固定式测斜仪

本使用说明仅适用于本公司生产的GN-1B型测斜仪。

1用途

GN-1B型测斜仪广泛适用于测量土石坝、面板坝、岩体滑坡、边坡、路基、基坑、土建基坑等建筑物的水平位移、垂直沉降及滑坡，该仪器配合测斜管可反复使用，同时可方便实现倾斜测量的自动化。测斜仪采用的是耐冲击型倾斜传感器,可靠性好稳定时间快，安装附件少组装方便。

2规格及主要技术参数

3结构及工作原理

3.1结构

GN-1B型测斜仪由倾斜传感器、测杆、导轮、信号传输电缆等组成。

3.2工作原理

通常情况下，由多支GN-1B型测斜仪串联装在测斜管内，通过装在每个高程上的倾斜传感器，测量出被测结构物的倾斜角度，以此将结构物的变形曲线描述出来。同时其测值可计算出测杆标距长度500mm范围内的水平位移。测斜仪可多支串联组装，亦可布设为一个测量单元独立工作,并可回收重复使用。测斜仪能方便地实现倾斜测量自动化。

3.3计算方法：

当被测结构物发生倾斜变形时，测斜仪将同步感受变形，其变形量Si与输出的读数Fi具有如下关系：

Si = Li ×Sin(a + b×Fi + c×Fi2 + d×Fi3)

S = S1 + S2 + S3 + S4 + ...

式中： Si — 被测结构物在第i点与铅垂线(或水平线)的倾斜变形量，单位为mm；

Li — 第i支测斜仪的两轮距间的标距，单位为mm；

Fi — 第i支测斜仪的实时测量值，单位为F；

a﹑b﹑c﹑d — 第i支测斜仪的计算系数；

S — 各测点位移值求和后被测结构物的总倾斜变形量，单位为mm。

注：当使用EXCEL进行计算时需要先将角度转换为弧度，再乘仪器标距得出位移量，公式如下：

Si = L×Sin((a + b×Fi + c×Fi2 + d×Fi3) π/180)
4 使用及安装埋设方法
GN-1B型固定式测斜仪是一种定点测量倾斜角度的仪器，可以在同一测斜管内把多支测斜传感器串联起来分布在不同高程，用于测量测斜管内传感器所在位置的倾斜角的变化量。GN-1B型固定式测斜仪常用于活动式测斜仪不易长期测量的场合，可以安装在大坝水库水位以下观测人员难以到达的位置，可以安装在高边坡危险的滑坡上观测人员上下困难的位置，观测人员只要在观测室进行遥测即可，省时省力。GN-1B型固定式测斜仪是可重复使用的测量仪器，需要与测斜管配套使用。因此，使用固定测斜仪必须埋设测斜管，方可实现测量。
4.1使用方法
GN-1B型固定式测斜仪电缆芯线定义：
红 — 电源(+)：直流电压6 ～ 12V
黑 — 地
绿 — 地
白 — 信号(+)：直流电压 -2 ～ +2V
GN-1B型固定式测斜仪为可重复使用的测量仪器，测斜仪的测量方法是测量测斜管轴线随被测结构物变化的倾斜角度。所以测量前必须先埋设测斜管，方可实现测量。
4.2埋设与安装
4.2.1测斜管的安装
先将测斜管装上管底盖，用螺丝或胶固定。测斜管与测斜管之间用管接头连接，测斜管与管接头之间必须用螺丝固定后涂胶填缝密封。
测斜管在安装中应注意导槽的方向，导槽方向必须与设计要求的方向一致。安装时将装好接头的测斜管依次逐节放入钻孔中，直至连接到设计深度的孔底。
当确认测斜管安装完好后既可进行回填，回填一般用膨润土球或原土沙。回填时每填至3～5米时要进行一次注水，注水是为了使膨润土球或原土沙遇水后与孔壁结合的牢固，以此方法直至孔口。露在地表上的测斜管应注意做好保护，盖上管盖防止物体落入。测斜管地表管口段应浇注混凝土，做成混凝土墩台以保护管口及其转角的稳定性。墩台上应设置测绘标点。
安装完成后的测斜管应先用模拟测斜仪试放，试放时测斜管互成90°的两个导向槽都应从下到上试放到，保证模拟测斜仪在测斜管导槽内能从上到下或从下到上都很平稳顺畅通过，以此作为测斜管安装完好的标志。
4.2.2仪器的安装
在安装前，须对测斜管进行测量，用活动测斜仪进行测量，这即可探一下测斜管安装的好坏，同时可绘制出测斜管的管形图，以使传感器就位后测值不至于超过其满量程限度。
在安装前还要检查孔口架是否就位固定好，以及测管是否做好十字导槽的“A+"轴向和“A-"轴向的标记。
固定测斜仪从生产厂家出厂时是散件包装的，首先应检查测斜仪的导向轮是否转动灵活，扭簧是否有力。检查传感器部件是否工作正常(以铅垂线为基准倾向导向轮一侧读数增大，倾向另一侧读数减小)，按设计高程截取连接钢丝绳(设计高程加减25cm)，并将固定测斜仪用钢丝绳首尾相连，确认完好后以备安装。
如在测孔内只安装一套仪器，只要把固定测斜仪头部与钢丝绳连接即可。在安装时要根据被测体需要观测的偏移方向，先将传感器和轮架导轮的正方向(高轮方向)对准测斜管的“A+" 轴向的导槽内，缓缓滑入测管内，理顺仪器电缆，每放一段深度用自锁扎带把电缆同吊装钢丝绳缠在一起，不要扎在固定测斜仪的部件上。当放到设计高程后把最后吊装钢丝绳固定在孔口装置的横轴上用锁扣锁紧，将电缆按设计走向埋设。
串联安装两套以上固定测斜仪时安装方法基本相同，固定测斜仪是用钢丝绳首尾相连,组装时应按施工图纸要求的数量装成一个个测量单元，检查确认完好后以备吊装。吊装是按一个个测量单元的顺序放入测斜管内，每个测量单元之间的连接用钢丝绳连接，连接一定要牢靠，各个测量单元的所有导向轮方向必须一致。
需要注意的是每套固定测斜仪要按顺序作好编号记录，逐个装入时电缆要逐个理顺一起用自锁扎带同钢丝绳缠在一起，所有电缆要松弛不能拉紧,将最后的钢丝绳缚在孔口装置的横轴上用锁扣锁紧。下放完成后应核查仪器高程是否准确，并拉动吊装钢丝绳用读数仪检查传感器的工作是否正常，随后记录稳定的初始读数。如发现问题可取出仪器重新安装。最后孔口应设保护设施。观测电缆按规定走向固定埋设。
4.2.3提示
固定测斜仪的孔口及观测电缆都应采取防雷措施，尤其雷击高发地区。
5测量
测量传感器应先将测量线快速插头插入VW-103A型读数仪的左边插座上，将测量线的各色夹子对应连接上传感器的输出电缆，黑、红为电源端，白、绿为测量端。传感器内附有智能识别芯片，其内存贮有该传感器的编号、系数K等信息。用读数仪测量时会自动将识别信息读出，可顺序存入读数仪内，通讯给计算机，方便快速统计计算及查询，使测量实现人工智能无纸化操作。
工程现场多支传感器电缆被意外挖断，仅用读数仪测量一遍，就可自动识别出每支传感器所对应的编号及身份信息。
6 电缆故障检查
传感器接长电缆通常用电缆的型号为YSPT，其电缆电阻值为50Ω /km左右。
用100V 直流兆欧表或用万用表MΩ档测量(红、黑线对绿、白线或对屏蔽线)的电阻值，如果电阻测值非常大或无穷大，电缆可能断开。如果电阻测值非常小，电缆可能是短路。其表现为读数仪测量不出读数，可能电缆接头进水短路或仪器进水。
7 读数不稳定
a) 将屏蔽线并接到读数仪测量线的黑线夹子上；
b) 可能电缆接头处进水，将其剪掉，重新连接；
c) 检查附近是否有干扰源，如电机、发电机、天线或交流动力电缆，可能的话远离上述干扰源。
8 注意事项
传感器安装就位前、后应及时测量频率和温度值，根据传感器编号和设计编号作好记录并存档，特别注意保护传感器信号引出电缆。