剖面沉降监测仪器

介绍了剖面沉降仪的安装,原理等。

XS558-D型

滑动式水平沉降仪

一、用途

XS558-D型智能数显滑动式沉降仪是以进口敏感元件为沉降装置，与XS558-D型

智能数显沉降仪表组成沉降系统。其内部是以伺服（即力平衡式）为基础的测量系统，其特点精度高、稳定性好、分辨率高，广泛用于以观测土石坝、建筑物基坑、堤防、

地下建筑工程、岩石边坡港务工程等土体内部的水平位移变化。是需要观测测量工程

中必要的精密测量仪器。

二、主要性能技术指标。

测量范围：0～±53°（与地垂线的夹角）

分辩率：0.0004°

系统精度: ≤0.01mm/500mm

系统总精度：≤±4mm/30m

线性：±0.025%(30°以内)

重复性：±0.025%

导轮间距基准：500mm

测杆尺寸：φ30³660mm

测杆重量：2.35kg

仪表重量：3.8kg（包括可充电电池）

电源消耗：200mA（不使用背光灯）可连续使用30小时

300mA（使用背光灯）可连续使用16小时

数据分组：001-255组

断电数据：保存时间10年

使用环境：-20℃～60℃

抗 渗: 300m(全方位防水防震)

抗 震:20000g(敏感轴方向,其中g为1个单位的重力加速度)

三、工作原理

在岩土工程领域，沉降仪主要用于测量土体运动，诸如：可能产生在不稳固边坡

（滑坡）或挖方过程中周围的侧向运动等。也可用来监测堤坝、芯墙的稳定性，打桩

或钻孔的布置和偏差，以及在回填、筑堤和地下储罐中土体的沉陷等。

所在这些场合，通常要安装一根沉降管，将其安装在地下的钻孔内或将管浇筑在

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混凝土的结构中，也可将管埋在筑堤之中。该沉降管有四个槽口，用于固定便携式沉

降仪探头的滑轮。探头连在和读数仪相连的电缆的一端，用于观测与沉降相关联的竖

直（或水平）倾斜量，并以这种方式测量由土体运动所引起的任何倾斜量的变化。

为了获得安装沉降管的土体周围一个全面的观测报告，必须沿沉降管进行一系列

倾斜测量。常规的沉降探头有两组滑轮，距离相隔0.5米，测试前，先把测管标明方

向，测杆标明A+、A-，使计算数据一致。将探头放到沉降管底部并开始读数。探头每

提升0.5米进行读数，直到到达沉降管的顶部，这组读数被称为A+读数（正测）。把

探头从套管中取出，旋转180°重新入沉降管中，方法同上，又可得到另一组数据A-

读数（反侧）。

数据处理时，将上述两组读数（A+、A-）相结合（将一组数据减去另一组数据）

以此来消除倾角传感器零飘的影响。沉降仪探头在竖直位置时读数产生零飘偏差，理

想的偏差应是零，而实际上在使用探头时，由于传感器的偏差、滑轮的磨损或者因下

落以及和沉降管底部相碰太厉害对传感器的冲击所导致有一零飘值。

下次的沉降管观测数据，当与原始的观测数据了解相比较时，就可知沉降管的倾

斜量变化和这些变化所引起的位置变化。倾斜量变化分析的最好方式是通过计算上部

滑轮相对于下部滑轮组所产生的倾角（θ）与观测读数间距（L）的水平偏移。在沉降

各位置处两组读数（A+、A-）相减就可以得出Sinθ，把这个值乘以读数间距（L）和

相应的系数，就得到一个以工程单位（XS558-D沉降仪器上显示为mm）输出的水平偏

移。

在数据处理的同时，应进行数据可靠性的分析，通常的分析方法是“查和”，即将

两组读数（A+、A-）相加，相加后的由倾斜引起的那部分读数被抵消，只留下一个等

于沉降仪传感器零偏移两倍的一个值，在新北软件中表示为“差值”项，当查和值或

软件中“差值”项为常量时，说明测量的数据有较高的可靠性，反之，如果差值出现

软大的变动或突变，说明测量数据存在问题，这时应首先检查测量过程中下列几个情

况：

1、跳过或重复读取下一个读数；

2、读数之间，没有使沉降仪静置足够的时间；

3、探头、电缆或读数装置故障。这也许是由于震动、受潮、电池缺电、探头或电

缆的开路或短路造成的。

4、不小心地安放滑轮使得探头滑轮组一次观测与另一次观测不在同一位置。

5、将滑轮正好放置在沉降管接头处，以致读数不稳定或出错。

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四、功能

XS558-D沉降仪适用于沉降探头输出电压为±2.5V沉降探头，内置20Bit超高分

辩率数模转换器，仪器配置64K存贮器及RS-232电脑接口，随机提供的通讯及数据处

理软件，供使用微机与其通讯上载数据供进一步的分析处理。

仪器带有内置充电电池及防水薄膜面板，便于现场恶劣环境中使用。

注：开机后屏幕显示：XS558-D活动沉降仪(Ver2.0A),其中Ver2.0A表示的仪器带有低电压检

测及自动关机功能。

4、开机操作

(1)、开机前应检查仪器是否与沉降探头相连，沉降探头通过连接电缆和轮出插头，应与沉降

数仪面板上标有“沉降探头”的五芯插座相连。

(2)、按面板上的“开关”键后，仪器显示“：XS558-D活动沉降仪（Ver2.0A）”开机提示符，

稍停片刻，即进入测值显示屏。

Num：01为测孔号，测孔号取值范围（01-255），每个测孔号可贮存各个测量深度的多组沉降

数据（每组数据包括A+读数及A-读数），使用者应注意测孔号与现场测孔原始编号的固定对应关

系。

Dep：50.0提示当前沉降探头位置深度，当开机后，仪器显示予置深度，即测孔设置深（每个

测孔可设置不同的深度）。注：定义沉降探头的底部滑轮轴为标记零点。

。 ：表示当前处于正测过程（即探头方向与予计变形的方向一致，称为A+读数）

。 ：表示当前处于反测过程（即探头方向与予计变形的方向相反，称为A-读数）

: 缺电符号，表示机内电池电压不足，需充电（Ver2.0版本的仪器出现缺点符号五分

钟后将自动关机）。

—017.60mm：当前沉降探头的偏称值，单位mm（以下公式中符号d表示）。

—0352.00mv：当前的电压值，单位mv（以下公式中符号U表示。）

5、计算公式及数据处理

5.1电压一位移转换系数

由于输出电压与倾角的正弦成正比。

电压U=KSinθ（θ为沉降倾角，K为沉降探头的灵敏度系数）

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测杆轮距 L=500mm

沉降倾角 Sinθ=U/K

偏移量 d=L²Sinθ=(L/K)²U=C²U

C:探头电压一位移转换系数（沉降探头系数）

例如：对于K=10000mv/g的测头 C=L/K=500mm/10000mv=0.05mm/mv

注：（1）以上系数为轮距=500mm时计算结果。

（2）由于受XS558-D仪表显示位数的限制，电压一位移转换系数的最大值为

0.4mm/mv。一般均可满足使用要求。本探头是0.05mm/mv转换系数。

累积偏移量

D=∑di=∑c²ui i=1 i=1

位移量=累积偏移量-初始偏移量

N N Si=D-D0

5.2数据处理

沉降测头以其导轮沿着沉降管的导槽移动。测头的传感器测量沉降管角度，输出一个电压信号

在测读数仪面板上显示出来。测头测出来的信号是以沉降导管导槽为方向基准，在固定轮距上的

倾角信号可换 …… 此处隐藏：5670字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……