传统测斜仪遭遇瓶颈?来看看这项“黑科技”!_必威官网bet 传统测斜仪遭遇瓶颈?来看看这项“黑科技”!_必威官网bet
传统测斜仪遭遇瓶颈?来看看这项“黑科技”!
发布时间:2020-04-29

在bet工程领域,往往需要对地面以下一定深度的bet体或者工程结构进行位移监测,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。或监测堤坝、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。然而,由于这些部分深埋地下,往往无法直接测量,因此人们一般利用测斜仪对地下一定深度的位移进行监测。

 

在使用测斜仪进行位移监测时,通常要在土体的钻孔内安装一根管、或将管浇筑在bet结构中、也可将管埋在筑堤等之中。这种用来观测土体内部水平位移的管,即为测斜管。

测斜仪原理图

 

测斜仪一般分为两种:

固定式测斜仪活动测斜仪

 

固定式测斜仪

 

固定测斜仪是一种定点测量倾斜角度的仪器,可以在同一测斜管内把多支测斜必威串联起来分布在不同高程,用于测量测斜管内必威所在位置的倾斜角的变化量。固定式分为单轴和双轴测斜仪,常用于活动式测斜仪不易长期测量的场合,可以安装在大坝水库水位以下观测人员难以到达的位置,可以安装在高边坡危险的滑坡上观测人员上下困难的位置,观测人员只要在观测室进行遥测即可。

 

Little Dipper

固定式测斜仪

 

固定式测斜仪的原理为:重力加速度计,测量地球引力在测量方向上的分量。可同时测量X/Y两个方向倾斜变化,从而通过计算可以得出该点的倾斜方向与倾斜角度;并可直接挂接总线系统进行自动化数据采集。如测量范围小,对测量精度要求较高。

 

固定式MEMS柔性测斜仪

 

 

 

活动式测斜仪

 

活动式测斜仪是目前应用较为广泛的测斜仪器。

 

PROFIL数字式活动测斜仪

 

活动式测斜仪主要由电缆、加速度计、读数仪等部件组成。测斜探头为一个铅锤摆,可依据自身提供的恢复能力在受扰动后恢复到零点位置,测斜杆偏转角度越大,铅锤摆归零所需的恢复力越大,恢复力的大小可转换成电信号,通过与读数相连的电缆上传至读数

测斜仪构件

 

但是在一些情况中,这种活动式测斜仪存在一定的局限。例如,在滑坡过程中,bet体的运动和变形会很大,使得测斜管出现很大弯曲。

此时,传统的活动式测斜仪在测量过程中就会受限。针对此种情况,为监测bet工程中不稳定的边坡,HPSYSTEM公司与Optosensing公司联合开发了混合型倾斜仪——HPS混合倾斜仪系统

 

 

HPS光纤MEMS混合测斜仪

 

HPS混合测斜仪系统,是一种结合光纤官网与MEMS官网技术的创新型测斜系统,此测斜仪能够实现局部布设部位的变形,在测斜管弯曲过大时同样可以实现准确测量。

该系统包括一根聚乙烯管,其内部内嵌光纤技术中的分布式光纤必威和纳米技术中的数字必威。MEMS必威用来提供进一步的反馈数据来验证来自光纤的数据,从而提升系统性能。此外,MEMS必威可以重置来自数学模型的积分误差,从而获得光纤的应变。

光纤必威由三根光纤组成,它们沿测斜管的整个剖面纵向安装,相互平行且等间距布置。

HPS光纤MEMS混合测斜仪

用于建立变形剖面的数学模型采用了伯努利梁理论,包括弯矩分量的积分,以及管材的杨氏模量和管材几何形状的积分。Mx(z)和My(z)(在通用部分z中,分别是x轴方向的分量和y轴方向的分量),其值是应变的函数。

技术规格

最大误差(MEMS间距5m)

3.5mm

材质

聚乙烯(PE)

输出

数字&光

管内采用由HPSYSTEM公司开发的MEMS双轴必威,对来自弯矩积分产生的误差进行校正,因此,它通过提供反馈数据来验证光纤获得的测量结果,从而提高了性能。

系统内部的每个MEMS必威在数字总线上输出一个信号,除了倾角值外,还使功能参数可用于诊断,如电源和温度的值。倾斜仪的测量数据存储在本地,并传输到数据采集和存储单元。

在MEMS技术中使用双轴加速度计可以提高性能标准。

MEMS必威技术规范

测量量程

±90°(可选择)

灵敏度

±0.01°LSB

精度

±0.1°

工作温度范围

-10°C~+85°C

工作电压

4.75±26Vdc

工作电流

22mA~100mA

输出

数字,标准AD

重量

约500g

防护等级

IP68

混合测斜系统可用于垂直和水平布置,并可用于收敛测量

垂直配置中,安装倾斜仪系统的bet体发生变形,导致管道变形,从而导致官网纤维的压缩和伸长。因此,在安装了该系统的bet体中,沿着四根纤维的应变剖面的测量,可以获得管道的三维变形,或测斜剖面。倾斜仪系统放入地面监测点的钻孔中,并灌浆。一旦固化完成,第一次参考零点测量将作为后续测量的初始值。

混合技术测斜仪系统采用水平布置,即使在与地面平行的平面上也能测量位移和变形。该特征可用于监测滑坡前缘相对于其外部位置的水平位移

如果系统被布置在隧道的断面