固定式测斜仪作为一种高精度传感器，广泛应用于土石坝、面板坝、隧道边坡、路堤基坑等结构物的安全监测。它能够提供精确的水平位移、垂直沉降和滑坡数据，帮助工程师和科学家们评估结构物的稳定性和安全性。本文将以南京峟思YS-1A型固定测斜仪为例详细介绍固定式测斜仪的测量与安装方法及工作原理，帮助大家更好地理解和使用这种设备。

　　固定测斜仪结构及工作原理

　　结构

　　YS-1A型固定测斜仪由测杆、导向轮、连接钢丝绳、观测电缆等组成。

　　工作原理

　　由多支YS-1A型固定测斜仪串联吊装在测斜管内，通过在不同高程上测杆内的倾斜传感器，测量出被测结构物的倾斜角度或位移量。固定测斜仪可多支串联组装，亦可布设为一个测量单元独立工作，并可回收重复使用。固定测斜仪能方便地实现倾斜测量的自动化。

　　固定式测斜仪计算方法

　　当被测结构物发生倾斜变形时，固定测斜仪将同步感受变形，其变形量Si与输出的读数Fi(电量)具有如下关系：

　　Si = Li ×Sin(θ)

　　S = S1 + S2 + S3 + S4 + ...

　　式中：Si—被测结构物在第i点与铅垂线(或水平线)的倾斜变形量，单位为mm;

　　Li—第i支测斜仪的两轮距间的标距，单位为mm;

　　Fi—第i支测斜仪的实时测量值，单位为F;

　　θ—第i支测斜仪的测值角度;

　　S—各测点倾斜变形量求和后被测结构物的总倾斜变形量，单位为mm。

　　注：当使用EXCEL进行计算时需要先将角度转换为弧度，再乘仪器标距得出倾斜变形量，公式如下：

　　Si = L×Sin((a + b×Fi + c×Fi2 + d×Fi3) π/180)

　　峟思YS-1A型固定测斜仪具有智能识别功能，输出信号为RS485数字量，直接显示工程物理量(位移或角度)，不需要计算，以上公式仅供参考。

　　固定式测斜仪安装准备

　　硬件准备

　　在安装固定式测斜仪之前，需要准备以下硬件设备：固定式测斜仪、测斜管、安装支架、连接线等。其中，测斜管是用来保护固定式测斜仪的外部管子，安装支架是用来固定测斜管的支撑结构。

　　软件准备

　　在安装前，还需要准备相应的软件，以便于对固定式测斜仪进行设置和数据读取。固定式测斜仪的软件包括数据采集软件和数据处理软件两部分。其中，数据采集软件可以使用VW-103型读数仪或MCU自动采集单元。数据处理软件则可以使用峟思云平台。

　　安装流程

　　先将固定式测斜仪插入测斜管中，确保连接紧密、不漏气。

　　将安装支架固定在所需测量结构物的表面，并将测斜管固定在支架上。

　　连接固定式测斜仪与电脑之间的数据采集线和数据采集软件，确保连接稳定可靠。

　　根据实际情况对固定式测斜仪进行设置和调试，并开始进行数据采集和处理。

　　YS-1A型固定式测斜仪安装指南

YS-1A型固定测斜仪零部件图

YS-1A型固定测斜仪装配方法

　　1、固定测斜仪装配是在入孔前完成的，每个孔内的各点固定测斜仪是通过钢丝绳串接起来的，顶部固定测斜仪与孔口装置连接，并用孔口装置固定在测斜管口。

　　2、固定测斜仪上部轮架到孔口的距离为埋设深度，根据每个孔内安装固定测斜仪数量(点数)，确定各点每套固定测斜仪的埋设深度;根据各点的埋设深度确定各点之间连接钢丝绳的长度(含卡扣锁紧长度)。

　　3、固定测斜仪顶部有栓钢丝绳的横孔，底部有栓钢丝绳的吊环(底部固定测斜仪不装吊环)。每个钢丝绳头锁紧所用卡扣不得少于两套以上(如上图所示)。

　　YS-1A型固定测斜仪安装埋设方法

　　YS-1A型固定测斜仪通常是将多套测斜传感器固定在测斜管内同方向的不同高程位置，各套测斜传感器通过钢丝绳串连起来使用(如上图所示)。由于固定测斜仪必须装在测斜管中才能使用，所以安装固定测斜仪前必须先在被测结构物监测位置埋设测斜管。

　　1、测斜管的安装埋设

　　1)钻孔直径：≥￠114mm;测斜管外径：￠70mm、长度2m或3m(自选)。

　　2)管接外径：￠70mm、长度150mm,内孔有契块与测斜管口契口对接(保证管槽的联通)，对称分布4个自攻螺丝固定孔(自攻螺丝厂家提供)。

　　3)管底装置：插入测斜管管底，螺纹旋转收紧。

　　4)钻孔与测斜管之间空隙必须回填填满，混凝土结构体灌注水泥砂浆，土石结构体回填原土料或膨润土。

　　01管接的使用方法：

　　1) 测斜管连接时，将测斜管管口的契口对准管接内的契块，推入直到契口与契块完全咬合。如契口与契块没对准可旋转管接或测斜管使其对准连接。

　　2) 测斜管连接好后，用配置的4颗自攻螺丝将管接与对接的两根测斜管固定在一起。

　　3) 在管接与测斜管的接缝处，应延圆周缠绕自粘胶带，最外面用塑料胶布包裹缠绕。

　　02管底装置的使用方法：

　　先将管底装置插入最后一节测斜管的底孔口(见下图a所示),插到底后顺时针旋转管底。

　　装置的锥形头(其它部件不动)，直到拧不动为止(见下图b所示)。

　　2、孔口装置的使用方法

　　3、钢丝绳及卡扣的应用

　　4、YS-1A型固定测斜仪埋设效果示意图

　　固定式测斜仪数据测量方式

　　使用VW-103型读数仪

　　将测量电缆一头连接读数仪，将另一头各色夹子对应连接上测斜仪的输出电缆，黑、红为电源端，白、绿为测量端。观测电缆与连接线的红(+)、黑(-)芯线为电压输入端，电压输入值≤16V;白(A)绿(B)为信号输出。

　　测斜仪内附有智能识别芯片，其内存贮有该测斜仪的编号、标定系数及地址码等信息。用读数仪测量时会自动将识别信息读出，顺序存入读数仪内，通讯给计算机，方便快速统计计算及查询，使测量工作实现人工智能无纸化操作。

　　使用MCU自动化测量单元

　　MCU-40型自动化测量单元可以同时接入1~40支渗压计，实现了单台或多台组网自动测量。不仅可以接收振弦、差阻、电阻、电流、电压、开关、数字量输出的渗压计信号，还可以自由组合通道，读取仪器身份参数，进行故障智能诊断，实时采集数据，定时采集数据，存储测量结果，自动进入休眠状态，同时还具备防水、防雷、抗电磁干扰等功能。

　　固定式测斜仪优势及技术参数

　　固定式测斜仪优势

　　01高精度

　　固定式测斜仪采用精密的测量原理，能够准确地测量结构物的倾斜角度、位移量、沉降量。

　　02稳定性好

　　可以在长期监测中保持稳定的测量结果。

　　03抗干扰能力强

　　固定式测斜仪具有抗干扰能力，能够在复杂的环境中准确地测量结构物的水平位移、垂直沉降及滑坡。

　　04安装方便

　　固定式测斜仪的安装过程简单方便易操作。

　　05自动化数据采集

　　固定式测斜仪可以与MCU自动采集模块结合，连接计算机实现自动化数据采集和传输，减少了人工监测的误差和繁琐工作量。

　　06适用范围广泛

　　固定式测斜仪可以广泛应用于土石坝、面板坝、隧道边坡、路堤基坑、岩石边坡等领域的水平位移、垂直沉降及滑坡的监测。

　　固定式测斜仪技术参数

　　固定式测斜仪作为一种先进的测量设备，在结构物安全监测领域有着广泛的应用前景。通过对固定式测斜仪的测量与安装方法及工作原理的介绍，我们可以更好地理解和使用这种设备，为实际工程应用提供有力的支持。同时，我们也应该注意到在使用过程中需要注意的事项，以确保设备的测量精度和使用安全。