簡介
靜力水準系統是測量兩點間或多點間相對高程變化的精密儀器。主要用於大壩、核電站、高層建築、基坑、隧道、橋樑、捷運等垂直位移和傾斜的監測。靜力水準系統一般安裝在被測物體等高的測墩上或被測物體牆壁等高線上,通常採用一體化模組化自動測量單元採集數據,通過有線或無線通訊與計算機連線,從而實現自動化觀測。屬於高精度線上變形監測系統,系統支持自動化組網傳輸距離500m支持角度溫度監測。同時具備看門口自動重啟喚醒功能。基本內容
本發明以容柵位移感測器替換了原來的電感式位移感測器,提高了測量的精度和穩定性,同時不會像電感式感測器容易受溫度的變化影響測量,也不需要在生產過程中進行標定,可以直接生產成型;使用470mhz的zigbee技術做通信替換了原來的RS-485有線通信,克服了原來的RS-485要使用信號線纜,傳輸距離不能超過1000m,在實際使用過程中易受干擾等問題。HC-R型靜力水準儀,其結構主要由觀測電纜、感測器、水平泡、氣管接頭、通氣管、加液塞、上端蓋、貯液筒、防凍液、下端蓋、通液管接頭、通液管、底板、調節螺栓、安裝架等部件組成。
產品技術
HC-R型靜力水準儀是一種高精密液位測量系統,該系統適用於測量多點的相對沉降。在使用中,多個靜力水準儀的容器用通液管聯接,每一容器的液位由磁致伸縮式感測器測出,感測器的浮子位置隨液位的變化而同步變化,由此可測出各測點的液位變化量。在靜力水準儀的系統中,所有各測點的垂直位移均是相對於其中的一點(又叫基準點)變化,該點的垂直位移是相對恆定的或者是可用其它方式準確確定,以便能精確計算出靜力水準儀系統各測點的沉降變化量。HC-R型磁致伸縮式靜力水準儀採用的感測器是利用磁致伸縮原理開發出的新一代高精度液位測量產品,是一種非接觸式液位測量感測器。該感測器具有高解析度、高精度、高穩定性、高可靠性、回響時間快,工作壽命長等優點。特點:直線測量,絕對位置輸出,非接觸式連續測量,永不磨損,防護等級IP65。感測器不用重新標定,也不用定期維護,輸入/輸出多種選擇,可選擇電壓、電流模擬信號輸出,RS485數位訊號輸出。安裝簡單方便與其它液位變送器和液位計相比有明顯的優勢。
用途
靜力水準儀是用於測量基礎和建築物各個測點的相對沉降的精密儀器。主要用於大型建築物如水電站廠、壩、高層建築物、核電站、水利樞紐工程岩體等各測點不均勻沉降的測量。本產品內置鋰電池使用壽命可達2年以上電池可更換,並且支持多種供電方式、5v~24v、220v產品內置無線zigbee無線組網功能可實現自動化組網無線通信距離根據無線模組的功率可分為1-3km3-10km可直接連線網際網路實現物聯網的功能,通過web軟體實現遠程訪問監控以及雲存儲以及數據共享。
產品特點
HC-R型靜力水準儀的特點:
1.採用有機玻璃管作為貯液容器,透明度好,可以直觀的反應容器內液面的高度便於目測。
2.上下端蓋採用鋁合金材料製成,表面氧化發黑處理,及輕便又防鏽。
3.感測器採用全不鏽鋼製造永不生鏽,外部全封閉式結構,防水性能好。
4.感測器安裝採用螺紋連線固定,無需其它附屬檔案,及簡單又牢靠。
5.上端蓋或底板上裝有水平泡,便於儀器的安裝調平。
6.安裝架裝有3套調節螺栓對儀器底板形成3點支撐,便於儀器的安裝調平
7.安裝架適用在測墩和牆壁安裝,無需增加附屬檔案,固定簡單方便。
工作原理和計算方法
HC-R靜力水準系統又稱連通管水準儀,系統至少由兩個觀測點組成,每個觀測點安裝一套靜力水準儀。靜力水準儀的貯液容器相互用通液管完全連通,貯液容器內注入液體,當液體液面完全靜止後系統中所有連通容器內的液面應同在一個大地水準面上▽O,此時每一容器的液位由感測器測出,即初始液位值分別為:H10、H20、H30、H40、·····Hi0,如圖示1。
假設被測物體測點1作為基準點,測點2的地基下沉,測點3的地基上升,測點4的地基不變等等,當系統內液面達到平衡靜止後形成新的水準面▽i0,則各測點連通容器內的新液位值分別為:H1、H2、H3、H4······Hi,如圖示3。
系統各測點的液位由靜力水準儀感測器測得,各測點液位變化量分別計算為:△h1=H1-H10、△h2=H2-H20、△h3=H3-H30、△h4=H4-H40······△hi=Hi-Hi0。其中計算結果:△hi為正值表示該測點貯液容器內的液面升高,△hi為負值表示該測點貯液容器內的液面降低,如圖示2。
在此,選定測點1為基準點,則其它各測點相對基準點的垂直位移(沉降量)為:△H2=△h1-△h2、△H3=△h1-△h3、△H4=△h1-△h4、······△Hi=△h1-△hi。其中計算結果:△Hi為正值表示該測點地基抬高,△Hi為負值表示該測點地基沉降,如圖示2。
如果知道兩測點間的水平距離L,則兩測點間相對傾斜的變化也可算得,如圖示2。
圖1(水平時)
圖2(沉降時)
產品技術參數
測量範圍:0~100mm
解析度:0.001mm
精度:0.01mm
水平傾角量程:±5° 精度:0.001°
信號類型:RS232、485
使用溫度:-30~80℃
防護等級:IP67
整機功耗:0.1w
無線距離:500m~3km組網式
通信方式:GPRS 、433電台、Zigbee
電池工作時間:360天
工作電壓:3-24v
數據記憶體:1600組
外觀尺寸:81mm×210mm
重量:0.8kg
刻度誤差:0.001mm