1、用途

　　磁致式沉降仪适用于自动化测量土石坝的分层沉降，及路堤、地基在开挖堆载过程中的沉降。

　　磁致式沉降仪所采用的磁致伸缩式传感器具有分辨率高、稳定性好、性能可靠、响应速度快、工作寿命长、线性测量、绝对量输出、非接触测量、永不磨损、自标定，输出信号多种选择：RS485、电压、电流等标准量，安装简单方便等性能。

　　2、规格及主要技术参数

　　3、结构及工作原理

　　3.1 结构

　　沉降仪由电子仓、测杆、沉降磁环(磁环有板式或爪式)、观测电缆等组成;附件有沉降仪固定盘、测杆聚中环等组成(见图3.1)。

　　3.2 工作原理

　　沉降仪的不锈钢测杆内装有磁致伸缩波导丝，测量时电子仓发出起始脉冲，起始脉冲沿波导丝传输，当脉冲与沉降磁环相遇，产生磁致伸缩效应电流脉冲，拾能机构测量电流脉冲，并计算两个脉冲之间的时间差，即为沉降磁环所在的绝对位置。

　　当土体发生沉降，带动套在沉降管外的沉降磁环移动，沉降磁环与测杆之间产生相对位移，沉降仪测出的位移量即为土体的沉降量，(图3.1)沉降仪结构图。

　　3.3 计算方法

　　当土体发生沉降时，其沉降量L与输出的读数F具有如下线性关系：

　　L = K△F =K(F-F₀)

　　式中： L—沉降仪的沉降量，单位为mm;

　　△F—沉降仪实时测量值相对于基准值的变化量，单位为F;

　　F—沉降仪的实时测量值，单位为F;

　　F₀—沉降仪的基准值，单位为F;

　　K—沉降仪的传感器系数，单位为mm/F。

　　注：沉降仪计算结果为正值表示沉降，计算结果为负值表示抬升(隆起)，沉降仪具有智能识别功能，输出信号为RS485数字量。

　　4、安装与埋设

　　4.1 安装前准备

　　读数仪测量沉降磁环在沉降仪测杆滑动的位置，以此检查沉降仪、沉降磁环、附件进行等是否完好，方可安装。

　　4.2 安装与埋设

　　a) 沉降仪安装在直径≥60mm的沉降管中。

　　b) 沉降仪的安装分为：管接固定法和吊装固定法两种。

　　c)  沉降磁环埋设分为：已建坝宜采用钻孔中埋设沉降管和沉降磁环的方法，沉降磁环为爪式。在建坝宜采用在坝体填筑过程中逐节埋设沉降管并分层埋设沉降磁环的方法，沉降磁环为板式。

　　4.2.1 管接固定法

　　4.2.1.1 已建坝(图4.2.1.1)

　　(图4.2.1.1)已建坝钻孔安装埋设沉降仪示意图

　　安装埋设步骤：

　　a) 已建坝宜采用钻孔埋设方法：钻孔要求，孔径≥Φ110mm左右，钻孔深入基岩≥0.5米。

　　b) 将爪式沉降磁环套在沉降管外，套上管接，管接就位后用自攻螺丝固定,并用自粘胶带封住接缝;

　　c)  将装好固定盘和测杆聚中环的沉降仪插入沉降管中，如管中下层已装有沉降仪应将其观测电缆穿过测杆聚中环和沉降仪固定盘，将沉降仪固定盘担在管接内管口断面处;

　　d) 在管接中插入上节沉降管，压紧沉降仪固定盘，用自攻螺钉固定上节沉降管;

　　e) 依次在各测点高程处完成以上步骤，直至所有测点的沉降仪安装完成。

　　f) 沉降管和沉降仪就位后，向沉降管外径四周灌注少量水泥砂浆(用于基础段与基岩锚固)，随后回填膨润土或细砂，同时注水密实直至孔口。

　　4.2.1.2 在建坝(图4.2.1.2)

　　(图4.2.1.2)在建坝填筑安装埋设沉降仪示意图

　　a) 当沉降管埋设达到测点高程时，截断沉降管;

　　b) 将板式沉降磁环套在沉降管外，放平在坑底;

　　c) 安装管接，用自攻螺丝固定，并用自粘胶带封住接缝，原土料回填，人工捣实;

　　d)  组装好的沉降仪(装配好沉降仪固定盘和测杆聚中环)插入沉降管中，如管中下层已装有沉降仪应将其观测电缆穿过测杆聚中环和沉降仪固定盘，将沉降仪固定盘担在管接内管口断面处;

　　e) 在管接中插入上节沉降管，压紧沉降仪固定盘后用自攻螺钉固定，依次在各测点高程完成以上步骤直至所有测点的沉降仪安装完成。

　　4.2.2连接杆吊装固定法

　　沉降仪吊装固定方法：沉降管及沉降磁环埋设完成后，将各分层沉降仪用连接杆串接起来，吊装在沉降管内。所有沉降仪通过管口装置和连接杆吊装在沉降管内(如图4.2.2所示)。

　　安装埋设步骤：

　　a) 各测点的沉降磁环埋设高程要准确，根据各测点沉降磁环到管口的高程，作为配置串接各沉降仪连接杆的长度依据。

　　b)  串接沉降仪的连接杆长度分为0.8米、1米、0.5米和全丝杆三种规格。0.8米连接杆一头为正牙螺纹另一头为反牙螺纹，反牙螺纹必须用正反牙接头连接。其余连接杆均为正牙螺纹，连接用标准连接头连接。

　　c)沉降仪安装埋设完成后，沉降磁环初始位置应在沉降仪测杆的上部，留出沉降量程。如有偏差，可用全丝杆(可任意长度截断)调节连接杆长度。

　　d)现场条件允许应在地面事先将整孔的全部沉降仪分层连接组装好，然后分层下孔连接，最后用孔口装置将沉降仪固定在沉降管内。孔口需做好保护措施。

　　c) 沉降管内要保持清洁无杂物，便于顺利的放入，每个孔内最多只能分层投放连接8套沉降仪。

　　(图4.2.2)沉降仪钢缆吊装安装固定示意图

　　4.3 布线方法

　　沉降仪的观测电缆为四芯屏蔽电缆，电缆布线应避开大功率电源、射频信号源和其它有干扰的场合。接入读数仪或自动测量单元电缆芯线应无断线，注意防雷接地。

　　a) 沉降仪的观测电缆芯线为红色、黑色、绿色、白色、屏蔽(裸线);

　　b) 供电电源为+12VDC±10%，红色芯线为电源正极，黑色芯线为电源负级;

　　c) 输出信号为RS485，白色芯线(A)、绿色芯线(B);

　　d) 屏蔽线(裸线)地线。

　　4.4 选取基准值

　　沉降仪的测量值为实时测量值相对于基准值的变化量，所以基准值选取的准确与否，将直接影响到测值的准确性。

　　在外荷载变动不大选取相同时间、稳定气温的3次相近的读数，经平均后做为基准值。基准值选定后应做好记录，作为计算的基准值。

　　为使基准值取的更准确，可将以上操作重复进行两次，如果两次测值基本相同(误差≤0.5%F.S)，则证明基准值取值正确。

　　沉降仪的测量值出现偏差时，可用以上方法重新校准基准值。

　　5、测量与通讯

　　5.1读数仪测量

　　使用VM-103型读数仪测量，将测量线快速插头插入读数仪的左边插座，将测量线的各色夹子对应连接上沉降仪的输出电缆芯线，红为电源+，黑为电源-，白为信号A，绿为信号B。

　　5.2自动化测量

　　a) 当测点布设较为分散可选用： MCU-8型智能采集模块，MCU-8可接入8套沉降仪，通讯为RS485有线和GPRS无线可选。

　　b) 当测点布设较多>8点可选用：  MCU-16或MCU-32型分布式模块化自动测量单元，自动测量单元可接入32套沉降仪，与计算机通信方式：有线通讯、无线通讯、光纤通讯等，其中无线通讯方式有：GPRS/CDMA/Zigbee、数传电台、433电台、无线网桥等。

　　6、故障检查

　　如果测量不正常说明传感器或接头待检查，请与我司技术人员联系

　　配套选购

　　·YSPT-4P 双护套四芯屏蔽电缆

　　·VM-103 全功能读数仪、MCU 系列自动化采集模块

　　·峟思单机版软件、峟思云平台

　　遵循标准

　　·GB/T 21440.3-2008 《大坝监测仪器.沉降仪.第2部分:电磁式沉降仪》

　　·JJG 149-2020《电磁式分层沉降仪》

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