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静力水准仪的分类及各自原理

发布时间:2021-06-28

静力水准仪是一种常见的工程监测仪器,其主要作用是监测建筑的垂直位移。测量原理上可以分为测量液位高度和测量压力差两大类本文针对测量液位高度的连通管式静力水准仪分类来讲。

 

基于测量液位变化的静力水准仪是连通器的原理,即在重力作用下一根通液管所连接的各个传感器内的液面高度应保持一致,其原理实质是通过测量传感器内的各种测距设备测得液位值,进而计算出监测点相对于基准点的沉降量。

 

1.振弦式静力水准仪

各个传感器容器使用通液管联接,每一容器的液位由一精密振弦式传感器测得。传感器下挂有一个浮筒,当容器液位发生变化时,浮筒所受到的浮力可以被振弦传感器感应,从而测得传感器内的液位变化。

 

2.磁致伸缩式静力水准仪

传感器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触浮球组成。测量时,由电路先发出一起始脉冲,脉冲沿测杆内的磁致伸缩线传输,同时会产生沿其方向前进的旋转磁场。当这个磁场与浮球中的永久磁场相遇时,会产生磁致伸缩效应而产生的电流脉冲,通过并计算出两个脉冲之间的时间差,即可精确地算出被传感器内液位值。

 

磁致伸缩式.png


3.光电式静力水准仪

  光电式(CCD)静力水准仪是采用CCD器件(电荷耦合器件)实现的一种非接触式高精度自动化位移量设备,根据连通管内液面保持自然水平的原理,能够通过浮子标杆的上下相对移动在CCD上产生投影而测出各测点液面垂直位移变化。算出CCD静力水准仪浮子标杆的准确位置。从而得到测点液面的位移值,经与基准点液面位移变化的比较,计算出各测点的相对垂直位移。

 

4.电容式静力水准仪

电容式静力水准仪计根据变面积型电容感应原理设计。当测点垂直位移发生变化时,采用屏蔽管接地方式改变变极的电容感应长度,从而使其与中间极间的电容量发生变化,利用比率测量技术。通过测量仪器的中间极与可变极、中间极与固定极之间的电容比值的变化,将测点垂直位移变化转换为电容比变化量输出。

 

5.倾角式静力水准仪

测点传感器发生沉降,会带动基准点传感器液位也发生变化,通过浮球带动精密角位移传感器,从而换算出传感器内液位的变化量,从而得到测点传感器与基准点传感器各自的液位值,计算相对基准点的沉降变化。

 

6.激光式静力水准仪

  采用高精度激光传感器直接测出传感器内液位,通过测量基准点与监测点传感器内液位的变化量,计算各点沉降量。

 

 

7.超声波式静力水准仪

  采用高精度超声波传感器直接测出传感器内液位,通过测量基准点与监测点传感器内液位的变化量,计算各点沉降量。

  

根据不同的监测环境来选择适合当下的静力水准仪。适合的水准仪才能在监测中发挥它的作用。


武汉中地恒达科技有限公司是工程监测仪器,地灾监测系统,环境监测系统及各类监测项目解决方案的供应商和服务商。主营产品有:普适型gnss接收机、倾角加速度计、导轮式固定测斜仪,液压静力水准仪、无线低功耗倾角计、磁致伸缩式静力水准仪、数字信号采集仪、双轴倾角计等




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