1、用途
YS-1A型固定测斜仪广泛适用于测量土石坝、面板坝、岩土边坡、路堤、基坑等结构物的水平位移、垂直沉降及滑坡,固定测斜仪配合测斜管可反复使用,并方便实现测量数据的自动采集。
固定测斜仪采用的是耐冲击型倾斜传感器,可靠性好,稳定速度快,安装附件少,组装方便,具有智能识别功能,输出信号为RS485数字量,直接显示工程值(位移或角度)。
2、规格及主要技术参数
规格型号 | YS-1A | YS-1A(2) | YS-1A(3) | YS-1A-30 | YS-1A(2)-30 | YS-1A(3)-30 |
测杆直径 | φ26mm | |||||
仪器轮距 | 500mm | |||||
仪器总长 | 710mm | |||||
测量范围 | 0~±90°(3轴可选) | |||||
灵敏度 | ≤ 9" | |||||
测量精度 | ≤0.05%F.S | |||||
输出信号 | RS485 | |||||
耐水压 | ≥1MPa | |||||
绝缘电阻 | ≥50MΩ | |||||
储存温度 | -30℃~+70℃ |
3、结构及工作原理
3.1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。
3.2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。
3.3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)
注: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。
4、埋设与安装
YS-1A型固定测斜仪常用于需要自动化实时监测的场合,安装在大坝上实时监测坝体安全,安装在观测人员不易到达的危险高边坡上,观测人员只要在观测室进行遥测即可,省时省力。
YS-1A型固定测斜仪是可重复使用的测量仪器,需要与测斜管配套使用。因此,安装固定测斜仪前必须先埋设测斜管。
4.1测斜管的安装
先将测斜管装上管底盖,用螺丝或胶固定。测斜管与测斜管之间用管接头连接,测斜管与管接头之间必须用螺丝固定后涂胶填缝密封。
测斜管在安装中应注意导槽的方向,导槽方向必须与设计要求的方向一致。安装时将装好接头的测斜管依次逐节放入钻孔中,当孔中有泥水时可以向测斜管中加水,以使测斜管内外压力平衡泥水不易进入测管,测管也容易下放,直至连接下放到设计深度的孔底。
当确认测斜管安装完好后既可进行回填,回填一般用膨润土球或原土沙。回填时每填至3~5米时要进行一次注水,注水是为了使膨润土球或原土沙遇水后与孔壁结合的牢固,以此方法直至孔口。露在地表上的测斜管应注意做好管口保护,盖上管盖防止物体落入。测斜管地表管口段应浇注成混凝土墩台,以保护管口及其转角的稳定性。墩台上应设置测绘标点。
安装完成后的测斜管可先用模拟测斜仪试放,试放时测斜管互成90°的两个导向槽都应从上到下试放到,保证模拟测斜仪在测斜管导槽内能从上到下或从下到上都很平稳顺畅通过,以此作为测斜管安装完好的标志。
4.2仪器的安装
固定测斜仪从生产厂家出厂时是散件包装的,首先应检查测斜仪的导向轮是否转动灵活,扭簧是否有力。检查传感器部件是否工作正常(以铅垂线为基准倾向高端导向轮一侧读数增大,倾向另一侧读数减小),按设计高程截取连接钢丝绳(设计高程加25cm),并将固定测斜仪用钢丝绳首尾相连,按设计图纸要求的数量装成一个个测量单元。吊装是按一个个测量单元的顺序放入测斜管内,每个测量单元之间用钢丝绳连接,连接一定要牢靠,各个测量单元的所有导向轮方向必须一致。
如在测孔内只安装一套固定测斜仪,只要把固定测斜仪头部与钢丝绳连接即可。在安装时要根据被测体需要观测的位移方向,先将测杆导轮的正方向(高轮方向)对准测斜管的测量平面的主方向,缓缓滑入测管内,理顺仪器电缆,每放一段深度用自锁扎带把电缆同吊装钢丝绳扎在一起,不要扎在固定测斜仪的测杆部件上。当放到设计高程后把最后吊装钢丝绳固定在孔口装置的横轴上用锁扣锁紧,将电缆按设计走向埋设。
需要注意的是每套固定测斜仪要按顺序作好编号记录,所有电缆要松弛不能拉紧。下放完成后应核查仪器高程是否准确,并拉动吊装钢丝绳用读数仪检查每支传感器的工作是否正常,随后记录稳定的初始读数。如发现问题可拉出固定测斜仪重新安装。
最后孔口应设保护设施,观测电缆按设计走向固定埋设。
4.3提示
固定测斜仪的孔口及观测电缆都应采取防雷措施,尤其雷击高发地区。
4.4选取基准值
固定测斜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,固定测斜仪安装在混凝土中应选取水化热过后的测值。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。
固定测斜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
测斜仪测量用VM-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。
工程现场多支测斜仪电缆被意外挖断,仅用读数仪测量一遍,就可自动识别出每支测斜仪所对应的编号及身份信息。
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
·SL362-2006《大坝观测仪器测斜仪》
·SL 530-2012 《大坝安全检测仪器检验测试规程》
·DZ 0022-1991《 测斜仪通用技术条件》
·DB35/T 1844-2019 《高速公路边坡工程监测技术规程》
·JJF 1550-2015《钻孔测斜仪校准规范》
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安全监测仪器术语定义 | |
频率模数 | 分辨力 |
振弦式传感器的测量单位之一,为输出信号频率平方的千分之一(f²/1000),以kHz²表示。 | 在测量范围内,振弦式传感器所能感测的被测量的最小变化值,以满量程输出百分比表示。 |
起始值 | 滞后 |
仪器在现场零荷载下的测值。 | 振弦式传感器在输入量作满量程变化时一输入量,传感器的正、反行程输出量的最大偏差,以满量程输出百分比表示。 |
初始值 | 不重复度 |
仪器安装后,在既定荷载下,安装影响消除后的测值。 | 振弦式传感器在一段时间间隔内,在相同的工作条件下,输入量从同一方向作满量程变化,多次趋近并到达同一校准点时所测量的一组输出量之间的分散程度,以满量程输出百分比表示。 |
基准值 | 非线性度 |
相对于荷载条件的计算起点的测值。 | 振弦式传感器正 、反行程实际平均特性曲线相对于参比直线的最大偏差,用满量程输出的百分比来表示。 |
满量程 | 综合误差 |
仪器标称范围两极限之差的模,以FS表示。例如,对从-10v~+10v的标称范围,其量程为20V。 振弦式传感器工作特性所决定的最大输出频率的平方和最小输出频率的平方的代数差。 以频率模数(f²/1000)为输出量的振弦式传感器,其满量程输出可表征为其最大输出频率模数和最小输出频率模数的代数差。 | 振弦式传感器进程平均校准曲线和回程平均校准曲线二者与工作直线的最大偏差,用满量程输出的百分比来表示;该误差是反映振弦式传感器的综合性能指标。 |