四．型号,规格及技术指标
本测斜仪的型号,规格及主要技术指标如表1所示：
表1
规格代号
尺寸参数
连杆直径
标距
500
总长
650
量程
±10°
输出敏感度
≈2000
率定常数
≈ 或≈
线性度误差
<1%F·S
绝缘
≥
五．测量步骤,计算公式及记录表格
1．将电缆插头插入测头的插座内,键与槽要对准,轻松插入,要放入防水橡皮垫圈,旋紧盖帽,用扳手将盖帽拧紧,以防漏水。注意:拧紧过程中,测头外壳与电缆接头应相对固定,不能相互转动,防止内部连线旋绞,只可旋紧盖帽。
-329
-347
311
6.53
36.43
4
5.0
-65
-284
-349
219
4.60
41.03
…
表3水平位移监测成果报告
测孔编号：测孔位置：孔深：
测量日期：测量时间：计算人：
深度
标高
较昨日位移差
较开挖前位移差
变形曲线
测点高程m
坑内
mm
50
40
30
20
10
-10
-8
-6
-2
-4
4
2
0
注:
①ZW2000型电阻式位移仪中所存储的多个测孔原始数据是一次性传入计算机Excel中的,传入后,需将每个孔的数据分拆开来形成该孔的原始记录表。
a测头或电缆接头处进水或受潮绝缘降低。
b电缆断线,断股,接线叉与显示仪接线柱接触不良。
c显示仪内部进水,接线柱上锈,潮湿。
●当测得读数虽能稳定,但使测头倾斜读数并无大变,可能的原因为:
a测头已遭撞击,应变梁断线,特别是A,C线,应变桥失去桥压供给。
8.测斜管故障分析
e测斜管周围与土体结合不密实。
联系地址:南京市西康路1号
河海大学土木院结构工程实验室
邮编：210024
电话：025－83786538（办）
联系人：陈建宁025－83728525（宅）13951028657
朱碧田025－86509447（宅）13182961401
电子信箱:zhubitian@
②本仪器所监测的是相对变化量。在基坑开挖前,因测斜管的埋设本身就不可能完全铅直,因此必须仔细测得首页原始记录表,其 值将成为开挖后每天水平位移监测成果报告的初始基准,即比较的依据。
③深度—水平位移发展曲线可在Excel的图标向导中选”XY散点图”作出。
七．注意事项
1．肉眼检查仪器外观。测头外壳应无严重损伤，螺丝应紧固,导向轮转向应灵活。
测斜仪由敏感部件、壳体、导向轮、引出电缆及显示仪表组成。图1为测头。
敏感部件由应变梁及重锤组成一个弹性摆。梁上贴有组成全桥的电阻应变片（四片）。如图2,图3所示。
应变片R1,R2贴在应变梁的一侧,R3,R4贴在另一侧,位置与R1,R2对应。当测头与铅直轴倾斜一角度时（见图2）,这时应变梁产生弯曲变形,R1,R2两应变片承受拉应变,而R3,R4两应变片产生与R1,R2应变片应变量相等的压应变。采用静态电阻应变仪可以测得应变梁的这一应变值设为 ,由力学知识可知,它与转角 的正弦成正比,设测头标距（两导向轮间的距离）为L,则可测得测头两导向轮间水平方向的相对位移
以下列举常用的报表格式:
表2水平位移监测当日原始记录表
测孔编号：测斜仪编号：率定系数f：
测量日期：测读时间：测读人：
点号
深度
读数
0
7.0
71
-425
-354
496
10.42
10.42
1
6.5
83
-441
-358
524
11.00
21.42
2
6.0
24
-380
-356
404
8.48
29.90
3
5.5
-18
2．用万用电表测量电缆引出线的四根芯线的阻值,可将两组阻值在120Ω左右的引出线分别接在应变仪接线柱的A,C和B,D接线柱上,或按图3所示的引出线色标或字标连接。
3.按使用的应变仪的使用说明,调整好应变仪使其处于测量状态。
4．测斜的正指向,是指测斜仪测头导向轮上端向变形方向倾斜时示值为正数或趋正的指向,反相则减小或趋负。如果需要变更正负号,则可将接线柱上B、D互换即可。在第一次确定接线方式后,以后就不能再改变了,以防出错。通常在出厂前,A,B,C,D在线上已经标明了。
BC-1型应变式测斜仪
使用说明书
河海大学建工仪器部
2005年10月修订
BC-1型应变式测斜仪使用说明
一．用途
BC-1型应变式测斜仪可用于土基内部各土层水平位移的测量。与预埋在土体或结构中的柔性测斜管相配合,用以对土坝、露天矿、建筑施工中的基坑开挖、打桩时所引起的对周围各种地下管线及建筑物影响等方面的监测。也可用于各种建筑物如高层建筑、桥梁公路、闸门等由于地基不均匀沉陷以及外力作用引起的倾斜、变形方面的监测。至今,国内外已有多种传感原理的测斜仪,有伺服扰性摆加速度计式、伺服石英扰性摆加速度计式、差动变压器式、差动电容式、电阻应变式、钢弦式等,尽管原理不尽相同,但外形结构及使用方法原则一样。
5．工程结束后,需要用棉纱擦干测头及电缆上的泥浆及水份,弹簧及活动部分滴入少量润滑油,装入仪器盒内。置于温度为0~40°C,相对湿度低于85%,无腐蚀,有遮蔽,通风的室内环境存放。
6．仪器应定期或在工程开始前在校正台率定观察其灵敏度,线性度及零点,以便及时发现仪器故障,提高测试精度。
八．故障判断与其它需要说明的问题
b.测头在铅直状态下调零后,使测头作±10°的正反向倾斜,显示测读数变化为± 左右。
c.对某个测孔的一个测程重复进行两遍以上测读,各点读数基本重合。
d.已经过正反测程的测读, 近似常数。
6.当测读数不稳定或有其他异常时可进行以下检查:
●万用电表检查法
a量得A-C,B-D对角均为 ,而电桥一臂例如AB应为 。
式中：f－测斜仪率定常数,由率定给出,单位为
(产生1个微应变增量时,标距L两端的相对位移量)。
测量整个测管轴线水平移动的方法是将测管轴线分成若干段,每段长度等于测头标距L(500mm)。测头引出电缆上标有长度标誌,用以确定测头在测管里的位置。长度分划以测头下部导向轮为零点,每隔500mm标明长度记号。逐段(每500mm)提升或放下测头,测出各段两端点在水平面上的相对位移,便得到管轴线各点某方向的变形量,沿测量管两对互成90°的导向槽进行同样的测量,便可知测管轴线各点在水平面上两个互相垂直的X,Y方向(导向槽方向)的位移量。
测斜管的质量不好或埋设、绑扎方法不对将直接导致检测成果失准,其影响很可能大于测斜仪本身的误差,严重时还可能造成测头的毁损。
a测斜管未封底盖,中间挖破,平时未加上盖。
b测斜管底端埋设不够深,或端点未固定,产生滑移。
c测斜管十字槽方向对得不准。
d测斜管导向槽不光洁,截面或接头处衔接不平直,造成扭转甚至跳槽。
如测管底部悬挂(未与基岩固定)此时应自管口往下进行测量,测管管口段500mm高度范围内,应浇在混凝土镇墩内部,以保证管口段转角的稳定性。墩台上应设有位移测量标点,以便外部观测,修正起始点的位置。
为提高测量精度,消除测量设备的系统误差,应在每个测孔自始至终逐点正测一次,然后测头调转180°反测一次,在每个测点(即每个高程)取得 和 两次读数,从而算出以下两个结果:
二．测量原理
用恰当的方法在被测土体内部埋入一种柔性的测斜管,测斜管内部有两组互成90o的导向槽,固定在测斜仪上的一组导向轮沿测斜管导向槽上下移动,可测出测斜管每段管轴线与铅直线方向所成的倾角,从而可以计算出测斜管轴线的空间位置,如测斜管与土体变形一致,则可知土体变形的情况。
三．应变式测斜仪构造及工作原理
1.本文的表述及计算均是按标距500mm来确定的,如果测孔很深,为了减少测点,可以相隔一米一测,此时,计算所得 及 均为前者的两倍。
2.参见表2可知,对一个测孔的正反两次测程的数据,并不一定是正测程是正数,反测程是负数。关键要看正反两次差值是正是负。
3.配用普通静态电阻应变仪或是用ZW2000型电阻式位移仪,都有调零的装置或操作过程。从测斜仪的测量方法来讲,并不是必须经过调零这个步骤,调零与不调零所测得的正反向读数其差值应该是一样的,即 不变,调零的好处是减小了视在读数。调零的方法是在首次使用时将测头悬挂使之铅直,或在某个孔底进行。若不是更换或修理测头,不需要多次调零。
① , 理论上是测斜仪绝对铅直状态下的固有不对称读数,这个偏差是由于机械位置不对称和电路参数不对称而综合形成的,它应该在各个测点表现为一个常数。这个常数可作为测斜仪是否工作正常,每个测孔所采集的正反两组数据是否可信的参考。
② , 就是我们所需要的有效结果了,参照图4可知,对应于第n个测点,那个小三角形的水平直角边长 ,由于第n+1个测点的测量是建立在 的端点上的,于是，从孔底或孔的起始测点算起, ,这个 就是我们当时测得的第n个测点相对于初始值的实际相对位移量。
4.在测得一个孔的正反两个测程的数据后,其各点校核值 会有±20之内的偏差,如果偏差过大,应怀疑测头导向轮与测斜管槽的配合是否良好,测斜管周围是否填实并与土体结合是否稳定等因素。
5.通过以下方法之一项或两项,可大致判断验证测斜仪本身工作是正常的:
a.把测头垂直固定在某一位置(避风和防止阳光直射),测读应变值稳定,允许± 的跳动。
附：可提供下列土木工程仪器
XP02型振弦式频率测定仪(带波形输出)
XP05型振弦式频率测定仪(带测温)
XP99型振弦式频率测定仪(自动巡检,计算机控制)
XD20X型自动选点箱(与XP99配用)
Zw2000型电阻式位移仪(测斜、测力和位移、静力触探等)