滑動(dòng)式智能數(shù)顯測斜儀用途和工作原理

一、用途

HY-196型智能數(shù)顯滑動(dòng)式測斜儀是濰坊金水華禹信息科技有限公司以進(jìn)口敏感元件為測斜裝置。其內(nèi)部是以伺服（即力平衡式）為基礎(chǔ)的測量系統(tǒng)，其特點(diǎn)精度高、穩(wěn)定性好、分辨率高，廣泛用于以觀測土石壩、建筑物基坑、堤防、地下建筑工程、巖石邊坡港務(wù)工程等土體內(nèi)部的水平位移變化。是需要觀測測量工程中必要的精密測量儀器。

二、主要性能技術(shù)指標(biāo)。

測量范圍：0～±30°（與地垂線的夾角）

分辯率：0.0004°

系統(tǒng)精度: ∠0.1mm/1000mm

系統(tǒng)總精度：∠±6mm/30m

線性：±0.025%(30°以內(nèi))

重復(fù)性：±0.025%

導(dǎo)輪間距基準(zhǔn)：500mm

測桿尺寸：φ30×660mm

測桿重量：2.35kg

儀表重量：1.5kg（包括可充電電池）

電源消耗;可連續(xù)使用20小時(shí)

數(shù)據(jù)儲(chǔ)存：48個(gè)G

斷電數(shù)據(jù)：保存時(shí)間10年

使用環(huán)境：-20℃～60℃

抗    滲: 150m(防水防震)

抗    震:20000g(敏感軸方向,其中g(shù)為1個(gè)單位的重力加速度)

三、工作原理

在巖土工程領(lǐng)域，測斜儀主要用于測量土體運(yùn)動(dòng)，諸如：可能產(chǎn)生在不穩(wěn)固邊坡（滑坡）或挖方過程中周圍的側(cè)向運(yùn)動(dòng)等。也可用來監(jiān)測堤壩、芯墻的穩(wěn)定性，打樁或鉆孔的布置和偏差，以及在回填、筑堤和地下儲(chǔ)罐中土體的沉陷等。

所在這些場合，通常要安裝一根測斜管，將其安裝在地下的鉆孔內(nèi)或?qū)⒐軡仓诨炷恋慕Y(jié)構(gòu)中，也可將管埋在筑堤之中。該測斜管有四個(gè)槽口，用于固定便攜式測斜儀探頭的滑輪。探頭連在和讀數(shù)儀相連的電纜的一端，用于觀測與測斜相關(guān)聯(lián)的豎直（或水平）傾斜量，并以這種方式測量由土體運(yùn)動(dòng)所引起的任何傾斜量的變化。

為了獲得安裝測斜管的土體周圍一個(gè)全面的觀測報(bào)告，必須沿測斜管進(jìn)行一系列傾斜測量。常規(guī)的測斜探頭有兩組滑輪，距離相隔0.5米，測試前，先把測管標(biāo)明方向，測桿標(biāo)明A+、A-，使計(jì)算數(shù)據(jù)一致。將探頭放到測斜管底部并開始讀數(shù)。探頭每提升0.5米進(jìn)行讀數(shù)，直到到達(dá)測斜管的頂部，這組讀數(shù)被稱為A+讀數(shù)（正測）。把探頭從套管中取出，旋轉(zhuǎn)180°重新放入測斜管中，方法同上，又可得到另一組數(shù)據(jù)A-讀數(shù)（反側(cè)）。

數(shù)據(jù)處理時(shí)，將上述兩組讀數(shù)（A+、A-）相結(jié)合（將一組數(shù)據(jù)減去另一組數(shù)據(jù)）以此來消除傾角傳感器零飄的影響。測斜儀探頭在豎直位置時(shí)讀數(shù)產(chǎn)生零飄偏差，理想的偏差應(yīng)是零，而實(shí)際上在使用探頭時(shí)，由于傳感器的偏差、滑輪的磨損或者因下落以及和測斜管底部相碰太厲害對(duì)傳感器的沖擊所導(dǎo)致有一零飄值。

下次的測斜管觀測數(shù)據(jù)，當(dāng)與原始的觀測數(shù)據(jù)了解相比較時(shí)，就可知測斜管的傾斜量變化和這些變化所引起的位置變化。傾斜量變化分析的方式是通過計(jì)算上部滑輪相對(duì)于下部滑輪組所產(chǎn)生的傾角（θ）與觀測讀數(shù)間距（L）的水平偏移。在測斜各位置處兩組讀數(shù)（A+、A-）相減就可以得出Sinθ，把這個(gè)值乘以讀數(shù)間距（L）和相應(yīng)的系數(shù)，就得到一個(gè)以工程單位（DGK測斜儀器上顯示為mm）輸出的水平偏移。

在數(shù)據(jù)處理的同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)可靠性的分析，通常的分析方法是“查和”，即將兩組讀數(shù)（A+、A-）相加，相加后的由傾斜引起的那部分讀數(shù)被抵消，只留下一個(gè)等于測斜儀傳感器零偏移兩倍的一個(gè)值，在軟件中表示為“差值”項(xiàng)，當(dāng)查和值或軟件中“差值”項(xiàng)為常量時(shí)，說明測量的數(shù)據(jù)有較高的可靠性，反之，如果差值出現(xiàn)軟大的變動(dòng)或突變，說明測量數(shù)據(jù)存在問題，這時(shí)應(yīng)首先檢查測量過程中下列幾個(gè)情況：

1、跳過或重復(fù)讀取下一個(gè)讀數(shù)；

2、讀數(shù)之間，沒有使測斜儀靜置足夠的時(shí)間；

3、探頭、電纜或讀數(shù)裝置故障。這也許是由于震動(dòng)、受潮、電池缺電、探頭或電纜的開路或短路造成的。

4、不小心地安放滑輪使得探頭滑輪組一次觀測與另一次觀測不在同一位置。

5、將滑輪正好放置在測斜管接頭處，以致讀數(shù)不穩(wěn)定或出錯(cuò)。

四、功能

HY-196型測斜儀適用于測斜探頭輸出電壓為±2.5V測斜探頭，內(nèi)置20Bit超高分辯率數(shù)模轉(zhuǎn)換器芯片，儀器配置48GB存貯器及SD卡串接口，隨機(jī)提供的數(shù)據(jù)處理軟件，供使用微機(jī)與其通訊上載數(shù)據(jù)供進(jìn)一步的分析處理。

—0000.42mm：當(dāng)前測斜探頭的偏稱值，單位mm（以下公式中符號(hào)d表示）

—0001.85mv：當(dāng)前的電壓值，單位mv（以下公式中符號(hào)U表示。）