測(cè)斜儀的工作原理及工作要點(diǎn)

(1)測(cè)斜管的安裝(見圖1)。測(cè)斜管有圓形和方形兩種，國(guó)內(nèi)多采用圓形，直徑有50mm、70mm等，每節(jié)一般為2m長(zhǎng)，采用鋼材、鋁合金、塑料等制作，常用的還是PVC塑料管。測(cè)斜管在吊放鋼筋籠之前，接長(zhǎng)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，綁扎在鋼筋上，隨鋼筋籠一起放入槽內(nèi)(樁孔內(nèi))。測(cè)斜管的底部與頂部要用蓋子封住，防止砂漿、泥漿及雜物入孔內(nèi)。
                       

 圖1  測(cè)斜管安裝示意圖

    (2)測(cè)斜儀工作原理。測(cè)斜儀按其工作原理有伺服加速度式、電阻應(yīng)變片式、差動(dòng)電容式、鋼弦式等多種。比較常用的是伺服加速度式、電阻應(yīng)變片式兩種，伺服加速度式測(cè)斜儀精度較高，目前用得較多。測(cè)斜儀的構(gòu)造如圖2所示。

                               圖2 測(cè)斜儀構(gòu)造示意圖

    測(cè)斜儀上下各有一對(duì)滑輪，上下輪距500mm，其工作原理是利用重力擺錘始終保持鉛直方向的性質(zhì)，測(cè)得儀器中軸線與擺錘垂直線間的傾角，傾角的變化可由電信號(hào)轉(zhuǎn)換而得，從而可以知道被測(cè)結(jié)構(gòu)的位移變化值。

    (3)操作要點(diǎn)。①埋入測(cè)斜管，應(yīng)保持垂直，如埋在樁體或地下連續(xù)墻內(nèi)，測(cè)斜管與鋼筋籠應(yīng)綁牢。②測(cè)斜管有兩對(duì)方向互相垂直的定向槽，其中一對(duì)要與基坑邊線垂直。③測(cè)量時(shí)，必須保證測(cè)斜儀與管內(nèi)溫度基本一致，顯示儀讀數(shù)穩(wěn)定才開始測(cè)量。④由于測(cè)斜儀測(cè)得的是兩滑輪之間(500mm)的相對(duì)位移，所以必須選擇測(cè)斜管中的不動(dòng)點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，一般以管底端點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，這各點(diǎn)的實(shí)際位移是測(cè)點(diǎn)到基準(zhǔn)點(diǎn)相對(duì)位移的累加。測(cè)斜管埋入開挖面以下：巖層不少于1m，土層不少于4m。

數(shù)字測(cè)斜儀/活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀案例分享：

一、數(shù)字測(cè)斜儀/活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

美國(guó)INDEGEO公司新推出的IN1000型MEMS數(shù)字測(cè)斜儀/活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀是測(cè)斜儀系統(tǒng)技術(shù)的一大飛躍，它是當(dāng)今世界上先進(jìn)的微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）數(shù)字式測(cè)斜儀，相對(duì)于原來的測(cè)斜儀技術(shù)，采用整體緊湊的MEMS（微電機(jī)系統(tǒng)）技術(shù)的新型測(cè)斜儀，擁有的精度、高熱穩(wěn)定性和環(huán)境耐久性。另外，內(nèi)置的24位A/D轉(zhuǎn)換器保證了數(shù)據(jù)的高分辨率、免除了噪聲干擾而且整個(gè)系統(tǒng)的高精度，這些都是其他測(cè)斜儀沒有的性能。IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀的數(shù)據(jù)采集使用大屏高精度安卓平板電腦作為讀數(shù)儀，具有友好用戶界面，海量?jī)?nèi)存，選配的安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)卡，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析和已有數(shù)據(jù)對(duì)比功能，臺(tái)式電腦直連USB接口。

IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀系統(tǒng)比普通測(cè)斜儀更輕便，一個(gè)操作人員即可完成現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工作。

二、數(shù)字測(cè)斜儀/活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀應(yīng)用領(lǐng)域：

美國(guó)INDEGEO公司生產(chǎn)的IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀用于土石壩、水壩、巖土邊坡、建筑基坑、堤防、地下建筑工程、港務(wù)工程、打樁等引起的土體內(nèi)部水平位移的測(cè)量變形。測(cè)斜管安裝在垂直測(cè)斜孔內(nèi)，測(cè)斜孔穿過可能的滑移區(qū)域直到穩(wěn)定的土體內(nèi)。

IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀放置于測(cè)斜管中，*次測(cè)量建立了測(cè)斜管的初始輪廓。通過將后續(xù)測(cè)量與初始測(cè)量進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)輪廓的改變，說明發(fā)生了土體移動(dòng)，并能得出土體的大小。

將測(cè)斜儀數(shù)據(jù)繪圖，可以顯示土體移動(dòng)的大小、方向和速率。

三、數(shù)字測(cè)斜儀/活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀儀器特點(diǎn)：

1. 先進(jìn)、輕便、抗震的微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)數(shù)字式雙軸測(cè)斜探頭。
2. 運(yùn)用支持安卓平板電腦作為讀數(shù)儀。
3. 無線藍(lán)牙傳輸，因而讀數(shù)儀不需要與電纜相聯(lián)接。
4. 空間大，可以貯存上百萬的讀數(shù)。
5. 貯存起來的測(cè)斜數(shù)據(jù)可以下載進(jìn)行數(shù)字、圖表分析。
6. 數(shù)據(jù)可即時(shí)通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。

四、數(shù)字測(cè)斜儀/活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀儀器技術(shù)參數(shù)：

    1、IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀MEMS雙軸探頭技術(shù)參數(shù)：

    測(cè)斜傳感器：雙MEMS傳感器      測(cè)輪距：500mm

    量程：±30°                   分辨率：0.005mm

    重復(fù)性：±0.003°              工作溫度：-20~70℃

    材質(zhì)：不銹鋼                   數(shù)據(jù)穩(wěn)定時(shí)間：約1秒鐘。

    數(shù)字測(cè)斜儀/活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀探頭的優(yōu)點(diǎn)：IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀的探頭具有短的基本長(zhǎng)度，更短長(zhǎng)度的探頭和質(zhì)量更優(yōu)的測(cè)輪，使IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀探頭與測(cè)斜管導(dǎo)槽能夠吻合的更緊密，在測(cè)斜管里進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以通過比其他測(cè)斜儀更小的曲率半徑而不會(huì)被卡住。探頭內(nèi)有微控制器負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)采集、的數(shù)字化校對(duì)以及每個(gè)有效數(shù)據(jù)的快速確認(rèn)。測(cè)斜儀的校對(duì)不受電纜系統(tǒng)和讀數(shù)器的影響，也就是說每個(gè)IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀探頭都可以和其他IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀的讀數(shù)器配套使用而不需要任何額外的校對(duì)工作。

    2、讀數(shù)采集器：平板電腦輕巧方便，而且測(cè)斜儀控制電纜和讀數(shù)儀之間沒有任何物理連接，例如電路接口、連接電纜等等，而是采用藍(lán)牙無線通訊技術(shù)，確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

    3、數(shù)據(jù)采集軟件：讀數(shù)儀應(yīng)用軟件集中體現(xiàn)了IN1000型測(cè)斜儀系統(tǒng)的強(qiáng)大能力與方便性。該軟件運(yùn)行于Android（安卓系統(tǒng)）的平板電腦上，能夠支持高分辨率的顯示、觸屏操作和*的互聯(lián)網(wǎng)連接。

    測(cè)試屏幕：大號(hào)的易于讀取的字符。顯示當(dāng)前深度、上次記錄的深度、以mm單位顯示的Ａ軸與Ｂ軸讀數(shù)、校驗(yàn)和與進(jìn)度條。記錄按鈕提示用戶等待、點(diǎn)擊或上拉電纜。其他特性包括深度易于改變，以及自動(dòng)書簽。軟件建立測(cè)斜孔數(shù)據(jù)庫(kù)，管理測(cè)斜孔數(shù)據(jù)，生成圖表和報(bào)告，并提供了方法來識(shí)別與校正誤差。以高分辨率繪制校驗(yàn)和圖、輪廓圖、相對(duì)于初始的變化圖以及相對(duì)于上次的變化圖。顯示數(shù)據(jù)表用于檢查與測(cè)量－時(shí)間校正。

    數(shù)據(jù)傳輸：將測(cè)斜孔數(shù)據(jù)作為附件發(fā)送給PC機(jī)，也可用USB電纜與Windows文件管理器傳輸。

4、控制電纜：便于攜帶并易于收拾，輕量化的IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀控制電纜在每隔一個(gè)深度間隔上有大標(biāo)簽，因而易于讀出深度。公制電纜具有0.5m的深度間隔，在每1m的位置上具有深度數(shù)字標(biāo)簽。深度間隔從探頭的頂部測(cè)輪開始。4芯電纜具有凱夫拉應(yīng)力部件和PU護(hù)套。電纜采用復(fù)合聚亞安脂（特弗瓏?yán)w維增強(qiáng)）材料做成，堅(jiān)固耐用。而電纜的直徑只有6 mm，50米長(zhǎng)的電纜才1.9千克重，輕巧靈便。抗拉性強(qiáng)度高達(dá)5.89KN。電纜接頭材質(zhì)采用316不銹鋼，水下使用設(shè)計(jì)，海水深度可達(dá)1500米（5000英尺），電纜和接頭連接處設(shè)計(jì)的特殊聚氨酯橡膠裝置，增強(qiáng)接頭的耐用度。

    5、藍(lán)牙電纜絞盤：藍(lán)牙電纜絞盤一次充電可以供長(zhǎng)達(dá)40小時(shí)的連續(xù)操作，充電時(shí)間為5小時(shí)。

6、電纜定位頂蓋： 電纜定位頂蓋使深度間隔與管口對(duì)齊。電纜定位頂蓋能夠匹配48mm、70mm和85mm的測(cè)斜管（1.9inch，2.75inch和3.34inch）。其外徑為102mm（4inch）。

五、數(shù)字測(cè)斜儀/活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀測(cè)試操作

    IN1000型活動(dòng)式數(shù)字測(cè)斜儀的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在傳感器技術(shù)和移動(dòng)計(jì)算方面，從而使測(cè)量操作簡(jiǎn)便。

    開始測(cè)量時(shí)，從讀數(shù)儀顯示的列表中點(diǎn)擊測(cè)斜孔。

    在每個(gè)測(cè)量深度上，讀數(shù)儀在數(shù)據(jù)穩(wěn)定時(shí)給出提示，準(zhǔn)備記錄數(shù)據(jù)。記錄讀數(shù)時(shí)，向上將電纜拉到下一格深度時(shí)，讀數(shù)自動(dòng)存儲(chǔ)在讀數(shù)儀的存儲(chǔ)器中。

如果測(cè)量因?yàn)槟承┰蛑袛?，只要在相同深度上點(diǎn)擊來繼續(xù)測(cè)量，就不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。

    通過在高分辨率的顯示屏上繪制校驗(yàn)和圖、輪廓圖或變化圖，可以評(píng)價(jià)已完成的測(cè)量。

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