似乎很难理解,搞不懂。找了一种仪器说明书,摘出来大家参考。
JJX-4位移测量仪用于岩土地基水平位移监测。广泛用于水利工程、矿山建设、港口建设及城市建设中。还可以用在山体边坡位移的监测,为地质灾害预报提供信息。仪器采用重力加速度传感器,通过监测观测孔的斜度变化来分析计算地基的水平位移变化。仪器具有灵敏度高、观测准确、使用方便等特点。
一. 主要技术性能
A. 探头(井下仪)部分
1. 位移测量范围:0~±130mm/500mm,即倾斜角度测量范围:0~±15º
2. 分辨率:0.01mm/500mm ,即倾斜角度:4″
3. 精度:0.025%FS
4. 外形尺寸:Φ34×800mm,导轮间距500mm
5. 适用测斜导管规格:Φ60~Φ100mm
6. 适用孔深:<120m(1.2Mpa)
7. 重量:≤3kg
8. 电缆:Φ10.5mm,长30m(标配)4芯电缆
9. 用电:12V,≤250mA
10. 信号输出:曼切斯特数字编码信号
B. 地面仪部分
1. 电源:内藏可充电12V 7Ah免维护电池
2. 充电电源:12V 1000mA
3. 测量方式:晶液屏显示数字直读
4. 数据保存:闪存,不失电方式(10年)
5. 通信接口:USB1.0
6. 探头供电:12V,250mA
7. 外形尺寸:300×250×180mm(长×深×高)
8. 重量:<5kg
9. 适用环境:-20~+50℃
10. 充足电可使用时间:8小时
C. 软件
1. 处理、输出深度-位移历史曲线
2. 成果图表打印
3. Excel表格输出
二. 原理简介
1. 在要监测的基础上打观测孔,孔内要预先置入测斜导管。测斜管的导槽方向应在要监测位移的方向上,如图1。
2. 把探头下到观测孔底部,按一定的深度间隔上提(一般为0.5m),同时记录各深度点的位移数据。选第一次的全孔观测数据为基本数据。并以底部为位移起始点(一般底部是基岩,基岩以上才会位移),如图2中的基本数据曲线。
3. 经过一段时间,再对观测孔测量。新的测量数据与基本数据对比,就可以知道这一观测周期内,基础以上建筑部分的水平位移情况,如图2。如果预埋的是十字导槽测斜管,还可以监测两个方向的水平位移,其合成位移可以指出真实水平位移方向。
4. 仪器观测数据处理
探头器传感器测得的是重力加速度的分量值,其输出信号为:
I=k1G×sinθ
θ是仪器轴线与重力方向的夹角;k1是传感器常数;G是重力加速度;I是传感器输出信号。由图3可以得到下式:
d=L×sinθ=L I /(k1G )=K×I
其中L是探头导轮间隔;K=L/(k1G )是仪器常数;G是重力加速度;I是输出信号;d是水平位移。由于仪器存在零点偏移输出,即当θ=0时,d ≠0,所以实际的输出信号由下式决定。
d=K×I+d0
式中d0为位移零点偏移。为了消除d0对测量数据的影响,每个测点上可以以±θ两个方向测量(左右反转180º下孔测量),两次测量的位移数据记为A+、A-,可整理为:
A+ =d(0)=KI+d0
A- =d(180)= -KI+d0
d =〔(A+ )-(A-)/2= 〔d(0)- d(180)〕/ 2= KI
δ=〔(A+ )+(A-)〕/2=〔d(0)+ d(180)〕/ 2= d0
最终d与零点输出没关系,这样不仅抵消了零点偏移,还抵消了温度漂移等影响,提高了观测精度。
而δ是仪器零点偏移常数(平均观测值),常用于检查每一深度点测量数据的可靠性。