1、用途
RX-01型陣列式位移計適用于長期測量水庫大壩、堤防、隧道收斂、建筑地基、礦井、基坑開挖、巖土邊坡等水平或垂直位移變形情況。
陣列式位移計傳感器采用的是MEMS加速度計,由其加裝配套附件而組成,總長度和每節(jié)長度均可任意定制。
2、規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
規(guī)格型號 | RX-01 | |
儀器外徑mm | 22 | |
單節(jié)長度mm | 500 | 1000 |
測量范圍° | 0~360° | 0~360° |
角度分辨率 | ±0.0003°(±1.08") | ±0.0003°(±1.08") |
位移分辨率 | 0.005mm@500mm/節(jié) | |
位移測量精度 | 0.02mm@500mm | |
測溫精度 | ±0.2℃ | |
抗扭轉(zhuǎn)校正精度 | ±1° | |
耐水壓 | 2MPa | |
絕緣電阻 | ≥50MΩ | |
工作溫度 | -40℃~+60℃ | |
節(jié)點(diǎn)最大彎曲角度 | 180° | |
總長度 | 30米、20米、10米、5米、2米,其他長度定制 |
3、結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1結(jié)構(gòu)
RX-01型陣列式位移計由測桿、固定附件、內(nèi)部測量元件、線纜等組成。
(圖3.1) RX-01型陣列式位移計結(jié)構(gòu)圖
3.2工作原理
RX-01型陣列位移計原理是通過 MEMS 微機(jī)電系統(tǒng)測量重力加速度在不同的軸向上的
數(shù)據(jù)來反應(yīng)出對應(yīng)軸與重力方向的角度,通過角度的變化從而計算對應(yīng)的長度桿的位移量。同步測量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。
(圖3.2)RX-01型陣列式位移計測量原理圖
4、計算方法
4.1陣列式位移計計算方法
當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物發(fā)生傾斜變形時,陣列式位移計將同步感受變形,其變形量Si與輸出的讀數(shù)θ(角度)具有如下關(guān)系:
Si = Li ×Sin(θ)
S = S1 + S2 + S3 + S4 + ...
式中:Si—被測結(jié)構(gòu)物在第i點(diǎn)與鉛垂線(或水平線)的傾斜變形量,單位為mm;
Li—第i支節(jié)點(diǎn)的標(biāo)距(500或1000mm);
θ—第i支節(jié)點(diǎn)的測值角度;
S—各測點(diǎn)傾斜變形量求和后被測結(jié)構(gòu)物的總傾斜變形量,單位為mm。
注:RX-01型陣列式位移計具有自動計算功能,輸出信號為RS485數(shù)字量,直接輸出工程物理量(位移或角度),不需要計算,以上公式僅供參考。
5、埋設(shè)與安裝
RX-01型陣列式位移計常用于需要自動化實(shí)時監(jiān)測的場合,安裝在大壩上實(shí)時監(jiān)測壩體安全,安裝在觀測人員不易到達(dá)的危險高邊坡上,觀測人員只要在觀測室進(jìn)行遙測即可,省時省力。
5.1測斜管的安裝
先將測斜管裝上管底蓋,用螺絲或膠固定。測斜管與測斜管之間用管接頭連接,測斜管與管接頭之間必須用螺絲固定后涂膠填縫密封。
測斜管在安裝中應(yīng)注意導(dǎo)槽的方向,導(dǎo)槽方向必須與設(shè)計要求的方向一致。安裝時將裝好接頭的測斜管依次逐節(jié)放入鉆孔中,當(dāng)孔中有泥水時可以向測斜管中加水,以使測斜管內(nèi)外壓力平衡泥水不易進(jìn)入測管,測管也容易下放,直至連接下放到設(shè)計深度的孔底。
當(dāng)確認(rèn)測斜管安裝完好后既可進(jìn)行回填,回填一般用膨潤土球或原土沙?;靥顣r每填至3~5米時要進(jìn)行一次注水,注水是為了使膨潤土球或原土沙遇水后與孔壁結(jié)合的牢固,以此方法直至孔口。露在地表上的測斜管應(yīng)注意做好管口保護(hù),蓋上管蓋防止物體落入。測斜管地表管口段應(yīng)澆注成混凝土墩臺,以保護(hù)管口及其轉(zhuǎn)角的穩(wěn)定性。墩臺上應(yīng)設(shè)置測繪標(biāo)點(diǎn)。
安裝完成后的測斜管可先用模擬器試放,試放時測斜管互成90°的兩個導(dǎo)向槽都應(yīng)從上到下試放到,保證模擬器在測斜管導(dǎo)槽內(nèi)能從上到下或從下到上都很平穩(wěn)順暢通過,以此作為測斜管安裝完好的標(biāo)志。
5.2儀器的安裝
設(shè)備下放測斜管前檢查測斜孔位卡槽是否與待測主要變形方向一致,如未與待測主要變形方向保持一致,需現(xiàn)場測量初始偏移角,角度測量可用手機(jī)端指南針軟件或電子羅盤進(jìn)行測量,測出偏移角后記錄并在云平臺進(jìn)行偏移角度改正,確保設(shè)備監(jiān)測方向值的準(zhǔn)確性。
按照設(shè)備出廠后標(biāo)定的 X-MARK 線方向,將陣列位移計 X-MARK 方向線對準(zhǔn)測斜管內(nèi)待測 主要變形方向的導(dǎo)槽,沿著該導(dǎo)槽方向依次將設(shè)備放入測斜管,下放過程注意檢查每節(jié)設(shè)備 方向是否一致,下放完后管口用孔口裝置固定。
5.3提示
型陣列式位移計的孔口及觀測電纜都應(yīng)采取防雷措施,尤其雷擊高發(fā)地區(qū)。
5.4選取基準(zhǔn)值
型陣列式位移計的測量值為實(shí)時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量,所以基準(zhǔn)值選取的準(zhǔn)確與否,將直接影響到測值的準(zhǔn)確性。
在外荷載變動不大選取相同時間、穩(wěn)定氣溫的3次相近的讀數(shù),經(jīng)平均后做為基準(zhǔn)值,基準(zhǔn)值選定后應(yīng)做好記錄,作為計算的基準(zhǔn)值。
為使基準(zhǔn)值取的更準(zhǔn)確,可將以上操作重復(fù)進(jìn)行兩次,如果兩次測值基本相同(誤差≤0.5%F.S),則證明基準(zhǔn)值取值正確。
型陣列式位移計的測量值出現(xiàn)偏差時,可用以上方法重新校準(zhǔn)基準(zhǔn)值。
6、測量
陣列式位移計測量用VM-102A型讀數(shù)儀,將測量電纜一頭連接讀數(shù)儀,將另一頭各色夾子對應(yīng)連接上陣列式位移計的輸出電纜,黑、紅為電源端,白、綠為測量端。
觀測電纜與連接線的紅(+)、黑(-)芯線為電壓輸入端,電壓輸入值≤16V;白(A)綠(B)為信號輸出。
7、故障檢查
如果測量不正常說明傳感器或接頭待檢查,請與我司技術(shù)人員聯(lián)系
配套選購
·YSPT-4P 雙護(hù)套四芯屏蔽電纜
·VM-103 全功能讀數(shù)儀、MCU 系列自動化采集模塊
·峟思單機(jī)版軟件、峟思云平臺
遵循標(biāo)準(zhǔn)
·SL361-2006《大壩觀測儀器位移計》
·GB/T 24105-2009 《巖土工程儀器基本環(huán)境試驗條件及方法》
·GB/T 13606-2007 《巖土工程儀器 振弦式傳感器通用技術(shù)條件》
·SL 530-2012 《大壩安全檢測儀器檢驗測試規(guī)程》
·DL/T 1271-2013 《鋼弦式監(jiān)測儀器鑒定技術(shù)規(guī)程》
·GB/T21029-2007《巖土工程儀器系列型譜》
……
安全監(jiān)測儀器術(shù)語定義 | |
頻率模數(shù) | 分辨力 |
振弦式傳感器的測量單位之一,為輸出信號頻率平方的千分之一(f2/1000),以kHz2表示。 | 在測量范圍內(nèi),振弦式傳感器所能感測的被測量的最小變化值,以滿量程輸出百分比表示。 |
起始值 | 滯后 |
儀器在現(xiàn)場零荷載下的測值。 | 振弦式傳感器在輸入量作滿量程變化時一輸入量,傳感器的正、反行程輸出量的最大偏差,以滿量程輸出百分比表示。 |
初始值 | 不重復(fù)度 |
儀器安裝后,在既定荷載下,安裝影響消除后的測值。 | 振弦式傳感器在一段時間間隔內(nèi),在相同的工作條件下,輸入量從同一方向作滿量程變化,多次趨近并到達(dá)同一校準(zhǔn)點(diǎn)時所測量的一組輸出量之間的分散程度,以滿量程輸出百分比表示。 |
基準(zhǔn)值 | 非線性度 |
相對于荷載條件的計算起點(diǎn)的測值。 | 振弦式傳感器正 、反行程實(shí)際平均特性曲線相對于參比直線的最大偏差,用滿量程輸出的百分比來表示。 |
滿量程 | 綜合誤差 |
儀器標(biāo)稱范圍兩極限之差的模,以FS表示。例如,對從-10v~+10v的標(biāo)稱范圍,其量程為20V。 振弦式傳感器工作特性所決定的最大輸出頻率的平方和最小輸出頻率的平方的代數(shù)差。 以頻率模數(shù)(f2/1000)為輸出量的振弦式傳感器,其滿量程輸出可表征為其最大輸出頻率模數(shù)和最小輸出頻率模數(shù)的代數(shù)差。 | 振弦式傳感器進(jìn)程平均校準(zhǔn)曲線和回程平均校準(zhǔn)曲線二者與工作直線的最大偏差,用滿量程輸出的百分比來表示;該誤差是反映振弦式傳感器的綜合性能指標(biāo)。 |