XB338-2滑动式测斜仪

滑动式测斜仪

一、用途

XB338-2升级版数显滑动式测斜仪是以进口敏感元件为测斜装置，与XB338型智能数显测斜仪表组成测斜系统。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***，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：±2mm/30m
　　线性：±0.025%(30°以内)
　　重复性：±0.025%
　　导轮间距基准：500mm
　　测杆尺寸：φ30×660mm
　　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:
　　使用环境：-20℃～60℃ 抗 渗: 300m(全方位防水防震) 抗 震:50000g(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，测斜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，通常要安装一根测斜管，将其安装在地下的钻孔内或将管浇筑在混凝土的结构中，也可将管埋在筑堤之中。该测斜管有四个槽口，用于固定便携式测斜仪探头的滑轮。探头连在和读数仪相连的电缆的一端，用于观测与测斜相关联的竖直（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。

为了获得安装测斜管的土体周围一个全面的观测报告，必须沿测斜管进行一系列倾斜测量。常规的测斜探头有两组滑轮，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。将探头放到测斜管底部并开始读数。探头每提升0.5米进行读数，直到到达测斜管的顶部，这组读数被称为A+读数（正测）。把探头从套管中取出，旋转180°重新放入测斜管中，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。测斜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测斜管底部相碰太厉害对传感器的冲击所导致有一零飘值。

下次的测斜管观测数据，当与原始的观测数据了解相比较时，就可知测斜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。在测斜各位置处两组读数（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（新北测斜仪器上显示为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，只留下一个等于测斜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，没有使测斜仪静置足够的时间；

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、将滑轮正好放置在测斜管接头处，以致读数不稳定或出错。

四、功能

新北测斜仪适用于测斜探头输出电压为±10V测斜探头，内置20Bit***分辩率数模转换器，仪器配置512K存贮器及RS-232和USB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：新北活动测斜仪。

五、开机操作

1、开机前应检查仪器是否与测斜探头相连，测斜探头通过连接电缆和轮出插头，应与测斜数仪面板上标有“测斜探头”的五芯插座相连。

2、按面板上的“开关”键后，仪器显示“新北活动测斜仪”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（0-50），每个测孔号可贮存各个测量深度的多组测斜数据（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提示当前测斜探头位置深度，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：定义测斜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，需充电版本的仪器出现缺点符号五分钟后将自动关机。

—017.60mm：当前测斜探头的偏称值，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。）

六、计算公式及数据处理

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为测斜倾角，K为测斜探头的灵敏度系数）

测杆轮距     L=500mm

测斜倾角     Sinθ=U/K

偏移量       d=L·Sinθ=(L/K)·U=C·U

C:探头电压一位移转换系数（测斜探头系数）

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）由于受新北仪表显示位数的限制，电压一位移转换系数的值为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=∑c·ui

位移量=累积偏移量-初始偏移量

                            Si=D-D0

2、数据处理

有关“位移”及“差值”的计算公式。测头以其导轮沿着测斜管的导槽沉降或提升。测头的传感器可以测量管在每一深度处的倾角度，输出一个电压信号在测读仪面板上显示出来，测头测出的信号是以测斜导管导槽为方向基准，在某一深度处，测头上下导轮标准间距L上的倾斜角的函数，该信号可换成水平位移。

以伺服加速度探头为例，加速度计敏感轴在水平面时，矢量g在敏感轴上的投影为零，加速度计输出为零，当加速度计敏感轴与水平面存在一个倾角θ时，在加速度计输出一个电压信号。

Uout1=Ko+Kgsinθ                   (1)

式中：K0为加速度计偏值

      K为加速度计灵敏度

      g为重力加速度

为了清除Ko的影响，可以将测头调转180°。在该点进行***次测量，得

             Uout2=Ko-Kgsinθ                   (2)

（1）—（2）将偏值Ko消去，得差数

Uout1-Uout2=2Kgsinθ                (3)

（1）+（2）将加速度计的倾角投影值抵消，只留下偏值的2倍，称为“差值”，上述方法称为检查测斜数据质量的“差和”方法。

七、测量

（1）输入并设定空号：测孔深度、测头参数、日期、时间、存储器容量等。

（2）连接测斜探头并通电预热。

说明：由于测斜探头采用高精度的测试元件，开机通电需要建立稳定的热平衡状态。因此在每次进行连续测量工作前，需提***至十分钟开机，否则（在五分钟前使用）会出现轻微的测量值漂移现象。

（3)读数及存贮

     测量过程中注意应尽量读取存贮显示屏稳定的数据，当探头移动一个新的位置应使之静置五至十秒再读数。如需存贮可按面板上的存贮按钮或遥控按钮，屏幕出现提示：（见图1）

表示存贮完成。存贮数据后，当前显示深度自动减去一个仪器轮距，提示探头下一个位置深度，每一次存贮，即减去一个仪器轮距，直至当前深度至0.5m时，再按一次存贮键，屏幕出现：（见图2）

表示A+方向测量结束，这时应及时将测头旋转180°慢慢放入测孔底进行A-方向的测量，测量过程与A+方向相同，直至屏幕出现Dep:0.5时（当轮距为0.5m时），再按一次存贮键。

表示完成***测孔的一次完整的测量。

注：在A+或A-测量过程中如发生错误，可以终止测量应视为不完整测量，如需继续测量应及时关机并重新开机以使仪器运行初始化，否则会出现通讯故障。

（4）补测

   仪器提供补测功能，如测量过程中发现已测量过的某一深度的数据或当前的数据有问题需重测，可按“菜单”键进入深度修改功能，使用上下键，选择***的深度值，并将探头移至深度再一次按“菜单”键进入测量状态，这时按“确认”键重新存贮测量值，仪器将会自动更新存贮器中的数据。

八、使用注意事项

（1）由于测斜探头采用高精度的测试元件，开机通电需要建立稳定的平衡状态。因此在每次进行连续测量工作前，需提***至十分钟开机。

（2）使用中注意测头正负方向设定，改变电压位称转换系数C的正负号，可改变输出位移值的正负。

（3）使用时应特别注意电缆测斜探头连接凹凸处的两个内六角螺钉反复上紧，以防止下管入水测试后六角螺丝热胀冷缩松动影响测试数据，所以测试一井后再紧固内六角螺丝一次。

九、测量

1、输入并设定测孔号；测控深度、测头参数、日期、时间、存贮器容量等。

2、连接测斜探头并通电预热。

说明：由于测斜探头采用高精度的敏感元件，开机通电需要建立稳定的热平衡状态。因此在每次进行连续测量工作前，需提***至二十分钟开机，否则（十分钟前使用）会出现轻微的测量值漂移现象。

3、有关测斜探头操作请详见新北使用手册。

表示存贮完成。存贮数据后，当前显示位置自动递增一个仪器轮距，提示探头一下一个位置，每一次存贮，即减少一个仪器轮距，直至当前位置至深度（MAX），再按一次       ，屏幕出现：

请在此处加入测量原理等内容！！！

5、面板界面介绍

图5测斜读数仪面板

孔号：需要测量的孔号

深度：需要测量的孔号对应的深度

XX mm:  测量的这个点的位移数值（这个点位移的1/2）

XX mV:  传感器信号电压

：***测（正测）

 ：电池电量

5.1、菜单结构

设置孔号：设置测试孔编号。

深度间隔：可进行每测0.5米、1米和2米的选择（标准测量为0.5米）。

设置孔深：设定每个测试孔的深度。深度每个孔测试间隔为0.5米时最深可以设置150米。间隔1米时可以设置300米。

灵 敏 度：此数值为出厂标定值，测试间隔为0.5米时，不准变动此数值。如果设置测试间隔为1米时将此数值乘以2

初始偏差：此数值为出厂标定。如果正测和反测相差较大时，可选择一个固定的孔深，把正测和反测数值相加除以2，把得到的这个数值在原来的数值上减去，即可对零偏进行修正。

删除数据：可以把读数仪里的数据进行选择性删除。

格式数据：数据全部删除。

设置背光：背光开或关。

修改时间：读数仪的时间设置。

内存消耗：查看内存剩余量和孔剩余量，总量为50个孔。

电压参数：电池电压。

固件版本：固件版本号及设备编号。

5.2、按键

l 存储

存储数据按钮，如果有外接遥控，可以不使用

l 查看

测量的数据可用本机查看（参照使用中的查看）

l   

选择孔号、设定深度和查看数据时选择孔号。

l   

选择菜单和查看孔深

l 退出

退出每项菜单选择

l 确定

每项选择的进入或确定。

5.3、接口

l 测斜探头

测斜仪和读数仪的连接插口。

l 充电接口

用于为读数仪充电，。.

l 通信及手持按键接口

分别接通信电缆和手持按键，用于上传数据和保存数据。

6测斜仪的使用：

6.1、仪器的连接

测斜仪的电缆插头和读数仪的测斜探头连接，测杆和电缆一端的接口连接，用螺丝刀拧紧。打开读数计电源开关。把测斜仪低导轮朝向基坑方向，放到测斜管内，下到***部。向下放电缆时，不要让测斜管和电缆摩擦，以免破坏电缆的标记和损坏测斜管。

6.2、仪器的设置

每个孔的***次测量时，需要设置孔的深度。步骤如下：

按确认键进入菜单，在“参数设置“选择“孔深度”确认，显示“按确认键设置孔深”点击确认“选择孔号 ”设置孔深（孔深为测斜仪放入测斜管底后，在测斜管内离管口最近的标记上的标记数）。

6.3、测量

进行测量时用“”或“”按钮选择要测量的孔号。选择完毕后拉动电缆到最近的标记，按遥控器（或储存键）进行记录，每拉动一次电缆记录一次，读数仪里的深度会减少一个测试间隔。当测试完***一个点时，读数仪显示“方向1测试完毕”。按动遥控器后“方向1测试完毕”消失。

然后把测斜仪取出，探杆旋转180^o即高导轮朝向基坑方向，放到测斜管底部，再进行如上步骤进行记录，当测试完***一个点时读数仪出现“方向2测试完毕”，按动遥控器后“方向2测试完毕”消失。本测试孔测量完成。

如果进行多孔测量，按“”或“”选择孔号。测量方法如上。在每次测量的***个孔时，应该把测斜仪放入测斜管内开机预热10分钟，测量时数据稳定时记录，这样测量的数据会更准确。

本设备最多可以存储50个孔，在数据上传完毕后请删除数据。如果忘记删除数据，可以在出现“页面用完”还需要测量时，请在“数据删除”里删除原先上传过的数据后再进行测量。

6.4 补测

当记录是出现记录的深度和电缆的深度不一致时，可以先按左右键，再按动上下键改变需要测量的深度，就可以继续测量了。

注意：当一个孔数据全部测完，则不能进行补测。

 6.5查看

如果需要在没有上传电脑时需要数据对比，可使用查看键：用左右键选择孔号，用上下键查看每个孔的数值。

7、数据上传和软件使用

详见软件帮助文档。

8 、注意事项

测斜仪探头是完全密封的装置，因此不需要现场调节。

l 滑轮组存放时应保持干燥，应使用压缩空气枪吹掉砂粒使其免于污物，定期用轻油喷洒弹簧、轴支点和滑轮。

l 如果零偏变化是由老化或不精细操作引起的将不会影响读数的质量或精度，因为已通过在A+和A-方向上读取两组读数可消除零偏，然而，如果零偏变化超过500mV电压值，探头应送回原厂修理。

l 将一段测斜管***性地固定在实验室里不动的结构上，是一很好的作法。这段测斜管被用来作为探头率定的定期检查，把探头放进这段测斜管中会给出一个不随时间变化的读数。

l 电缆不要被锐器划破，如若电缆被划破可能导致测头进水而造成数据不稳或损坏。

l 

注：所有的说明描述及技术数据，如有变动恕不另行通知