一、滑動式測斜儀用途

華思滑動式測斜儀，又稱人工測斜儀，釆用MEMS重力加速度傳感器作為敏感元件，測量精度高，廣泛用于觀測土石壩、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)測必配的精密測量儀器，它對控制工程的安全性及穩(wěn)定性發(fā)揮著重要的作用。

圖1：滑動式測斜儀

二、滑動式測斜儀特點

★采用高精度的MEMS重力加速度傳感器，測量精度高；

★測量數(shù)據(jù)自動存儲記錄，存儲容量大；

★采用高強度電纜，經(jīng)久耐用；

★手提箱式設計，外業(yè)測量省時省力；

★自主研發(fā)的釆集軟件，能自定義數(shù)據(jù)格式輸出報表；

★數(shù)據(jù)采集簡便，時效性高；

★豐富的云平臺功能，支持數(shù)據(jù)一鍵上傳、備份、下載、查看分析、導出報表；

三、滑動式測斜儀參數(shù)指標

滑動測斜儀的技術參數(shù)指標，詳見表中參數(shù)指標。

四、滑動式測斜儀工作原理

滑動式測斜儀，即人工測斜儀，對工程結(jié)構(gòu)物的深部水平位移監(jiān)測是通過對與結(jié)構(gòu)物緊緊連接在一起的測斜管的監(jiān)測來實現(xiàn)的。測斜管通常安裝在穿過不穩(wěn)定土層至下部穩(wěn)定地 層的垂直鉆孔內(nèi),測斜儀通過探頭,控制線纜,滑輪裝置和數(shù)據(jù)采集軟件來觀 測測斜管的變形。第一次觀測可以建立起測斜管位移的初始斷面。其后的觀測會顯示當?shù)孛姘l(fā)生運動時斷面位移的變化。觀測時,探頭從測斜管底部向頂部移動,在0.5m/1m處暫停并進行測量工作。

滑動式測斜儀的工作原理如圖所示。當測斜儀在測斜管內(nèi)自下而上滑動測量時，探頭內(nèi)的傳感器敏感地反映出測斜管在每一段深度 L 處的傾斜角度變化，進而根 據(jù)傾斜角求出不同高度處的水平位移增量，即𝑑𝑖 = 𝐿 sin 𝜃𝑖，由測斜管底部測點開 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 測量 段的水平位移增量；𝜃𝑖為第 i 測量段管軸線與鉛垂線的夾角；𝑆𝑗為測斜管底端固 定點（i=0）以上 i=j 的位移。

在測斜儀觀測時為了消除和減少儀器裝備的誤差,應在位移的正方向及探頭調(diào)轉(zhuǎn)180度的方向(A+/A-方向)各測一次數(shù),取正反兩方向的代數(shù);平均值作為觀測值。

五、滑動式測斜儀硬件系統(tǒng)

人工測斜儀硬件系統(tǒng)主要由測斜探頭、控制電纜、藍牙線盤、采集平板等組成，出廠配置時還會配有一些必備的配件和便攜式設備箱。本章主要從的標準配件構(gòu)成和各主要部件的基本用法進行介紹。

下圖列出了測斜儀標準配件，采集平板可根據(jù)客戶需求來決定是否配置。

圖2：滑動式測斜儀硬件系統(tǒng)

1、滑動式測斜儀主要部件介紹

本節(jié)對人工測斜儀系統(tǒng)中的主要工作部件進行詳細介紹。通過本節(jié)的闡述用戶可以清楚的了解人工測斜儀每個部分的構(gòu)成以及具體用途。

1.1、滑動式測斜儀探頭

人工測斜儀探頭采用的是標準米制單位，探頭整體長度為0.74m，探頭上下導輪間距為0.5m。實際使用過程中，參與計算的部分只有上下導輪間的0.5m，其余部分只是為了將探頭固定在測斜管內(nèi)并方便測量。如圖3所示，整個探頭由底部緩沖墊、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：滑動式測斜儀探頭

探頭的電纜接線端標有A+符號，用以指明測量的方向（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。在實際工作過程中我們將需要測量的方向（即有變形趨勢如垮塌、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個傾斜傳感器，A軸傳感器測量滑輪平面內(nèi)的傾斜，B軸傳感器測量與滑輪垂直平面的傾斜。如圖4所示，展示的是由測斜儀接線端俯視探頭所標識的A、B方向。

圖4：探頭MARK線標識

探頭的接線端為6芯公口線頭，用來和藍牙線盤上的線纜進行連接。接線頭處采用三層防水螺紋設計，同時保證了接頭處的線纜承重和防水。

1.2、滑動式測斜儀控制線纜

控制線纜的主要作用是在測量時限定探頭能達到的最大深度，同時為探頭供電，并將測量的數(shù)據(jù)回傳到藍牙線盤上,如圖5所示。控制線纜上每隔0.5m有一個刻度，第一個刻度距離探頭頂輪0.5m，在每個刻度的標識處用加固的金屬圈進行固定，方便采集時測斜儀的固定。在線纜的接線處為6芯母口接頭，用來和探頭連接。

1.3、滑動式測斜儀藍牙傳輸線盤

藍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)采集平板電腦通過藍牙和線盤配對，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，待機(電源燈常亮，藍牙燈閃爍)約為20天左右。線盤的正面控制面板帶有一個電源開關按鈕以及三個指示燈。

圖5：滑動式測斜儀線盤

六、滑動式測斜儀軟件介紹

滑動測斜儀配合的數(shù)據(jù)采集軟件是一款功能強大的軟件，軟件運行平臺為安卓平臺，可以安裝在市場上所有的安卓設備中。除了具有操作界面簡單、數(shù)據(jù)采集快捷的特點外更能支持自定義數(shù)據(jù)報表輸出格式。現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)還可以通過網(wǎng)絡回傳到服務器，通過藍牙分享到其它設備。

圖6：滑動式測斜儀軟件界面

人工測斜儀軟件分為首頁應用界面和控制界面。應用界面的主要功能為藍牙連接、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)傳輸、結(jié)果導出。控制界面(如圖9所示)則主要是對軟件平臺賬號，測量控制進行設置以及軟件版本在線更新等功能。

七、滑動式測斜儀使用現(xiàn)場

圖7：滑動式測斜儀工作現(xiàn)場