測斜儀
一 、概述
測斜儀是專門用于巖土地基位移測量的儀器。適用于各種巖土地基橫向位移的測量,如水利庫壩、堤防、巖土邊坡、城市建設(shè)地基基坑開挖、打樁、鐵路、公路交通邊坡、煤田、礦井、電力建設(shè)以及各種地下結(jié)構(gòu)工程的內(nèi)部水平位移的測量。測斜對于工程建設(shè)的安全施工和長期穩(wěn)定性檢測都是十分必要的。對于城市建設(shè),由于深層土體位移可以反映支護(hù)結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力變化,周圍建筑設(shè)施的安全狀況,即能夠綜合反映基坑形狀而日益受到重視,許多地方已經(jīng)制訂或正在制訂有關(guān)規(guī)范,明確規(guī)定:在較大深基坑施工中必須進(jìn)行深層基坑水平移的監(jiān)測。
二、 測斜儀各組成部分的功能
2.1、測頭(探頭)
測頭是測斜儀的核心,是測量的敏感部,是測試數(shù)據(jù)的來源之處。測斜儀測試的準(zhǔn)確度取決于測頭可能的測試準(zhǔn)確度。測斜測頭中,核心部分是加速度傳感器。加速度傳感器也可以稱為角度傳感器。目前應(yīng)用于測斜儀中的傳感器以伺服加速度計(jì)的靈敏度和精度。
2.2、測讀儀
測讀儀是測斜儀數(shù)據(jù)輸出的二次儀表,實(shí)現(xiàn)測頭數(shù)據(jù)的接收、顯示和輸出。智能測斜儀的測讀儀面板介紹如下:
● 通訊口(USB):通過專用電纜,將測讀儀和計(jì)算機(jī)連通,借助測斜專用軟件,將測讀儀中存放的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)中,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出。
● 充電口(8字):通過充電線給測讀儀中的可充電電池充電。
● 傳感器口(七芯插座):傳感器插座是用來將測頭和測讀儀聯(lián)接,實(shí)現(xiàn)傳感器的信號在測讀儀上顯示輸出。
● 紐子開關(guān),這是測讀儀的電源開關(guān)。
● 功能選擇:按動(dòng)此按健,可以使操縱者選擇屏幕上的測試孔號、測試方向或測試點(diǎn)號。
● ▲、▽這兩個(gè)健,用來調(diào)整測試孔號、測試方向和測試點(diǎn)號的具體數(shù)值。調(diào)整范圍是:測試孔號為1-50;測試方向?yàn)闁|、西、北、南;測試點(diǎn)號為1-270。同時(shí)按住▲、▽兩個(gè)鍵,可使數(shù)字快速回零。
● 復(fù)位按健是使測讀儀處于對信號的測試狀態(tài)。
● 調(diào)顯按鍵用來將測讀儀中已經(jīng)存放的信號調(diào)出,進(jìn)行顯示。
● 清除按鍵,用來對測讀儀存儲(chǔ)器內(nèi)已有的信號進(jìn)行清除,按一下后,測讀儀屏幕上將提示操縱者是否確實(shí)需要清除,以免誤操做,當(dāng)確實(shí)需要清除時(shí),再按一下清零鍵,幾秒鐘后,將完成測讀儀的清零命令。
● 存儲(chǔ)按鍵,當(dāng)測讀儀屏幕上顯示的數(shù)據(jù),操縱者認(rèn)為需要存儲(chǔ)時(shí),按動(dòng)此鍵,測讀儀便將此信號存儲(chǔ)到測讀儀的存儲(chǔ)器中。
● 電池,此鍵完成測讀儀屏幕顯示信號的切換,以便顯示探頭信號或測讀儀中的電池信號。
● 背光,此鍵用于外界環(huán)境光線暗淡,為方便操縱者觀察到測讀儀屏幕的顯示,而設(shè)置的。操縱者應(yīng)當(dāng)明白,打開背光后,測讀儀消耗電流將增加約60mA。
根據(jù)測斜儀的不同型號,測讀儀分為直讀式和存儲(chǔ)式。直讀式是指測試的數(shù)據(jù)由測試者通過測讀儀的顯示屏直接人工讀取數(shù)據(jù),并進(jìn)行人工處理。存儲(chǔ)式是指現(xiàn)場測試的數(shù)據(jù),通過測讀儀上的按鍵將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在測讀儀的存儲(chǔ)器中,不需要人工讀數(shù) ,存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過電纜送入計(jì)算機(jī)中,由測斜儀專用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理,包括各種數(shù)據(jù)表格和有關(guān)的曲線。測讀儀使用可充電電池供電,此蓄電池同時(shí)也為測頭供電。
傳輸電纜是把測頭與測讀儀連接起來的傳輸線。由于電纜上有長度標(biāo)記,因此,既可以將測讀儀中的電源傳輸?shù)綔y頭中的傳感器上。測頭的信號傳輸?shù)綔y讀儀中,也可以從電纜的標(biāo)志上讀出測孔的深度。
2.3、充電器
充電器用來給測讀儀中的蓄電池充電,以保證測斜儀每天至少可以有6個(gè)小時(shí)的連續(xù)工作時(shí)間。為了第二天的使用,需要重新充電。目前使用的國產(chǎn)電池,一般允許充電500次。
2.4、通訊電纜
通訊電纜是在數(shù)據(jù)處理時(shí),將測讀儀與計(jì)算機(jī)相連接,在專用軟件的支持下,實(shí)現(xiàn)將測讀儀中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,從而進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。
2.5、計(jì)算機(jī)(用戶自備)
計(jì)算機(jī)用來進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收、處理??梢詫?shù)據(jù)進(jìn)行修改,可以進(jìn)行單個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,也可以對整列數(shù)據(jù)通增加一個(gè)常數(shù),也可以對整列通乘一個(gè)常數(shù)。數(shù)據(jù)處理后,可以得到原始數(shù)據(jù)、處理結(jié)果表、深度-位移曲線、位移速度-時(shí)間曲線。
2.6、測斜管
測斜管用來將測頭按一定的方向?qū)氡粶y巖土體的預(yù)測深度處,兩段測斜管的連接處應(yīng)對準(zhǔn)導(dǎo)槽,使測頭的導(dǎo)入平穩(wěn)自然。測斜管的質(zhì)量直接影響到測試的精度。目前國內(nèi)的測斜管有兩種:塑料管和鋁合金管,鋁合金管質(zhì)量好,導(dǎo)槽規(guī)矩,扭曲相對小,同樣的測斜儀,工地實(shí)際測試精度高,但價(jià)格要相對地貴,塑料管與鋁合金管相比,恰好相反。
測頭性能指標(biāo)
a. 傳感器靈敏度:0.02 mm/8〃
b. 標(biāo)度因數(shù) :2.5±0.01v/g
c. 導(dǎo)輪間距:500 mm
d. 測頭尺寸:Φ32 mm×660 mm
測讀儀性能指標(biāo)
a. 數(shù)據(jù)顯示 4 1/2位液晶顯示數(shù)據(jù)
b. 內(nèi)部電源:1.2v×4可充電電池;容量7Ah
c.充電電源:交流220v,50Hz輸出直流7伏
d.測讀儀尺寸:680 mm×109 mm×250 mm
蓄電池工作時(shí)間
當(dāng)給蓄電池充滿電之后(注意:對于新電池,使用時(shí),應(yīng)反復(fù)放電二、三次,才能使蓄電池充滿),可以使測斜儀連續(xù)工作6小時(shí)以上。