压差式静力水准仪*监测

　　HR8066/67型高精度静力水准仪适用于要求较高的垂直位移或沉降变形监测，可监测到0.01mm的液位变化。仪器由一系列含有液位传感器的容器组成，多个容器间由充满液体的连通管连接在一起。基准容器位于稳定的基准点上，任何一个容器与基准容器间的高程变化都将引起相应容器内的液位变化。通过测量液位变化即可获取测点的高程变化。

　　HR8066/67型高精度静力水准仪采用全球范围内品质压力敏感元件，静力水准仪产品采用-20-60℃度整机多点全量程温度补偿工艺，具有测量精度高、无漂移、可靠性强、安装方便等优点。密封的外壳防潮性能好，可在相对湿度环境下长期连续工作。

　　2. 静力水准仪技术参数

　　①.主要性能指标

　　标准量程：1000mm或其他

　　精 度：＜±0.3mm

　　分 辨 率：0.01mm

　　年稳定性：＜±0.5mm

　　过载能力：200％F?S

　　②.温度特性

　　工作温度范围：-20～85℃

　　温度补偿范围：-20-60℃

　　温度传感器：

　　测温范围-40～150℃

　　测温精度±0.2℃

　　③.电气特性

　　电气连接：防水四芯插件

　　供电电压：5～24VDC（HR8066）

　　12～24VDC（HR8067）

　　输出信号：MODBUS-RUT（HR8066）

　　4～20mA（HR8067）

　　电源防护：防反接、过压保护

　　通信接口：RS485，静电保护

　　④.结构特性

　　外壳材料：铝合金

　　管路接头：不锈钢快速接头或不锈钢螺纹锁紧接头

　　⑤.环境特性

　　防护等级：IP67

　　安装方式：排气阀朝上垂直固定安装

　　自动化控制 ? Automatic Control

　　基于自动化控制的陕西恒瑞HR8066型静力水准仪的安装与应用

　　文/ 李萍

　　文章介绍了陕西恒瑞HR8066型静力水准仪的基本 摘原理，通过阐述陕西恒瑞HR8066型静力水准仪

　　要准仪在安全监测自动化系统工程中 的安装、调试过程和应注意的问题， 分析了影响陕西恒瑞HR8066型静力水准仪测量精度的 主要原因及解决方法，总结了静力 水准仪安装、调试、运行、维护中 的经验和注意事项。陕西恒瑞HR8066型静力水准仪型静 力水准仪采用 FWC200安0 全监测系 统，实现自动采集、分析数据，生 成图表，大大提高了安全监测的效

　　率和准确性。

　　【关键词】 陕西恒瑞HR8066型静力水准仪 安装 应用 安全监测

　　1 前言

　　随着社会的发展, 重要建筑结构物对监测 的精度、实时性的要求越来越高, 自动化监测 设备已大量引入监测工作, 成为监测的有力手 段。陕西恒瑞HR8066型静力水准仪是测量两点间或多点间相对高

　　程变化的一种精密仪器，属于建筑工程沉降位 移监测设备，它以很高的测量精度，在测量领 域获得了广泛的应用。尤其在大型精密工程、 大型科学科研工程测量中发挥着重要的作用。

　　2 陕西恒瑞HR8066型静力水准仪型陕西恒瑞HR8066型静力水准仪的作用

　　陕西恒瑞HR8066型静力水准仪 型陕西恒瑞HR8066型静力水准仪利用通液管相连的 容器中，液面终保持自然水平的原理，通过 仪器中浮子跟踪液位变化，来测量和监测参考 点彼此之间的垂直高度的差异和变化量。系统 至少由两个观测点组成，每个观测点安装一套 陕西恒瑞HR8066型静力水准仪。主要用于水电站大坝、深基坑、 高速公路、桥梁、堤防、油气输送管道等垂直 位移和倾斜的监测。

　　陕西恒瑞HR8066型静力水准仪 型陕西恒瑞HR8066型静力水准仪采用智能化CCD 传 感器测量，具有很高的分辨率和测量精度，真 正实现了光电一体化的非接触式测量，并且无 电学漂移，稳定性好，可连续记录沉降过程， 实现了实时监测和远程监控，提高了监测的效

　　率和准确性。它的浮子与缸体之间采用独特的 导轨、导槽限位设计，保证浮子真实、地 传递连通液面的垂直位移变化。液缸采用全不 锈钢制造，不易生锈，满足建筑物长期稳定监 测需要，并配备人工观测尺，可人工读取缸体 液位，作为自动化测值的参考或数据备份。

　　3 静力水准系统在安全监测自动化系统

　　工程中的安装调试过程和注意事项

　　（1）测墩安装时注意每个测墩高程一致， 各仪器墩面高程用水准仪或其他方式找平，允 许高差 ±5mm，制作完成后用水平尺找平平面， 墩子高度根据实际需要确定。

　　（2）安装仪器底板和钵体，将仪器钵体 底板固定在测点墩的不锈钢螺杆上，然后安装 钵体主体，调整好高度并固定，粗调水平。

　　（3）安装连通管，按各测点之间的管线 路径长度顺序铺放连通管，并与各钵体连接， 连通管为纤维增强型PVC 软管，注意管子理 顺并拉直，计算好佳长度，中间尽量不让管 路走弯道或上下坡，保证水能顺畅流动。水管 之间接头必须连接紧固，以防漏水。

　　（4）加液。这是一道非常重要的工序， 是整个系统安装的质量关键点。

　　1）加液前应用酒精浸泡、清洗水管和钵 体。把首、尾两端陕西恒瑞HR8066型静力水准仪的气口打开，将 其形成高低差。在条件允许的情况下，灌注静

　　置过的蒸馏水，如果条件不允许，用纯净水亦 可，同时需配一定比例的甲醛溶液，以达到防 腐杀菌效果。若工作环境温度低于零下，要配 入防冻液。建议防冻液选用冰点为-25℃ 的防 冻液，掺水搅拌后进行灌注。

　　2）加液方式的选择：一般原则是从往首 端测点进行灌注，可以往钵体内加液，然后顺 序流入后面的测点，若钵体内流速太慢，或者 操作不方便，可以选择从端点钵体的水管入口 加液。测点较多时，也可以从中间测点向两端 注入液体。灌注适量液体后，打开其它测点的 通气口。加液时应注意缓慢加入，不间断，水 压足够大。

　　3）排净气泡。可能由于钵体加水过快、 水流经过三通或直通有气压变化，或者水管 管壁不光滑、有杂质、浸泡不全面等原因都会 产生气泡。可以利用气体密度小的原理，人工 手动排泡，也可利用阀门循环加水、放水分段 冲走气泡。 ，另外，水或者防冻液注入完毕后， 需要在每个陕西恒瑞HR8066型静力水准仪液面上倒入适量硅油， 防止液体水汽化蒸发。

　　（5）安装浮子、模块、测针。加液完成 即开始安装测量模块，光源，浮子，测针，然 后通过观察内置水平泡进行调平，调节光源和

　　模块 CCD 单元之间的距离。标志杆部件应与 浮子连结。

　　（6）安装电源线和通讯线。按测点之间的 管线路径顺序铺好电源线和通讯线，电源线和 通讯线穿过电缆孔接入模块。接线过程中要注 意到任何接线头不能接反或者短路、 接错，否则，

　　会损坏传感器本身和系统。接好电源线与传感 器通讯线后，对整体接线进行检查，看是否有 接错和短路现象。确认无误后，将电源线外接 220V电源接头插入电源插座，进行通电 。

　　（7）管线保护和测点仪器的保护。安装 完成后需要将各陕西恒瑞HR8066型静力水准仪的数据线、电缆、 通液管等，用保护管套好，布置于沟槽或走线 盒内，走线高程不得高于主体容器内的液 面。后要用金属保护罩将仪器罩起来。

　　陕西恒瑞HR8066型静力水准仪 型陕西恒瑞HR8066型静力水准仪系统采用FWC2000 安全监测自动化系统，实现对安全监测数据进 行自动采集、传输、存储、分析、处理。打开

　　FWC2000 安全监测系统，设置波特率以及单 元号，使上位机与下位机保持一致。在监测中 心站实现对各个测点的实时监控，在公司总部 或者集团公司也可以进行远程监控，完成对大 坝等建筑结构物安全运行状态的远程监控，实 现了工程管理的自动化、现代化。

　　影响陕西恒瑞HR8066型静力水准仪测量精度的主要原因有 安装质量和温度。安装时水管接头密封不好或 者管内留存有气泡都会对测量精度有很大影 响，因此各监测点应尽量调整至同一水平位置， 确保密封，排净气泡。由于液体的密度是随温 度的变化而变化的，如果系统中出现局部的或 者不均匀的温度变化，会导致液体的密度发生 相应的变化，从而引起液体体积的变化，那么 在不同的钵体中的液面高度也会产生不同量的 升高或者降低，进而严重影响测量的精度。因 此连接管应尽量避免与地面直接接触或局部受 到日照，以降低大气和地面温差的较大变化而 影响管路液体稳定性。

　　陕西恒瑞HR8066型静力水准仪投入使用后，在运行维护过 程中，应注意定期检查系统是否有漏液情况， 通过人工读数管检查液面高度，判断液位是否 超出量程范围，如接近量程的极限，应及时进 行处理。添加测量液时，注意保护光电测量系 统，防止测量液撒在光电系统和浮子上面，影 响测量精度。

　　参考文献

　　[1] 李德思 . 简易陕西恒瑞HR8066型静力水准仪及其应用 [J].

　　测绘通报 ,1984(1).

　　[2] 施志龙 . 地倾斜的二维垂直摆测量方法研 究 [D].华中科技大学 ,2006.