分层标地面沉降监测光电式CCD 静力水准仪设备厂家

　　概述

　　HR9200L大量程光电式（CCD）静力水准仪（右图 ）用于安 装在水工建筑物或其他工程建筑物所设置的液体静力水准系 统的测点上，测量建筑物及其基础各测点间相对的垂直方向 变形。

　　HR9200L大量程光电式（CCD）静力水准仪用于安装在静力水准测量系统上，可以对分层标、大坝、船闸、边坡及地下洞室、地铁、桥梁、隧洞、矿山、高层建筑、地基、核电站等不同部位、块体的相对垂直位移变化进行精密测量。仪器采用了CCD光电技术，实现了非接触式测量方式，具有精度高、测量范围大、防潮性能好、稳定性好等特点。传感器采用RS-485信号输出，适合长距离信号传输，也方便接入监测自动化系统。

　　性能指标：

　　规格及型号 HR9200L光电式

　　量程(mm) 100

　　分辨率(mm) 0.01

　　精度(mm) ＜0.1

　　环境温度(°C) -20~+60

　　相对湿度 <95%

　　信号输出 RS485

　　测量原理

　　HR9200L大量程光电式（CCD）静力水准仪采用光电感应

　　原理非接触式的测量方式。以线阵 CCD 板为光敏感器件，线阵点光源阵列为光 源。测量时，通过选择合适的两个光源分别进行照射，在测量范围内，点光源 发出的光照射到反应液面升降的钢丝上，并各产生一个阴影成像到 CCD 板上， CCD 板把投影在像素阵面上阴影位置有关的光强信号转换成电荷量输出。根据两条直线确定一个点的几何规 则，通过在CCD 板上的阴影位 置便可计算出钢丝的实际位

　　置。下面以两个点光源为例进 行说明，

　　从上式可知，如果确定了两个光源在垂直方向上的位置 y1 ，y2 、钢丝在 CCD 板上形成阴影的垂直位置 , ，就可以求出钢丝在坐标系中的垂直位置y， 从而达到测量液面升降的目的。

　　1.2 仪器结构

　　HR9200L大量程光电式（CCD）静力水准仪主要由上钵体、下钵体、感应部 件、浮子、连通管和安装部件等部分组成（如图 3 所示）。下钵体内盛一定高度 的液体，且浮子随液面升降而上下位移，浮子上装有标识浮子上下移动距离的 钢丝；感应部件置于上钵体内，通过智能传感器数据采集系统能得到浮子上下 移动的距离并输出；连通管用于连接其它静力水准仪测点，并将各个测点连成 一个连通的液体通道，使各测点静力水准仪下钵体内的液面始终为同一水平

　　面。

　　图 3 大量程光电式（CCD）静力水准仪结构图 1.3 系统测量原理

　　静力水准系统的基准点应是垂直方向上的相对不动点（可以选择达到基础足 够深度、并认为已不受外界环境影响的测点作为垂直位移基准点）， 一般当坝顶 或廊道有延伸至岸坡岩体的平洞，且其深度满足不动点的要求时，可以该处岩 体作为基准点。当无符合要求的平洞可资利用时，可采用钻孔方法以达到一定 的深度，并设置双金属管标将深处的不动点引到可实施测量的部位作为基准

　　点。

　　液体静力水准系统各测点采用相对测量方法，并利用基准点进行补偿以求 得垂直位移测值值，可实现的高精度遥测。其测量原理如图 4 所 示。

　　设静力水准系统测点的初始读数为 hi0（ i ＝1 、2 、??、 n ），并设于基准 点处（设为第 1 点）的双金属管标同时测得“”高程为y10，则第 i 测点的 初始高程 Hi0 为：

　　Hi0 = y10 + △hi0

　　式中：△hi0 = hi0- h10。

　　相应地，第j 次监测第 i 测点的高程 Hij 则为： Hij = y1j + △hij

　　式中：△hij = hij - h1j。

　　图 4 静力水准系统测量原理

　　2 验收与保管

　　（1）仪器到达施工现场后，应开箱检查。用户开箱验收仪器时，应先检查仪器的数量（包括仪器附件）及检验合格证与装箱单是否相符。

　　（2）仪器存放环境，应保持干燥通风，搬运时应小心轻放，切忌剧烈震动。

　　（3）如经检测有不正常读数的仪器，请返回厂家，不可在现场打开仪器检修。

　　3 埋设及安装

　　HR9200L大量程光电式静力水准仪用于安装在静力水准测量系统测点上。新 建的静力水准系统应设置在远离振动、交通和人流频繁活动的地方，现场安装

　　工作包括：（1）仪器安装位置放样、（2）测点底座浇筑（或支架安装）、（3） 连通管保护桥架安装、（4）电缆敷设及连通管安装、（5）仪器钵体安装及管路 连接、（6）注入管路液体、（7）浮子及上钵体安装。