一、滑動(dòng)式測(cè)斜儀用途

華思滑動(dòng)式測(cè)斜儀，又稱人工測(cè)斜儀，釆用MEMS重力加速度傳感器作為敏感元件，測(cè)量精度高，廣泛用于觀測(cè)土石壩、堤防、建筑地基，礦井，基坑開挖、巖土邊坡等方面土體及樁體內(nèi)部的水平位移變化，是一款工程施工監(jiān)測(cè)必配的精密測(cè)量?jī)x器，它對(duì)控制工程的安全性及穩(wěn)定性發(fā)揮著重要的作用。

圖1：滑動(dòng)式測(cè)斜儀

二、滑動(dòng)式測(cè)斜儀特點(diǎn)

★采用高精度的MEMS重力加速度傳感器，測(cè)量精度高；

★測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)記錄，存儲(chǔ)容量大；

★采用高強(qiáng)度電纜，經(jīng)久耐用；

★手提箱式設(shè)計(jì)，外業(yè)測(cè)量省時(shí)省力；

★自主研發(fā)的釆集軟件，能自定義數(shù)據(jù)格式輸出報(bào)表；

★數(shù)據(jù)采集簡(jiǎn)便，時(shí)效性高；

★豐富的云平臺(tái)功能，支持?jǐn)?shù)據(jù)一鍵上傳、備份、下載、查看分析、導(dǎo)出報(bào)表；

三、滑動(dòng)式測(cè)斜儀參數(shù)指標(biāo)

滑動(dòng)測(cè)斜儀的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)，詳見表中參數(shù)指標(biāo)。

四、滑動(dòng)式測(cè)斜儀工作原理

滑動(dòng)式測(cè)斜儀，即人工測(cè)斜儀，對(duì)工程結(jié)構(gòu)物的深部水平位移監(jiān)測(cè)是通過(guò)對(duì)與結(jié)構(gòu)物緊緊連接在一起的測(cè)斜管的監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。測(cè)斜管通常安裝在穿過(guò)不穩(wěn)定土層至下部穩(wěn)定地 層的垂直鉆孔內(nèi),測(cè)斜儀通過(guò)探頭,控制線纜,滑輪裝置和數(shù)據(jù)采集軟件來(lái)觀 測(cè)測(cè)斜管的變形。第一次觀測(cè)可以建立起測(cè)斜管位移的初始斷面。其后的觀測(cè)會(huì)顯示當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)斷面位移的變化。觀測(cè)時(shí),探頭從測(cè)斜管底部向頂部移動(dòng),在0.5m/1m處暫停并進(jìn)行測(cè)量工作。

滑動(dòng)式測(cè)斜儀的工作原理如圖所示。當(dāng)測(cè)斜儀在測(cè)斜管內(nèi)自下而上滑動(dòng)測(cè)量時(shí)，探頭內(nèi)的傳感器敏感地反映出測(cè)斜管在每一段深度 L 處的傾斜角度變化，進(jìn)而根 據(jù)傾斜角求出不同高度處的水平位移增量，即𝑑𝑖 = 𝐿 sin 𝜃𝑖，由測(cè)斜管底部測(cè)點(diǎn)開 始逐漸累加，可得任意高程處的水平位移，即：𝑆𝑗 = ∑ 𝑑𝑖 𝑗𝑖=1 式中：𝑑𝑖為第 i 測(cè)量 段的水平位移增量；𝜃𝑖為第 i 測(cè)量段管軸線與鉛垂線的夾角；𝑆𝑗為測(cè)斜管底端固 定點(diǎn)（i=0）以上 i=j 的位移。

在測(cè)斜儀觀測(cè)時(shí)為了消除和減少儀器裝備的誤差,應(yīng)在位移的正方向及探頭調(diào)轉(zhuǎn)180度的方向(A+/A-方向)各測(cè)一次數(shù),取正反兩方向的代數(shù);平均值作為觀測(cè)值。

五、滑動(dòng)式測(cè)斜儀硬件系統(tǒng)

人工測(cè)斜儀硬件系統(tǒng)主要由測(cè)斜探頭、控制電纜、藍(lán)牙線盤、采集平板等組成，出廠配置時(shí)還會(huì)配有一些必備的配件和便攜式設(shè)備箱。本章主要從的標(biāo)準(zhǔn)配件構(gòu)成和各主要部件的基本用法進(jìn)行介紹。

下圖列出了測(cè)斜儀標(biāo)準(zhǔn)配件，采集平板可根據(jù)客戶需求來(lái)決定是否配置。

圖2：滑動(dòng)式測(cè)斜儀硬件系統(tǒng)

1、滑動(dòng)式測(cè)斜儀主要部件介紹

本節(jié)對(duì)人工測(cè)斜儀系統(tǒng)中的主要工作部件進(jìn)行詳細(xì)介紹。通過(guò)本節(jié)的闡述用戶可以清楚的了解人工測(cè)斜儀每個(gè)部分的構(gòu)成以及具體用途。

1.1、滑動(dòng)式測(cè)斜儀探頭

人工測(cè)斜儀探頭采用的是標(biāo)準(zhǔn)米制單位，探頭整體長(zhǎng)度為0.74m，探頭上下導(dǎo)輪間距為0.5m。實(shí)際使用過(guò)程中，參與計(jì)算的部分只有上下導(dǎo)輪間的0.5m，其余部分只是為了將探頭固定在測(cè)斜管內(nèi)并方便測(cè)量。如圖3所示，整個(gè)探頭由底部緩沖墊、底端滑輪組、MEMS加速度外殼、頂端滑輪組、電纜連接頭組成。我們將電纜連接的一端定義為探頭的頂端。

圖3：滑動(dòng)式測(cè)斜儀探頭

探頭的電纜接線端標(biāo)有A+符號(hào)，用以指明測(cè)量的方向（A+方向），探頭的上下滑輪組所在平面的方向與A方向保持一致。在實(shí)際工作過(guò)程中我們將需要測(cè)量的方向（即有變形趨勢(shì)如垮塌、滑坡的方向）定義為A+方向，與A方向垂直的方向定義為B方向。探頭內(nèi)有2個(gè)傾斜傳感器，A軸傳感器測(cè)量滑輪平面內(nèi)的傾斜，B軸傳感器測(cè)量與滑輪垂直平面的傾斜。如圖4所示，展示的是由測(cè)斜儀接線端俯視探頭所標(biāo)識(shí)的A、B方向。

圖4：探頭MARK線標(biāo)識(shí)

探頭的接線端為6芯公口線頭，用來(lái)和藍(lán)牙線盤上的線纜進(jìn)行連接。接線頭處采用三層防水螺紋設(shè)計(jì)，同時(shí)保證了接頭處的線纜承重和防水。

1.2、滑動(dòng)式測(cè)斜儀控制線纜

控制線纜的主要作用是在測(cè)量時(shí)限定探頭能達(dá)到的最大深度，同時(shí)為探頭供電，并將測(cè)量的數(shù)據(jù)回傳到藍(lán)牙線盤上,如圖5所示�？刂凭�纜上每隔0.5m有一個(gè)刻度，第一個(gè)刻度距離探頭頂輪0.5m，在每個(gè)刻度的標(biāo)識(shí)處用加固的金屬圈進(jìn)行固定，方便采集時(shí)測(cè)斜儀的固定。在線纜的接線處為6芯母口接頭，用來(lái)和探頭連接。

1.3、滑動(dòng)式測(cè)斜儀藍(lán)牙傳輸線盤

藍(lán)牙線盤和控制線纜連接在一起為控制線纜和探頭供電，數(shù)據(jù)采集平板電腦通過(guò)藍(lán)牙和線盤配對(duì)，向線盤發(fā)送控制指令并獲取探頭反饋的數(shù)據(jù)。線盤帶有10080mAh的內(nèi)置電池，可連續(xù)工作10小時(shí)，待機(jī)(電源燈常亮，藍(lán)牙燈閃爍)約為20天左右。線盤的正面控制面板帶有一個(gè)電源開關(guān)按鈕以及三個(gè)指示燈。

圖5：滑動(dòng)式測(cè)斜儀線盤

六、滑動(dòng)式測(cè)斜儀軟件介紹

滑動(dòng)測(cè)斜儀配合的數(shù)據(jù)采集軟件是一款功能強(qiáng)大的軟件，軟件運(yùn)行平臺(tái)為安卓平臺(tái)，可以安裝在市場(chǎng)上所有的安卓設(shè)備中。除了具有操作界面簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)采集快捷的特點(diǎn)外更能支持自定義數(shù)據(jù)報(bào)表輸出格式�，F(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)回傳到服務(wù)器，通過(guò)藍(lán)牙分享到其它設(shè)備。

圖6：滑動(dòng)式測(cè)斜儀軟件界面

人工測(cè)斜儀軟件分為首頁(yè)應(yīng)用界面和控制界面。應(yīng)用界面的主要功能為藍(lán)牙連接、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)傳輸、結(jié)果導(dǎo)出�？刂平缑�(如圖9所示)則主要是對(duì)軟件平臺(tái)賬號(hào)，測(cè)量控制進(jìn)行設(shè)置以及軟件版本在線更新等功能。

七、滑動(dòng)式測(cè)斜儀使用現(xiàn)場(chǎng)

圖7：滑動(dòng)式測(cè)斜儀工作現(xiàn)場(chǎng)