HCX-5型剖面讀數儀
使 用 說 明 書
1、概述
圖1顯示了沉降儀系統的各組成部分。探頭連著一根與讀數儀相連的特殊電纜和帶槽口的沉降管。這本手冊描述了沉降儀探頭和電纜的使用及維護方法。
圖1 沉降儀系統
2、沉降儀原理
在修建公路、鐵路等工程中,沉降儀主要用于測量路基橫斷面的沉降。
圖2沉降管
在這些場合里,通常要在路基中橫埋一根沉降管,其中有一組導槽垂直于水平面,用于沉降儀滑動測量(即沉降的方向)在沉降管中先預置一條繩索,用于牽引沉 降儀。該種沉降管有四個槽口(圖2),以配合滑動式沉降儀探頭的小滑輪(圖1),四個導輪在槽口中依靠彈簧支撐達到平衡,來測量沉降管的沉降。
在埋設沉降管時一定要注意沉降管內不能有塵土與沙粒,否則會影響測量的精度。
沉降儀使用一個力平衡伺服加速度計,其傳感器可以探測沉降儀傾角變化,并且提供足夠的恢復力使擺回到豎直零位置。從豎直零位置傾斜的越大,恢復力也越大, 因而擺塊不能自由運動。恢復力的大小,轉變成電信號輸出,在讀數裝置上顯示,成為傾斜的量度。由于恢復力和傾斜角的正弦成正比,因而輸出值也和測孔沉降偏 移成正比。
為了獲得沉降管周圍地層的一個完整的觀測報告,有必要在沉降管周圍進行一系列沉降觀測。沉降儀探頭 兩組小滑輪,距離相隔0.5m,將探頭放到沉降管的一端,并從管底處起記讀數,即開始了沉降觀測。探頭每拉動0.5米進行一次讀數,直到沉降管的端口,這 組讀數被稱為A+讀數,為使操作過程簡單,在電纜上每0.5米作有一個標記把沉降儀從沉降管中取出,把電纜插頭和測桿旋開,把連接繩索端旋開,測桿旋轉 180度重新對接,重新放入沉降管中,重復上述步驟測量的數據成為A-讀數。
數據處理時,將讀數(A+、A-)相結合(用一組數據減去另一組數據),以此來消除力平衡伺服加速度計的零偏的影響。沉降儀探頭在水平位置時讀數產生零 偏。理想的偏差應是零,但在使用探頭時,由于傳感器的偏差、滑輪的磨損、或者主要由于探頭碰撞太厲害造成對傳感器的沖擊,通常會產生一個零偏移并會發生變 化。
下次測量的沉降管觀測數據,當與原始的觀測數據相比較時,就可知沉降管的傾斜量變化和這些變化所引起的位置的變化。傾斜量的變化(LSinθ)分析的好 方式是通過計算上部滑輪組相對于下部滑輪組間觀測讀數間距(L)的水平偏移(通常滑輪是基于探頭的,公制是0.5米)。在沉降儀各位置處,各軸的兩組讀數 (A+、A-),相減就可得到變化量,這個變化量與沉降探頭和水平面的夾角的正弦成正比,即sinθ把這個值乘以讀數間距(L)和相應的系數,就得到一個 以工程單位(測讀儀的顯示單位為mm)輸出的水平偏移。這些偏移與初的觀測偏移相比較所累積的偏差形成一條偏移曲線如圖3所示。
圖3 沉降觀測說明
當把這些遞增的水平偏差累加起來,從測孔底部始繪成曲線,結果就是初次觀測與后來的任一次觀測之間的水平偏移變化曲線,代表此觀測期間土體發生的變形,即沉降位移,見圖4,從這個偏移曲線上很容易看出在某個位置正在發生偏移。
圖4 沉降偏移曲線
在測試過程中有下列任何一種情況均可損害數據的質量:
■ 跳過或重復讀取下一個讀數。
■ 讀數之前,沒有使沉降儀靜置足夠的時間。
■ 探頭、電纜或讀數裝置故障。這也許是由于震動、受潮、電池缺電、探頭或電纜的開路或短路造成的。
■ 不小心地安放滑輪使得探頭滑輪組一次觀測與另一次觀測不在同一位置。
■ 將滑輪正好放置在沉降管接頭處,以致讀數不穩定或出錯。
■ 沉降管周圍有大型機械作業及相關環境干擾。
■ 沉降管中有塵土或沙粒。
3、沉降儀測桿
圖1顯示了沉降儀探頭組成部件。一個圓柱形不銹鋼外殼,在外殼的兩端裝有帶彈簧彈力支撐的滑輪組。
在探頭兩端有連接插頭,用來連接讀數儀纜繩。
4、沉降儀電纜
電纜:電纜把測桿和讀數計連接起來,沉降桿是沉降儀的心臟,而電纜除了向測頭供電和向讀數儀傳遞信號外,還是測頭測試點的深度尺和測頭升降拉動的繩索。為 了使電纜在拉動時不致于有長度變化,采用了特制的內設一根加強芯的米標電纜,電纜上每0.5m間距有一標志,標志所示距離從測桿的上導輪起記。
上端為電纜接頭,用以和沉降儀讀數儀相連。下端為沉降儀測頭和接口,用以和測桿連接。
5、面板界面介紹
圖5沉降讀數儀面板
孔號:需要測量的孔號
深度:需要測量的孔號對應的深度
XX mm: 測量的這個點的位移數值(這個點位移的1/2)
:*測(正測)
:儀器電量顯示
5.1、菜單:
1孔號
2測試間隔
1參數設置 3孔深度
4靈敏度
5初始偏差
1數據刪除
2數據操作
2格式化
菜單
1 設置背光
3系統設定
2修改時間
1可用內存
2電壓參數
4系統信息
3出廠日期
4程序設計
孔 號:測試孔編號。