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測斜儀測斜儀
【簡單介紹】
適用于各種巖土地基橫向位移的測量，如水利庫壩、堤防、巖土邊坡、城市建設地基基坑開挖、打樁、鐵路、公路交通邊坡、煤田、礦井、電力建設以及各種地下結構工程的內部水平位移的測量。
【詳細說明】
1.用途
HM-CXS型是用伺服加速度計作為敏感元件的數字顯示活動式。用它可以觀測土石壩、堤防、巖土邊坡、建筑物基坑、地下建筑工程等土體內部的水平變化。對于鐵路、港口、水利、高層建筑等工程是一種必要的精密監測儀器。
HM-CXS型要在的測斜導管中使用，測斜導管的內徑為40至70mm ，導管的內臂開有導槽，將導管預埋在被測土體內部或緊貼裝在建筑物上，導槽方向要對準欲測斜的方向。
2.性能指標
2. 1
傳感器靈敏度： 每500mm測管±0.02mm
系統總精度 每15m測管±﹤4mm
導輪間距 500mm
測桿重量 2.5kg
測桿尺寸 ￠31×660mm
測量范圍 0--±60°
2. 2 測讀儀指標：
尺寸 135×125×150mm
重量 2kg
內部電源 5V
充電電源 220V 50HZ
數字顯示 4 1/2 位液晶顯示
2. 3使用環境
溫度 -20----- +50℃
耐水壓 0.5------ 1MP
3.儀器的組成
測頭：測頭內部裝有加速度計。測頭有良好的密封，能承受80--100米水深的壓力。測頭上下有兩組導輪，便于沿測斜管的導槽升降。
電纜：電纜把測頭和測讀儀連接起來，它除了向測頭供電和測讀儀傳遞信號外，還是測頭測試點的深度尺和測頭升降繩索。為了使電纜在負重時不致有明顯的長度變化，電纜芯線中設有一加強鋼芯，電纜上每0.5米有一標志，標志所示距離從測頭的兩組導輪中點起計。
測讀儀：測讀儀由顯示器、蓄電池、電源變換線路、充電電源等裝置構成，有便攜帶以便在野外作業。
面板設有同測頭連接的輸入插口。插口各針腳的功能如圖1所示：
圖 1
一腳 -15V 2腳 地 3腳 信號 4腳 +15V
充電器采用自動控制，充電時無需人工控制充滿自停。
4. 工作原理
工作原理方框圖如圖2所示
測 頭以其導輪沿著測斜管的導槽沉降或提升，測頭的傳感器可以敏感出導管在每一深度處的傾斜角度，輸出一個電壓信號在測讀儀上顯示出來，測頭測出的信號是以測 斜管導槽為方向基準，在某一深度處，測頭上下導輪標準間距L上的傾斜角的函數，該函數信號可換算成水平位移，而的測斜原理是基于測頭傳感器加速度計 測量重力矢量g在測頭敏感軸的分量大小，確定測頭軸線相對水平面的傾斜角的原理。
加速度計敏感軸在水平面內時，矢量g在敏感軸的投影為零，即加速度計輸出為零。當加速度計敏感軸與水平面存在一傾角θ時加速度計輸出一電壓信號。
Uout1=k0+k1gsinθ ---------(1)
式中： k0加速度計輸出偏值
K1為加速度計刻度因數， 2.5v/g
g為重力加速度
為了消除K0的影響，可以將測頭掉轉180度，在該點進行第二次測量，可得：
Uout2=k0-k1sinθ ----------(2)
(1)-(2)蔣偏值K0消去，得差數：
Uout1-Uout2=2K1gsinθ
從圖3測斜原理示意圖中可以看出：
sinθ=△I/L
式中： △I為水平位移 （mm）
L 為導輪輪距 500mm
θ為傾斜角
則可得：
△I=（Uout1-Uout2）×L/2K1g
為了方便計算將電壓選mv為單位，K1歸化為2500mv
根據上式可得：△I=（Uout1-UOUT2）×500/2×2500
=0.1(Uout1-Uout2)
△I 單位為mm
用測頭連續在任一深度點上測試的總位移，即撓度為：
δ = ∑△I
5. 使用說明
5. 1 測量準備
5. 1. 1 將測頭從箱中取出，首先把電纜上的插頭對準測讀儀上的插座用手擰緊，然后將測頭上接口擰緊，必須符實擰緊，以免進水造成儀器損壞。
5. 1. 2 儀器檢查。將電源開關置于工作位置，將測頭豎起并沿四個導輪平 面正反方向傾斜，數顯指示有正負變化，上輪對應方向傾斜為正。傾角增大到90度，數顯2.5V左右儀器基本正常。
5. 2 測量
將測頭導輪卡置在預埋測斜管的導槽內，輕輕將測頭放入測斜導管中，放松電纜將測頭滑致孔底。記下深度標志，觸及孔底，應避免沖擊。在孔底靜置5分鐘，以便在孔內溫度下穩定。
將電纜拉緊至zui近深度標志作為測讀起點，每0.5米測讀一個數，利用電纜標志測讀測頭至導管頂端為止，每次測讀都應將電纜對準標志并拉緊，以防讀數不穩。
測完一次后，將測頭調轉180度重新放入測斜管中，重復上述操作步驟。通常采用正反測量的目的是提高精度，正反兩次的讀數將抵消或減少傳感器的偏值和軸磨損所造成的誤差。
5. 3 數據表
由于數顯的目的是監視由于土體或建筑物變形而導致導管傾斜度變化，因而必須將數據列入測試表，以監視這種變化。
在數據表中，“初始值”是以后測試的基準，以后按日期測讀和計算。測孔*次得到的差值為“初始值”，以后的差值與“初始值”的差數確定傾斜度的變化，稱為變化值：
變化值=新差值—初測差值（初始值）
差值= 讀數（N）—讀數（S）
N表示上導輪方向，S表示上導輪調轉180度的方向。
位移是從導管底端開始，將變化值作代數和，累加到導管頂端，該數乘以0.1mm，這樣可以測得導管頂端或任何深度的水平位移。以后每測一次都可畫在同一張圖上，可以得到任何兩次的水平位移。為了以后測讀方向能用正負號確定，數據表中應保持*的符號。
6. 保養及注意事項
6.1運輸和使用應輕拿輕放，避免沖擊振動，存放時不要受潮受熱。
6.2 插頭和接口要對準，擰緊嚴防進水，以免造成儀器損壞。
6.3測頭的導輪，要經常涂油，以保轉動靈活。
6.4測讀儀長期存放后，使用前應充足電。
6.5儀器出現故障，不隨意拆卸，應送廠家修理。
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