准压力源模拟不同水柱高度；

浮子式：用水位试验台或标准标尺移动浮子；

超声/雷达式：用标准反射板或标准距离模拟水面位置。

每个点记录：

标准值；

仪器示值；

上行行程值；

下行行程值。

计算：

示值误差 = 仪器示值 − 标准值；

回差 = 上行示值 − 下行示值；

重复性 = 同点多次测量最大值 − 最小值；

线性度 = 各点误差相对拟合直线的偏离程度。

4. 温度影响核查

压力传感器受温度影响明显，应核查：

零点温漂；

灵敏度温漂；

温度补偿功能是否有效；

井水温度与换算密度是否参与修正。

不具备温度补偿的仪器，应在数据处理中按实测水温修正。

5. 现场人工—自动比测

现场最常用方法是人工实测埋深与自动监测值比对：

用标准电测水位计测量当前地下水埋深；

同时召测自动监测仪器当前埋深；

计算两者差值；

按规范判定是否合格。

一般工程和管理中可参考如下比测限差：

部分规范、项目或设备厂家也会采用 ±1 cm、±3 cm 等限差，具体以适用标准、合同和技术文件为准。

6. 数据采集与传输核查

校准不只校“水位”，还要校“系统”：

采样间隔是否正确；

时钟偏差是否超限；

存储容量是否满足；

通信是否正常；

平台数据、现场读数、本地存储是否一致；

断网补传、越限报警、远程参数配置是否有效；

井口高程、传感器埋深、测站编码等基础参数是否正确。

五、偏差处理

比测或校准发现超差时，按以下顺序处理：

先查安装：电缆是否下滑、上提、拉长，井口基点是否变动；

再查环境：抽水、洗井、降雨入渗、井孔淤积、气泡、挂污；

后查设备：传感器漂移、温补失效、信号干扰、采集模块故障；

参数修正：调整传感器埋深、零点、量程、滤波参数；

机械调整：放松或上提线缆、清理探头、重新固定井口装置；

维修更换：探头损坏、密封失效、通信模块故障时应返修或更换；

复测确认：处理后必须再次人工—自动比测，留存记录。

六、校准周期

通用建议：

自动监测仪器：每年至少校测 1 次；

稳定性差、环境复杂、抽水频繁站点：增加校测频次；

压力式/超声波水位计：通常 12 个月一次；

雷达水位计：可 12–24 个月一次；

发生更换探头、电缆受损、井壁坍塌、滤水段堵塞、强降雨或地震影响后，应及时校准；

汛期前后、考核评估前、数据异常投诉后，应专项校测。

七、记录与报告

校准记录应包含：

测站名称、井号、时间、天气、作业人员；

人工埋深、自动埋深、误差值；

校准点、标准值、仪器示值、误差、回差、重复性；

温度、水温、井内状态；

调整内容：线长、零点、参数、时钟、通信；

复测结果；

结论：合格 / 限差内运行 / 需维修 / 需更换；

附件：现场照片、平台截图、标准器证书编号。

报告结论应明确：

该地下水位自动监测仪器经校准/校测，示值误差在允许范围内，可继续运行；或经调整后合格；或存在结构性故障，需维修/更换后重新校准。