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滑动式测斜仪（自动记录）

更新时间：2013-06-27

点击次数：7444

DP-XB558-B型

滑动式测斜仪

、用途

DP-XS558-B型数显滑动式测斜仪是以口敏感元件为测斜装置，与DP-XS558型数显测斜仪表组成测斜系统。其内是以伺服（即力平衡式）为基础的测量系统，其特点度、稳定性好、分辨率，广泛用于以观测土石坝、建筑物基坑、堤防、地下建筑程、岩石边坡港务程等土体内的水平位移变化。是需要观测测量程中的测量仪器。

二、主要性能标。

测量范围：0～±53°（与地垂线的夹角）

分辩率：0.0004°

系统度: ∠0.1mm/500mm

系统总度：∠±6mm/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：-20℃～60℃

抗渗: 300m（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、作原理

在岩土程域，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何倾斜量的变化。

为了获得安装测斜管的土体周围个面的观测报告，沿测斜管行系列倾斜测量。常规的测斜探头有两组滑轮，距离相隔0.5米，测试前，把测管标明方向，测杆标明A+、A-，使计算数据致。将探头放到测斜管底并开始读数。探头每提升0.5米行读数，直到到达测斜管的，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（将组数据减去另组数据）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相碰太厉害对传感器的冲击所导致有零飘值。

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滑轮相对于下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，就得到个以程单位（DGK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分读数被抵消，只留下个等于测斜仪传感器零偏移两倍的个值，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，这时应检查测量过程中下列几个情况：

1、跳过或重复读取下个读数；

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成的。

4、不小心地安放滑轮使得探头滑轮组次观测与另次观测不在同位置。

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、能

DP-XS558-B测斜仪适用于测斜探头输出电压为±2.5V测斜探头，内置20Bit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：DGK活动测斜仪（Ver2.0A）,其中Ver2.0A表示的仪器带有低电压检测及自动关机能。

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“：DGK活动测斜仪（Ver2.0A）”开机提示符，稍停片刻，即入测值显示屏。

Num ：01 Dep：50.0

—017.60 mm

—088.00 mv

2005-11-08 12：48

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：当前测斜探头的偏称值，单位mm（以下公式中符号d表示）。

—088.00mv：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

1、电压位移转换系数

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:探头电压位移转换系数（测斜探头系数）

例如：对于K=2500mv/g的测头

C=L/K=500mm/2500mv=0.2mm/mv

注：（1）以上系数为轮距=500mm时计算结果。

（2）由于受DGK仪表显示位数的限制，电压位移转换系数的zui大值为0.4mm/mv。般均可满足使用要求。本探头是0.2mm/mv转换系数。

i=1

累积偏移量

i=1

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深度处的倾角度，输出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个倾角θ时，在加速度计输出个电压信号。

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°。在该点行二次测量，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、主菜单参数设置

在读数仪作时，按确认键“菜单”入主菜单

1、深度设置

（1）Hole：001；输入测孔号（测孔选择范围001～255）

（2）Depth：050.0m；输入当前测孔的设置深度，测孔号与深度对应。

注：深度示点为测斜探头下导轮的轴销中心。

（3）Save＆Exit；存贮上述参数并返回主菜单。

2、参数设置

（1）Param:0.2；输入测斜探头系数C，单位mm/mv，需根据测斜探头的率定表，确定并输入此系数，例如：C=0.2mm/mv。

（2）InitV:000.00；输入校正零点电压，单位mv。

注：DGK活动测斜仪与测斜探头初次配合使用时应输入仪器校正零点（校正零点电压由测斜探头率定表给出），更换测斜探头时需修改读数仪的校正零点。

（3）Space :0.5m；探头轮距。

（4）Save＆Exit；存贮上述参数并返回主菜单。

3、日期/时间设置

Date： 05-11-08

日期： 05年11月08日

Time： 14：37：21

时间： 14点34分21秒

Quit： Save

退出：保存退出

菜单

使用键移动光标位置

选择Quit放弃存贮，选择Save存贮修改。

4、清除存储数据（见图1、2）

Erase Date

Erase All Data?

清除存储数据

不清除

Erase Date

Erase All Data?

清除存储数据

Yes

清除

Erase All Date

Erasing… OK

Verifying… OK

清除成

是否清除存贮器（EEPROM）中的数据，缺省值为No，如确需清除存储器的历史数据，使用上下键设置为Yes，按确认“菜单”开始，清除结束后屏幕显示：（见图3）

图1 图2 图3

5、系统信息

显示使用系统存贮器（EEPROM）中的剩余数据容量。

System Info

图1

EEPROM USED：

000.00%

已用存储空间

Press Any Key

To Returm

占有空间

6、退出菜单

注：面板按键能表

∧

—上键（1）选择菜单选项（增加）

（2）选择数字（增大）

Warning

Saving!

∨

图1

—下键（1）选择菜单选项（减少）

（2）选择数字（减小）

菜单

—移动键（1）移动光标示位置

菜单

（2）移动数字位

—确认键（1）入菜单

（2）确认选定的能

八、测量

（1）输入并设定测孔号：测孔深度、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。因此在每次行连续测量作前，需提前五至十分钟开机，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）

表示存贮成。存贮数据后，当前显示深度自动减去个仪器轮距，提示探头下个位置深度，每次存贮，即减去个仪器轮距，直至当前深度至0.5m时，再按次存贮键，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），再按次存贮键，屏幕出现（见图3）

Saving Date

Finished

Side 1

Press Any Key

To Continue

Saving Date

Finished

Side 2

Press Any Key

To Continue

图2

图3

表示

成测孔的次整的测量。

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。

（5）补测

仪器提供补测能，如测量过程中发现已测量过的某深度的数据或当前的数据有问题需重测，可按“菜单”键入深度修改能，使用上下键，选择的深度值，并将探头移至深度再次按“菜单”键入测量状态，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。

九、使用注意事项

（1）由于测斜探头采用度的测试元件，开机通电需要建立稳定的平衡状态。因此在每次行连续测量作前，需提前五至十分钟开机。

（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，所以测试井后再紧固内六角螺丝次。

十、测量

1、输入并设定测孔号；测孔深度、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。因此在每次行连续测量作前，需提*至二十分钟开机，否则（在十分钟前使用）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DGK使用手册。

4、读数及存贮

Warning

Saving!

测量过程中注意应尽量读取存贮显示屏稳定的数据，当探头移到个新的位置应使之静置五至十妙再读数。如需存贮可按面板上的存贮按钮再遥控按钮，屏幕出现提示：

表示存贮成。存贮数据后，当前显示位置自动递增个仪器轮距，提示探头下个位置，每次存贮，即递增个仪器轮距，直至当前位置至zui大深度（MAX），再按次，屏幕出现：

Saving Date

Finixhed

Side 1

Press Any Key

To Continue

存储

表示程A+方向测量结束,这时为了仪器的度把探头拉出测管,把探头在原来的方向旋转180°。

存储

再放入测管中，将测斜电缆向近端拉动个轮距，行回程A-方向测量，测量过程与A+方向相同，直至屏幕出现Dep：0.5时（使用轮距为0.5m探头时），再按次键，屏幕出现：

Saving Date

Finixhed

Side 2

Press Any Key

To Continue

表示成测孔的次整的测量。

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整测量，如需继续测量应及时关机并重新开机以使仪器行初始化，否则会出现数据通讯故障。

5、补测

确认

仪器提供补测能，如测量过程中发现已测量过的某位置的数据或当前的数据有问题需重测，可按或键入位置修改能,使用上下键选择的位置值,并将探头移至此位置再次按或键入测量状态,这时按

键重新存贮测量值。仪器将会自动更新存贮器中的数据。

6、使用注意事项

（1）由于测斜探头采用度的测试元件，开机通电需要建立稳定的平衡状态。因此在每次行连续测量作前，需提前五至十分钟开机。

（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。

附录1兴盛测斜数据处理软件（Ver2.0A）

说明

（1）适用于微机或便携机与DGK-6015测斜读数仪行数据通讯使用。

（2）软件使用前确认测斜仪及微机已通过通讯线连接。

（3）对每个测孔的次测量（组程及回程测量数据）的结果称为个数据记录。

（4）只有在面板显示“Press Store Key to start”时才能传送数据。

安装软件

使用时应安装软件，即将标有丘新北仪器土木程仪器与 “测斜数据处理软件”的光盘放入光驱，软件名为“兴盛-setup”，双击确定后屏幕出现新北测斜数据处理软件安装程序对话框，选择“确定”开始安装。按照对话框提示选择程序组（缺省设定为兴盛）。选定后单击“继续”，屏幕显示安装度，当度达到，出现安装成提示。（安装成的同时在桌面建新北的快捷方式）。

操作

在主界面下单击“开始”执行“程序”找到新北程序组单击新北（或在桌面直接加载快捷方式兴盛），出现“兴盛测斜数据处理软件”主菜单

注：正测A+、反测A-、平均偏移量、累计偏移量、系统偏差的显示单位均为毫米。

（1）系统设置

设置串口地址：COM1～COM8之间选择

通讯波特率：9600bpi（测斜读数仪出厂时波特率缺省设置为9600bpi）

（2）上载数据

单击“上载数据”，屏幕出现“正在上载数据，请稍候”提示，上载毕后软件的zui末行上载状态出现“接收成”。及记录数，注意上载数据将仪器存贮器中存贮数据上载，相同测孔号的记录以操作时间（年月日时分）区别。

（3）列表显示

单击“列表显示”，屏幕出现“选择显示记录”，软件以测孔号组合测量时间区分测量记录，例“#2 5月21日8时10分”，表示2#测孔，5月21日8时10分的测量结果，选中某个记录可行列表显示，单击选中的某记录，再单击“列表”。其中*列为测点序列号，表示探头水平移动次数，二列为距离（测斜探头的位置），三列“程A+”为程偏移量，四列“回程A-”为回程偏移量，五列为平均偏移量，即“程A+”与“回程A-”的平均值，六列为累积偏移量，根据3.1节公式：沉降量=累积偏移量-初始偏移量。七列为系统偏差，即“程A+”与“回程A-”的差值，相减后倾角均被抵消，只留下个等于水平测斜仪零偏移两倍的个值，用来检验测量数据的质量：

下列何种情况均有可能损害数据的质量：

1）跳过或重复读取个读数。

2）读数之前，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。这也许是冲击、受潮、电池缺电、探头或电缆的开路或短路。

4）不小心地安放滑轮使得探头滑轮组次观测与另次观测不在同位置。

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。

（4）图形显示

单击“图形显示”，屏幕出现“选择显示记录”，提示“zui近次测量结果”，选择测量记录并绘图。

（5）存入历史

将选择的测量记录，分地或存贮为存档文件称为“存入历史”，文件格式为“测孔号.xls”，可供Excel等其它表格处理文件调用，其中界面中间“→”符号，表示将选中的记录文件存成存档文件，“←”符号表示撤消，“→”符号表示将的记录文件存成存档文件，“←”符号表示撤消。选择“保存”后，当文件转换成后，屏幕出现“保存毕”提示。

（6）历史数据分析（曲线绘图）

选择“历史曲线分析”后，入测孔号显示，选择某测孔号，软件将列出其所有的历史数据，用户可选择分或记录行绘图及打印。

（7）历史数据分析（列表显示）

选择“历史数据显示”后，入测孔号显示，选择某测孔号，软件将列出其所有的历史数据，用户可选择条记录行报表显示及打印。

附录2

测斜探头航插连接表

航插针号	符号	意义
1	+15V	正电源+
2	-15V	负电源—
3	GND	模拟地
4	Signal	信号输出-
5	空	予留（二测斜方向）

电源充电插座连接表

航插针号	符号	意义
新线	+12V	正电源+
外皮	地	电源地

通讯航插连接表

航插针号	符号	意义
1	RXD	RS-232接收
2	TXD	RS-232传送
3	GND	RS-232地
4	空	空
5	DATA+	遥控开关
3	DATA-	遥控开关

附（备件清单）

（1）铅酸充电器 1只

（2）数据线 1根

（3）新北测斜数据处理软件 1套

（4）使用说明书 1本

（5）测斜杆 1根

（6）电缆（探头） 30米（1套）

（7）读数仪 1台

北京亚欧德鹏科有限公司

曹双双