1)标尺容器测量法
将所有排出水排人一个带有标尺的容器(如量
筒)，根据排出水的液面所在标度，人工读出排水量，此
方法可以实时观察排出水量，操作简单，缺点是由于排
水量大，若想达到一定精度，则量筒口径较小，容器占
地空间较大，且需要人工操作，耗费时间，不够智能，人
工成本太高。
2)天平测量法
将排水引入容器后，利用排出水的重力，实时连续
测量排出水的重量，从而得到排出水量，将天平测得数
据输入计算机即可，可实现连续测量，测量精度较高，
缺点是天平含有零点漂移，会影响测量数据的准确性，
且开口容器容易造成排出水蒸发，导致数据不准确。
3)雷达测量液位法
在盛装排出水的容器中安装雷达液位传感器，雷
达测量液位采用发射一反射一接收的工作模式。雷达
液位计的天线发射出电磁波，这些波经被测对象表面
反射后，再被天线接收，电磁波从发射到接收的时问与
到液面的距离成正比，雷达液位计记录脉冲波经历的
时间，而电磁波的传输速度为常数，则可算出液面到雷
达天线的距离，从而知道液面的液位。根据液位的变
化即可实时测量排水量的变化。优点是不受噪声、粉
尘等影响，耐高温，高压，测量精度较高，但安装较困
难，成本较高。
4)电容式液位计测量液位法
在待测排出水的容器中安装电容式液位传感器，
射频电容式液位变送器依据电容感应原理，当被测介
质浸汲测量电极的高度变化时，引起其电容变化。它
可将液位介质高度的变化转换成标准电流信号，远传
至操作控制室供二次仪表或计算机装置进行集中显示
和自动控制。其良好的结构及安装方式可适用于高
温、高压、强腐蚀，易结晶，防堵塞，防冷冻及固体粉状、
粒状物料。
5)浮球测量液位法
在装有排出水的容器中投入浮球，根据阿基米德
原理，浮球自身重力等于浮球排开液体体积的重力，浮
球会浮于水面，当容器的液位变化时浮球也随着上下
移动，因此可认为浮球的位置即为液位，在浮球上装上
传感器，把液面位置变化成电信号，通过显示仪表用数
字显示液体的实际位置，浮子液位计从而实现液面的
远距离检测和控制。浮球测量传感器具有结构简单，
调试方便，可靠性好，精度高等特点．。浮子液位计可广
泛适用于高温、高压、粘稠、脏污介质、沥青、含腊等油
品以及易燃、易爆、腐蚀性等介质的液位的连续测量。
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1．2传统排水量测量的分析比较
从传统的排水量测量方法总结可知，标尺容器测
量法和天平测量法人工投入太大，而且很难满足高精
度测量；雷达测量液位法成本太高，而且大型、超大型
三轴试验仪采用液压系统，施加重载的条件下会产生
较强的高频抖动，在这样环境下工作，雷达测量液位法
的稳定性和准确性很难得到保证；电容式液位计测量
液位法测量精度能够满足要求，同时其对工作环境要
求也比较低，但是在超大试样试验时，排水量能够达到
甚至超过160L，现有的电容式液位传感器量程很难满
足要求。同时，为保证排水量的准确性，需要保证试样
中部的压强与大气压强始终保持相等，需要根据试样
的动态变形，实时动态调节排水口的高度，保证排水口
的高度始终与试样的中部位置相等。由于试样高度一
般很高可达2．0～2．5m，试样高度变形可达400～
500ram。这么大距离的实时动态调整，会造成液体在
汲测量电极上的波动，既而影响电容式液位计测量液
位法的精度；盛装排出水的容器内径越小，横截面积越
小，测量精度越高，在高精度要求下，就会造成浮球直
径过小，既而影响测量过程中的动态特性，浮球测量液
位法不能满足要求。
其他类型的排水量测量法或是发展还不够完善，
研究还不够成熟，或是受到超大型三轴试验仪工作条
件的制约，或是价格过于昂贵，均不十分适合于超大试
样排水量实时连续高精度测量当中。因此设计一个能
够适用于超大三轴试验中的造价便宜、适应性强的实
时连续高精度排水量检测装置是一个亟待解决的
问题。
2 超大试样排水量实
