测斜仪说1、概述
图1显示了测斜仪系统的各组成部分。探头连着一根与读数仪相连的特殊电缆和带槽口的测斜管。这本手册描述了测斜仪探头和电缆的使用及维护方法。有关读数仪操作的更详细资料见DGK-601指导手册；
2、测斜仪原理
在岩土工程领域，测斜仪主要用于测量大地运动，诸如：可能产生在不稳固边坡（滑坡）或挖方工程周围的侧向运动等。也可用来监测堤坝、芯墙的稳定性，打桩或钻孔的布置的偏差，以及在回填、筑堤和地下储罐的土体沉陷等。
图2测斜管
所有这些场合，通常要在土体的钻孔内安装一根管、或将管浇筑在混凝土结构中、也可将管埋在筑堤等之中。该种测斜管有四个槽口（图2），以配合滑动式测斜 仪探头的小滑轮（图1），探头悬在和读数仪相连的电缆 一端，来测量测斜管的竖直（或水平）倾斜 ，用这种方法来探测由于地层移动引起的倾斜。
探头本身包括一个受重力作用的铅垂摆，大多数测斜仪使用一个力平衡伺服加速度仪，其位置传感器可以探测铅垂的位置，并且提供足够的恢复力使摆回到竖直零位置。从竖直零位置倾斜的越大，恢复力也越大，因而摆块不能自由运动。恢复力的大小，转变成电信号输出，在读数装置上显示，成为倾斜的量度。由于恢复力和倾斜角的正弦成正比，因而输出值也和测孔水平偏移成正比。
为了获得测斜仪测斜管周围地层的一个完整的观测报告，有必要在测斜管周围进行一系列倾斜观测。传统测斜仪探头 两组小滑轮，距离相隔0.5m，将探头放到测斜管底部进行读数时，即开始了测斜管观测。探头每一个0.5米进行读数，直到达测斜管的顶部，这组读数被称为A+读数，为使操作过程简单，一般在电缆0.5米作有一个标记。把探头从测斜管中取出，旋转180°，重新放入测斜管中，方向同上，又可得到另一数据（A-读数）。
数据处理时，将读数（A+、A-）相结合（用一组数据减去另一组数据），以此来消除力平衡伺服加速度仪的零偏的影响。测斜仪探头在竖直位置时读数产生零偏差。理想的偏差应是零，但在使用探头时，由于传感器的偏差、滑轮的磨损、或者主要由于探头下落中或与安装的测斜仪测斜管底部相碰太厉害造成对传感器的冲击，通常会产生一个零偏移并会发生变化。
下次的测斜管观测数据，当与原始的观测数据相比较时，就可知测斜管的倾斜量变化和这些变化所引起的位置的变化。倾斜量的变化（LSinθ）分析的最好方式是通过计算上部滑轮组相对于下部滑轮组间观测读数间距（L）的水平偏移（通常滑轮是基于探头的，公制是0.5米）。在测斜仪各位置处，各轴的两组读数（A+、A-），相减就可得到Sinθ，把这个值乘以读数间距（L）和相应的系数，就得到一个以工程单位（DGK-601的显示单位为mm）输出的水平偏移。这些偏移与最初的观测偏移相比较所累积的偏差形成一条偏移曲线如图3所示。
图3测斜仪观测说明
当把这些递增的水平偏差累加起来，从测孔底部始绘成曲线，结果就是初次观测与后来的任一次观测之间的水平偏移变化曲线，代表此观测期间土体发生的变形，即水平位移，见图4，从这个偏移曲线上很容易看出在某个深度正在发生偏移。
也可以用其它分析方法，但一般对整个情况的理解没有太大帮助。例如：用一组数据，就可得到测孔的曲线图。也可按各递增观测深度处读数（测斜）的实际变化绘制曲线，这曲线表明了产生运动的各个深度，但是这种信息可以在偏移曲线上很容易得到。
另一种分析方法是“查和”，可用来检验测量数据的质量，下列任何一种情况均可损害数据的质量：
■ 跳过或重复读取下一个读数。
■ 读数之前，没有使测斜仪静置足够的时间。
■ 探头、电缆或读数装置故障。这也许是由于震动、受潮、电池缺电、探头或电缆的开路或短路造成的。
■ 不小心地安放滑轮使得探头滑轮组一次观测与另一次观测不在同一位置。
■ 将滑轮正好放置在测斜管接头处，以致读数不稳定或出错。
“查和”分析法是通过把A+，A-读数相加，相加后由倾斜引起的那部分读数被抵消，只留下一个等于测斜仪传感器零偏移两倍的一个值。有关查和分析法和读数过程的更多信息见DGK-601操作手册，它包含了读数仪的使用方法。
3、测斜仪测杆
图3显示了测斜仪控头组成部件。一个圆柱形不锈钢外壳，在外壳的两端装有带弹簧压力的滑轮组。
在探头底部有一个橡胶垫，用来缓冲探头可能掉在坚硬物面引起的震动。
4、测斜仪电缆测头
电缆测头：电缆测头把测杆和读数计连接起来，其中电缆和测头的连接部分是整个测斜仪的心脏，而电缆除了向测头供电和向读数仪传递信号外，还是测头测试点的深度尺和测头升降拉动的绳索。为了使电缆在拉动时不致于有长度变化，采用了特制的内设一根加强芯的专用电缆，电缆上每0.5m间距有一标志，标志所示距离从测杆的两组导轮中点起记。
上端电缆接头为PLS-207接头，用以与DGK-601读数仪面板相连。下端为测斜仪测头和接口，用以和测杆连接。
5、操作细则
5.1 测量准备:
5.1.1 仪器连接。将电缆测头从箱中取出，把电缆测头和测杆槽口对齐连接，然后拧紧紧固螺丝，然后再把电缆和读数计连接。
5.1.2 仪器检查。将读数仪的开关打开，将测头竖起并沿四个导轮平面正反方向倾斜，数显有正负变化，上轮倾斜方向为负，如图1方向符号示意图所示，倾角增大时数字增加，表示仪器工作正常。
5.2 进行观测
5.2.1 把探头平稳的放入测斜管顶部并把电缆卡口滑轮装置（如采用）加在管顶，使其对准在A+方向。（A+方向称为基准方向通常被选定为预期移动方向。）A+方向应在测斜管上作出标记。
5.2.2 给探头定向使得探头低滑轮在A+槽口上，这应确保A+方向对应于随倾斜量增加的正电压输出。
5.2.3 将探头下降至测斜管底部。允许探头有足够时间来达到温度稳定。（观察读数仪上的读数将显示读数）
5.2.4 提升探头直到最近的电缆标记，并按读数仪手册指导读取第一个数据。
5.25 提升探头直至下一个电缆标记，重复此过程直到探头到达测斜管顶部。让探头在每次读数时静止至关重要，允许足够的时间（通常3~5秒）让探头在读数之前静置。
5.2..6 把探头从测斜管中取出，旋转180°直到低滑轮在A-方向，然后把探头再次放至测斜管底部。重复以上步骤。
5.2.7 当观测完成时，把探头擦干净并晾干。并把探头放回到他的携带箱中。
6、维护
测斜仪探头是完全密封的装置，因此不需要现场调节。
6.1 滑轮组存放时应保持干燥，应使用压缩空气枪吹掉砂粒使其免于污物，定期用轻油喷洒弹簧、轴支点和滑轮。
6.2 如果零偏变化是由老化或不精细操作引起的将不会影响读数的质量或精度，因为已通过在A+和A-方向上读取两组读数可消除零偏，然而，如果零偏变化超过500mV电压值，探头应送回原厂修理。
6.3 将一段测斜管永久性地固定在实验室里不动的结构上，是一很好的作法。这段测斜管被用来作为探头率定的定期检查，把探头放进这段测斜管中会给出一个不随时间变化的读数。
7、结论
测斜仪探头是高灵敏度精密仪器，在任何时候都应小心对待。特别是电缆不要被锐器划破，如若电缆被划破可能导致测头进水而造成数据不稳或损坏。小心操作和维护探头将带来很长的使用寿命并会给您带来杰出的回报。
8、技术指标
型号：HCX-2B型
轮距：500mm
量程：±30°
刻度因数：2.5v/g
传感器分辩率：2"
线性度：0.02%FS
重复性：0.002%FS
精 度：±0.01mm/0.5m
温度范围：-20℃~+50℃
温度系数：0.02%FS/℃
冲击震动：20000g
尺寸：φ32mm×660mm
使用测斜管尺寸：外径φ70mm
明书
