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固定測斜儀

鎖定
固定式測斜儀 [1]  的原理為:重力加速度計,測量地球引力在測量方向上的分量。可同時測量X/Y兩個方向傾斜變化,從而通過計算可以得出該點的傾斜方向與傾斜角度;並可直接掛接總線系統進行自動化數據採集。如測量範圍小,對測量精度要求較高,高精度電子測斜儀。
廣泛用於觀測山體邊坡、土石壩、海邊堤防以及建築物基坑等土體內部的水平方向變化大小。改變了便攜式測斜儀必須人工監測的方式;對於偏遠地區又可實現無線自動化監測;對於港口、鐵路、公路、高層建築等工程是一種必要的精密測量儀器。
中文名
固定測斜儀
分    類
垂直固定測斜儀等
作    用
自動化監測結構物的傾斜變化
應用範圍
支撐深基坑的隔牆的變形

固定測斜儀分類

固定測斜儀分垂直固定測斜儀和水平固定測斜儀。

固定測斜儀垂直固定測斜儀

固定測斜儀應用範圍

MEMS固定測斜儀 MEMS固定測斜儀
在記錄數據和實時監測中,使用MEMS 固定測斜儀非常理想。其典型應用包括:
監測支撐深基坑的隔牆的變形;
監測由隧道建築物引起的地面位移;
監測築堤和擋土牆的變形;
監測大壩、公路和鐵路上方的滑坡地區的傾斜危害,以便早期預警。

固定測斜儀操作原理

整個系統包含一定數量安裝在測斜管裏的固定測斜儀傳感器。
測斜管提供地下測量的入口。測斜管內部的導槽控制着傳感器的方向。測斜管安裝在垂直的鑽孔中,該鑽孔穿過地下可能發生位移運動的地區。一組導槽需對準在預期的位移方向。例如,沿着山體向下或朝向開挖的洞體。傳感器固定在測斜管內,並跨越位移活動地區。當地層發生位移時,測斜管產生位移,從而引起安裝在管內的傳感器發生傾斜。
測量傳感器的傾斜可以得到測斜管的位移剖面,每個傳感器的測量長度以毫米顯示位移,整串傳感器的累計位移也以毫米顯示。
垂直固定測斜儀配置圖 垂直固定測斜儀配置圖
在大多數的應用中,傳感器串都與數據採集系統連接,再由計算機程序如MultiMon 軟件進行數據處理,並可以基於一定變化比率或其他標準引發警報。?

固定測斜儀優點

實時監控:
固定測斜儀完全適用於連續的、無人堅守的監測工程,也可以實現數據的實時傳輸。
標距配置靈活:
使用不同的標距長度可以更好的測量,這樣可以減少整個斷面上所使用的傳感器數量。用短標距配置監測關注區域獲得詳細測量數據;用長標距配置監測其他區域。
耐用及可重複使用:
傳感器都配備了耐用的測輪,可以定期移動傳感器,檢驗軸線上傳感器的讀數,然後重新定位傳感器。最後項目完工時,該傳感器可收回並重新安裝在另一個項目中。
完全的解決方案:完整的監測解決方案,包括數據採集單元和基於網絡的數據管理軟件Atlas。Atlas 軟件可以依據報警條件實時監測,並可以在得到數據的同時立即顯示出當前的數據曲線圖。

固定測斜儀系統配置

一套完整的IPI系統包括測斜管,IPI傳感器,測輪,標距延長杆,信號電纜,一套懸掛裝置和鋼索,自動數據採集裝置和數據處理軟件。
測斜管:
可以選擇直徑85mm和70mm的測斜管。詳細説明請參見測斜管產品簡介。
單軸或雙軸傳感器:
單軸傳感器可以測量測輪所在平面的傾斜。雙軸傳感器還可以測量垂直於測輪所在平面的傾斜。
測輪
根據測斜管的孔徑大小85mm或70mm選擇測輪。當只有一支傳感器時,需要底端和頂端各一個測輪。如果一共有N支傳感器安裝在一個孔內,則底部和頂部各需要一個測輪,中間需要N-1個測輪。例如一個孔內安裝四支傳感器則需要一個底部測輪,一個頂部測輪和3箇中間測輪。
標距延伸杆的長度:
需要為每支傳感器訂購標距延長杆。延長杆為了更準確的確定標距長度如1米2米或3米,也可以自定義標距長度。
信號電纜:
每支傳感器都需要配置信號電纜。電纜長度需要滿足從傳感器所在位置到自動採集裝置所在位置的長度。
頂部懸掛裝置:
每套裝置都需要一個套懸掛裝置。頂部懸掛裝置包括手環、鏈條、掛鈎、支撐鋼纜內環和夾具。需要不鏽鋼鋼纜,不包括在懸掛裝置內。
軸向懸掛裝置:
軸向懸掛裝置用於懸掛獨立的傳感器懸掛在傳感器組上方。這是用於監測鑽孔中兩個或更多的關注區域。軸向懸掛裝置包括支撐鋼纜內環和夾具。需要不鏽鋼鋼纜,不包括在軸向懸掛裝置內。
數據採集裝置:
CR1000採集裝置允許直接連接雙軸傳感器和三軸傳感器。增加一個16/32多路器可以增加連接16支單軸或雙軸傳感器。CR1000數據採集裝置最多可以擴展5個多路器。LoggerNet軟件用於從記錄儀中檢索數據。
數據處理軟件:
通過採集裝置獲得的數據可以手動處理或通過Atlas網絡數據管理系統自動處理。

固定測斜儀傳感器規格

傳感器類型:微電子傾斜傳感器用於讀取傾斜值,並內置可測量温度的熱敏電阻。內置信號調節器。接受電源輸入7.5~15V的直流電壓和輸出± 2.5V差分信號。雙軸傳感器包含兩個傾斜傳感器。
量程:±10°
分辨率:9秒或0.04 mm/m(採用CR1000自動採集裝置),
重複性:±22秒或 ±0.1 mm/m,
額定温度:4~20℃,
最大標距:3米,
測斜管尺寸:70或85mm直徑測斜管,
外殼:材質不鏽鋼,直徑38mm(1.25"),
防水:2750 KPa (400 psi),
信號電纜:七芯屏蔽電纜,聚氨酯護套。

固定測斜儀水平固定測斜儀

固定測斜儀應用範圍

水平固定測斜儀示意圖 水平固定測斜儀示意圖
水平固定測斜儀是數據記錄和實時監測非常理想的監測儀器。其典型應用包括: 監測由隧道施工及開挖引起的地面位移;
監測諸如補償回填和託換基礎的穩定情況;?
監測油罐、填埋場及堤壩、水壩的沉降。

固定測斜儀操作原理

同垂直固定測斜儀。水平固定測斜儀是監測垂直向位移變化的傳感器。
參考資料
  • 1.    【10】長沙億拓土木工程監測儀器有限公司.一種固定式測斜儀【p】.中國專利:08365822,2014-12-25