Новые технологии и средства

2.2.1 Методы и средства измерения гидравлических параметров 
Средства измерения уровня (перепада уровней)
в открытых водотоках 
Отечественная промышленность выпускает довольно широкую но-
менклатуру простейших измерителей уровня, таких, например, как водо-
мерные переносные рейки ГР-23 и ГР-104 (диапазон измерения 0-100 см), 
волномерная веха ГР-24 (диапазон измерения 0-300 см), максимальная 
рейка ГР-45 (диапазон измерения 0-150 см). Данные средства дешевы, про-
сты в производстве, эксплуатации и метрологическом обеспечении. 
По предварительным оценкам потребность эксплуатационных организаций 

---

67 
мелиоративного профиля в таких устройствах только по югу России со-
ставляет 1,5-2 тыс. шт. в год. 
Более сложные буйковые уровнемеры также выпускаются (или вы-
пускались) отечественной промышленностью. Самопишущий поплавко-
вый уровнемер ГР-116 осуществляет регистрацию уровня воды на диа-
граммной ленте, а также выдачу стандартного токового сигнала для под-
ключения к автоматическим и дистанционным системам. Основные техни-
ческие данные – диапазон измерений от 0,00 до 10 м при относительной 
погрешности измерения 1-10 % (в зависимости от выбранного масштаба 
регистрации). 
Исключительно полезная особенность данного устройства – наличие 
наряду со штатным электрическим приводом резервного механического 
привода, что позволяет обеспечить постоянную регистрацию значений 
уровня в условиях перебоев с подачей электроэнергии и даже на полно-
стью не обеспеченных энергией объектах. 
Буйковый электрический уровнемер УБ-Э не содержит в своем со-
ставе самописца, а преобразует значения уровня непосредственно в стан-
дартный токовый сигнал для передачи на внешние устройства регистра-
ции. Диапазон измерения расширен до 16 м. 
Другое интересное семейство уровнемеров – емкостные приборы. 
Принцип их действия основан на зависимости электрической емкости ме-
жду двумя частично погруженными в воду проводниками от уровня воды. 
В этом классе приборов следует отметить емкостные уровнемеры 
типа РУС (модифицированный вариант – ДУЕ-1), включающие в себя це-
лую широкий набор первичных и вторичных преобразователей, обеспечи-
вающих измерение уровней от 0 до 20 м с погрешностью до 0,5 %. Выпус-
кается под заказ и вариант данного прибора, разработанный специально 
для применения на мелиоративных каналах – ДУЕ-М. Его отличительная 
особенность – достаточно низкая потребляемая мощность, что позволяет 
использовать его на объектах, не обеспеченных электропитанием. 

---

68 
Емкостный принцип является весьма перспективным для построения 
уровнемеров, поскольку позволяет создавать исключительно экономичные 
устройства. Однако существенную проблему составляет наличие зависи-
мости показаний таких приборов от диэлектрической проницаемости воды, 
которая в реальных условиях может меняться в достаточно широких пре-
делах. 
Выпускаются также и бесконтактные уровнемеры, основанные 
на принципе акустического зондирования. Например, акустический уров-
немер УА-1 представляет собой систему, состоящую из двух первичных и 
одного вторичного преобразователей, обеспечивающую бесконтактное из-
мерение и цифровую индикацию уровня воды. Диапазон измерений –
1,0-64,0 м (в зависимости от типа первичного преобразователя) при отно-
сительной погрешности измерения 1 % . 
Наиболее широкое распространение на российских мелиоративных 
системах получили акустические уровнемеры серии «ЭХО». Принцип дей-
ствия и конструктивное исполнение этих приборов аналогичны УА-1. На-
пример, очень распространен датчик уровня акустический «ЭХО-5». При-
бор предназначен для бесконтактного автоматического дистанционного из-
мерения уровня различных жидких сред, сыпучих и кусковых материалов. 
Диапазон измерения уровня 0-30 м, погрешность измерения уровня – 1 %. 
Существует целый ряд аналогичных приборов для измерения и регу-
лирования уровня: уровнемеры емкостные, уровнемеры буйковые, поплав-
ковые, акустические, ультразвуковые уровнемеры, сигнализаторы уровня 
РОС-301, РОС-501, РИС-101, ДРУ-1, ДУЖЭ, САУ-М, СУС-РМ, ИСУ-100, 
СУГ-М, РУПТ.
Номенклатура зарубежных приборов для измерения уровня, предла-
гаемых в настоящее время отечественному потребителю, чрезвычайно ши-
рока – от простейших мерных штанг и рулеток до современных комплек-
сов сбора и обработки информации, рассчитанных на одновременную ра-
боту со множеством датчиков различных типов.

---

69 
Фирма OTT Messtechnik производит, в числе прочего, недорогие 
средства измерения уровня, например – контактные уровнемеры серии KL, 
представляющие собой рулетку длиной от 20 до 500 м с закрепленным на 
конце гибкого корда датчиком-грузом. При касании датчиком поверхности 
воды срабатывают акустический и оптический сигналы. Отсчет показаний 
производится вручную. 
Водомерные рейки также выпускаются данной фирмой. Изготовлен-
ные из алюминиевого сплава они легки, долговечны и могут быть реко-
мендованы для отечественного потребителя.
Другой интересный прибор этой же фирмы – контактный игловой 
уровнемер – точное электромеханическое устройство, позволяющее изме-
рять уровень воды в скважине или уровнемерном колодце с точностью 
до 0,1 мм. Такие приборы могут быть полезны, например, при метрологи-
ческой аттестации гидропостов, когда необходимо производить измерения 
уровня с более высокой точностью.
Кроме простейших рулеток и реек фирма OTT Messtechnik произво-
дит и более сложные поплавковые уровнемеры серии OWK, оснащаемые 
широким ассортиментом вторичных приборов (самописцы, дисплеи, уст-
ройства тревожной сигнализации, контактные группы).
Выпускается также и серия пневматических уровнемеров ODS, 
принцип действия которых основан на измерении разности атмосферного 
и гидравлического давлений. Данные устройства надежны, просты в уста-
новке и эксплуатации. Пристального интереса заслуживают уровнемеры, 
использующие так называемый пузырьковый принцип (NIMBUS, ORPHI-
MEDES и др.). Суть его заключается в следующем. Специальный микро-
компрессор создает давление в капилляре, опущенном в воду. При дости-
жении давлением в капилляре определенной величины образуется пузырек 
воздуха. Давление в момент образования пузырька прямо пропорциональ-
но глубине погружения выходного отверстия капилляра. Отличительной 
особенностью приборов подобного типа является то, что они не требуют 

---

70 
наличия успокоительного колодца, однако у них имеется и существенный 
недостаток – зависимость показаний от плотности жидкости, что может 
послужить препятствием для применения приборов подобного типа в ус-
ловиях сильно загрязненных стоков.
Что касается бесконтактных уровнемеров, получивших в последние 
годы широкое распространение, то следует упомянуть датчик KALESTO, 
работающий на микроволновом принципе. Его отличительная особен-
ность – чрезвычайно низкая потребляемая мощность, что позволяет осу-
ществлять электропитание от солнечной батареи (входит в комплект по-
ставки). Кроме того, возможна дистанционная передача результатов изме-
рения на удаленное устройство по радиоканалу. Таким образом, датчики 
KALESTO являются идеальным техническим решением для удаленных 
пунктов водоучета не обеспеченных сетевым электропитанием.
Все устройства фирмы OTT Messtechnik, за исключением простей-
ших, формируют на выходе стандартный токовый сигнал, поэтому могут 
комплектоваться вторичными приборами других производителей.
Представляет интерес малогабаритный ультразвуковой датчик уров-
ня «Honeywell» (США). Предназначен для бесконтактного автоматическо-
го дистанционного измерения уровня различных жидких сред и имеет сле-
дующие технические характеристики – рабочая область сканирования
0,5-40 м, зона нечувствительности 0-500 мм, рабочее напряжение 10-30 В. 
Ультразвуковые уровнемеры Prosonic компании Endress + Hauser для 
жидких и сыпучих продуктов – это измерительный прибор, состоящий 
из одного-двух датчиков и преобразователя, взаимная удаленность кото-
рых может составлять до 600 метров. Основное назначение ультразвуково-
го уровнемера Prosonic: измерение уровня, вычисление объема/массы про-
дукта в емкости, измерение разности двух уровней, измерение расхода 
жидкости в открытом профилированном канале. Прибор работает на от-
крытом воздухе при значительных перепадах наружной температуры. 
Функция управления осуществляется преобразователем, имеющим три или 

---

71 
пять независимо программируемых релейных выходов. Информация ото-
бражается на ЖК-дисплее уровнемера и/или передается в АСУТП.
Разумеется, весь спектр технических средств водоучета, предлагае-
мый зарубежными производителями, далеко не исчерпывается рассмот-
ренными устройствами.
Однако уже на примере вышеописанных приборов 
отчетливо прослеживается тенденция создания универсальных, стыкуемых 
между собой блочно-модульных комплексов, позволяющих организовать 
автоматизированные сбор и обработку измерительных данных и, при не-
обходимости, осуществлять управление исполнительными устройствами 
по стандартным каналам телемеханики. 
В таблице 25 приведены технические данные измерителей уровня, 
выпускаемые отечественными и зарубежными производителями. Показаны 
наиболее пригодные измерений для ОС.