大壩監(jiān)測資料

1、四、監(jiān)測儀器的分類變形觀測儀器沉降儀水管式沉降儀電磁式沉降儀靜力水準(zhǔn)儀橫臂式沉降儀測斜儀伺服加速度計(jì)式測斜儀電阻應(yīng)變片式測斜儀振弦式測斜儀傾斜儀位移計(jì)引張線式水平位移計(jì)滑動(dòng)電阻式位移計(jì)振弦式位移計(jì)測縫計(jì)滑動(dòng)電阻式測縫計(jì)振弦式測縫計(jì)差動(dòng)電阻式測縫計(jì)光學(xué)儀器大壩視準(zhǔn)儀全站儀滲流觀測儀器孔隙水壓力計(jì)測壓管滲漏水量觀測儀壓力（應(yīng)力）觀測儀器孔隙水壓力計(jì)振弦式孔隙水壓力計(jì)差動(dòng)電阻式孔隙水壓力計(jì)雙水管封閉式孔隙水壓力計(jì)壓阻式孔隙水壓力計(jì)氣壓式孔隙水壓力計(jì)土壓力計(jì)振弦式土壓力計(jì)差動(dòng)電阻式土壓力計(jì)氣壓式土壓力計(jì)溫度觀測儀器銅電阻溫度計(jì)動(dòng)態(tài)觀測儀器動(dòng)孔隙水壓力計(jì)動(dòng)土壓力計(jì)動(dòng)位移計(jì)加速度計(jì)接受儀表振弦式儀器接受儀

2、表差動(dòng)電阻式儀器接受儀表壓阻式儀器接受儀表氣壓式儀器接受儀表伺服加速度計(jì)式儀器接受儀表電阻式儀器接受儀表電阻應(yīng)變片式儀器接受儀表電容式儀器接受儀表電平儀接受儀表電感調(diào)頻式儀器接受儀表五、兩種主要監(jiān)測儀器的基本原理1、振弦式儀器發(fā)展歷史 最早開發(fā)振弦式儀器的國家是前蘇聯(lián)，時(shí)間約在20世紀(jì)30年代初。弦式傳感器法國的TELEMAC公司在三十年代中期即研制開發(fā), 三十年代末投入正式應(yīng)用, 至今已有70多年的歷史，1999年TELEMAC公司因經(jīng)營不善及軟件對(duì)克因公司的過分依賴，導(dǎo)致被加拿大ROCTEST 公司收購。五十年代, 美國(如SINCO公司)、德國、意大利, 加拿大（ROCTEST 公司）等

3、國家相繼開發(fā)了不同型式的弦式儀器。19962002年中加合作項(xiàng)目引進(jìn)的主要是ROCTEST 公司的監(jiān)測儀器和美國GEOMATION公司的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 我國對(duì)弦式儀器的開發(fā)研制, 始于六十年代初, 由上海城建局和南京水利科學(xué)研究院土材所研制、應(yīng)用。弦式儀器在我國土石壩原型觀測中的應(yīng)用始于1965年, 首先在浙江橫山水庫試用并取得成功, 正常運(yùn)用達(dá)二十六年之久。國內(nèi)的儀器生產(chǎn)史已近40年，客觀的講，國內(nèi)振弦式儀器的生產(chǎn)當(dāng)以南京水科院為最早，在20世紀(jì)末國內(nèi)10數(shù)家上產(chǎn)廠家的技術(shù)基本上源于水科院。但真正的發(fā)展和技術(shù)上進(jìn)步應(yīng)屬于近5年的事，不管是性能、系列還是外在質(zhì)量，都取得長足的進(jìn)步，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一

4、步拓寬，在水利工程、地基加固及石油化工等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用, 在水利工程上的應(yīng)用前景是廣闊的。 70年的歷史說明：振弦式孔隙水壓力計(jì)工作原理 1 2 4 1. 承壓膜p 2. 鋼 弦 3. 線圈 4. 支架 3 傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 特點(diǎn)l 非電量測量，基本不受接引線長度影響，信號(hào)傳輸距離可達(dá)1km，經(jīng)特殊處理，信號(hào)可傳輸數(shù)公里。l 結(jié)構(gòu)簡單，長期穩(wěn)定性好。l 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。2、差阻式儀器差動(dòng)的概念首先，差動(dòng)是減小非線性的一種技術(shù)措施，目的在于消除或減小由于結(jié)構(gòu)原因引起的共模誤差，基本原理如下：設(shè)一傳感器之輸出為：Y1=a0+a1X+a2X2+a3X3+a4X4+ .(1)另一個(gè)相同的傳感器，但

5、其輸入量符號(hào)相反，它的輸出為Y2=a0a1X+a2X2a3X3+a4X4.(2)（1） （2）即為：Y=2(+a1X+ a3X3+)這樣，總輸出消除了零位輸出和偶次非線性項(xiàng)，得到的是對(duì)稱于原點(diǎn)的相當(dāng)寬的近似線性范圍，在減小非線性的同時(shí)，使傳感器靈敏度提高一倍，且抵消了共模誤差（如溫度誤差）。測量方式A五芯測量5線制所測得的結(jié)果將不受接長電纜長度（5km）的影響。B三芯測量3線制所測得的結(jié)果將直接受到接長電纜長度的影響。C四芯測量4線制所測得的結(jié)果將間接受到接長電纜長度的影響。建議有條件的工程采用5線測量方式。六、主要監(jiān)測儀器簡介（一） 變形觀測儀器1、光學(xué)儀器經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、大壩視準(zhǔn)儀、全站儀

6、。根據(jù)工程測量精度的需要，選擇相應(yīng)的精度等級(jí)的觀測儀器。國產(chǎn)經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀可選廠家較多，北光、蘇光、南京1002廠儀器均較成熟，可供選購。水準(zhǔn)儀建議選擇自動(dòng)安平式正像產(chǎn)品，觀測便捷（價(jià)格1000100000元不等）。配套設(shè)施，如固定覘標(biāo)、移動(dòng)覘標(biāo)、強(qiáng)制對(duì)中裝置根據(jù)經(jīng)濟(jì)條件及觀測精度要求，可選擇南京1002廠或成都飛翔機(jī)械廠產(chǎn)品。大壩視準(zhǔn)儀雖在工程中有一定運(yùn)用，但據(jù)用戶反映，效果欠佳，最好不用。全站儀是一種兼有電子測距、電子測角、計(jì)算和數(shù)據(jù)記錄及傳輸功能的自動(dòng)化、數(shù)字化的三維坐標(biāo)測量與定位系統(tǒng)，用于大壩變形觀測，不僅便捷、準(zhǔn)確，而且減少了傳統(tǒng)意義上的人為觀測誤差及資料整編分析中的可能造成的數(shù)據(jù)差

7、錯(cuò)。全站儀選型建議有條件的工程選用瑞士徠卡公司生產(chǎn)的TCA2003型紅外線電子全站儀，其基本精度指標(biāo)為0.5/，1mm+1pmm；如受資金條件限制，美國天寶公司的56系列產(chǎn)品或德國蔡司的產(chǎn)品也可選用；如條件差距大，不必勉強(qiáng)降格選用國產(chǎn)或日產(chǎn)產(chǎn)品，建議選用常規(guī)光學(xué)測量儀器。光學(xué)測量儀器從精度、穩(wěn)定性、適用性、功能型、耐久性、長期可靠性等方面衡量，西洋貨遠(yuǎn)優(yōu)于東洋產(chǎn)品。注意：如采用全站儀精心變形觀測，工作基點(diǎn)站的設(shè)置應(yīng)可靠、方便，在地形條件許可，工作基點(diǎn)應(yīng)盡量多設(shè)，以確保觀測網(wǎng)的可靠性和相互校核，即使受地形限制，仍建議至少設(shè)4個(gè)工作基點(diǎn)，避免因個(gè)別基點(diǎn)遭到破壞導(dǎo)致的基點(diǎn)網(wǎng)的無法恢復(fù)的破壞?；c(diǎn)站的

8、設(shè)置應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 角網(wǎng)最小夾角不小于30°。 全站儀不能直接用于高程測量，強(qiáng)制對(duì)中裝置的設(shè)計(jì)使用、棱鏡的安裝、保護(hù)應(yīng)與供貨商充分論證，并定制適合于高程測量的棱鏡安裝裝置。 十字絲棱鏡選用設(shè)備生產(chǎn)廠家地原配棱鏡當(dāng)然是好的，但價(jià)格太高；目前國產(chǎn)棱鏡如蘇州春光儀器廠的產(chǎn)品品質(zhì)能夠滿足觀測需要，價(jià)格只有進(jìn)口產(chǎn)品的1/4。 全自動(dòng)觀測還是需要時(shí)分組人工觀測，根據(jù)工程情況、測量頻率確定。 基點(diǎn)網(wǎng)的構(gòu)建示意圖見下圖。S1S2S5S3S4 2、變形觀測儀器沉降儀A水管式沉降儀用途及使用范圍 用于監(jiān)測土石壩施工期和運(yùn)行期間壩體內(nèi)固結(jié)和沉降(垂直位移)情況，從而判斷壩體的穩(wěn)定性。適用于大變形、施工期

9、埋設(shè)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量。儀器的工作原理和基本結(jié)構(gòu)水管式沉降儀觀測壩體內(nèi)部沉降是利用液體在連通管兩端的水面最終會(huì)形成同一水平面的原理制成。如下圖所示。如果大壩內(nèi)部某測點(diǎn)沒有沉降發(fā)生，觀測房測量管水位不會(huì)產(chǎn)生變化；反之，如埋設(shè)在壩體內(nèi)部的測頭隨壩體下降，則壩面測量管水位也跟隨下降。從而，判斷出大壩內(nèi)部某一測點(diǎn)相對(duì)于觀測房的沉降值。主要技術(shù)參數(shù)測量范圍：0100cm測量精度：±2mm環(huán)境溫度范圍：可以在-20 +60的環(huán)境溫度下工作(攝氏零度以下測管內(nèi)使用“防凍液”)。讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)間：一個(gè)測頭從開始溢流到測管水位穩(wěn)定(即兩端水平)所需時(shí)間約為3分鐘左右。B電磁式沉降儀沉降量的測量由兩大部分組

10、成：一是地下材料埋入部分，由沉降導(dǎo)管和底蓋、沉降磁環(huán)組成；二是地面接收儀器，由鋼尺沉降儀、測頭、測量電纜、接收系統(tǒng)和繞線盤等部分組成，觀測精度約±2mm。沉降管的埋設(shè)安裝有2種方式：一為施工期埋設(shè)此種埋設(shè)方式沉降磁環(huán)可正確定位，但在施工期間沉降管保護(hù)較困難，管周圍需人工夯實(shí)；二為已建壩鉆孔埋設(shè)能夠避開施工干擾，但鉆孔封堵應(yīng)到位，沉降磁環(huán)定位準(zhǔn)確度欠佳。一般情況下，沉降和水平位移觀測共用1根管，即測斜沉降管。管從材質(zhì)上大致分為PVC管和鋁合金管；管內(nèi)徑基本為45和60兩種。建議：施工期埋設(shè)采用鋁合金管；管內(nèi)徑應(yīng)與測斜儀規(guī)格匹配。C靜力水準(zhǔn)儀靜力水準(zhǔn)儀是測量兩點(diǎn)或多點(diǎn)間相對(duì)高程變化的精密

11、儀器，液體靜力水準(zhǔn)儀又稱連同管水準(zhǔn)儀，與水管式沉降儀原理相同，可以認(rèn)為靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)是一種高精度的水管沉降系統(tǒng)，其儀器型式有電容感應(yīng)式、差動(dòng)變壓器式和振弦式。其中前兩種型式可分辨0.01mm，后者0.050.15mm。國內(nèi)常用的電容感應(yīng)式儀器以南瑞RJ型電容式靜力水準(zhǔn)儀為代表，其性能指標(biāo)如下：     量程：20,40,50,100mm     分辨率: 0.01mm         精度:±0.1±0.3mm

12、0;    長期零飄:<0.5F.S./年     溫度系數(shù):<0.05F.S./     環(huán)境溫度:3060振弦式靜力水準(zhǔn)監(jiān)測儀器以基康4675型沉降監(jiān)測系統(tǒng)為代表，它是由一系列帶液位傳感器的儲(chǔ)液罐組成，儲(chǔ)液罐由一根充液管互相連通。基準(zhǔn)罐置于一個(gè)穩(wěn)定的標(biāo)點(diǎn)，而其他的儲(chǔ)液罐置于標(biāo)高大致相同的不同位置，當(dāng)任何一個(gè)儲(chǔ)液罐相對(duì)于基準(zhǔn)罐發(fā)生沉降時(shí)，將引起該罐內(nèi)液面的上升或下降。本系統(tǒng)特別適合那些要求高分辨率的關(guān)鍵場合，可以檢測出小到0.050.15mm的沉降變化。4675儀器性能指

13、標(biāo)如下：技術(shù)參數(shù) 測量范圍（mm)150 300 600精 度 ±0.1%F.S.（0.15 0.30 0.60mm）靈 敏 度 0.025%F.S.（0.0375 0.075 0.15mm）溫度范圍（）20+65穩(wěn) 定 性±0.05%F.S.配套設(shè)備BGK2-250V6 四芯屏蔽電纜通液/通氣管BGK-408（選購） 振弦式讀數(shù)儀 測斜儀A伺服加速度計(jì)式測斜儀伺服加速度計(jì)式測斜儀敏感元件是伺服加速度計(jì)，有單項(xiàng)和雙向兩種（、）,國內(nèi)廠家有航天部33所、南京自動(dòng)化設(shè)備廠，國外有GEOKON、SINCO、SOIL、ROCTEST等，使用精度基本相當(dāng)，進(jìn)口儀器稍高但價(jià)格

14、相差大(1:5)。測斜儀測斜儀與測斜管一起使用，測量邊坡，滑坡、大壩、道基和回填的橫向變形，也可以用來測量墻洞，礦井、隧道、船塢、抗滑樁和板樁的偏移。測斜儀的防水不銹鋼殼內(nèi)裝有兩個(gè)力平衡伺服加速器可同時(shí)測出兩個(gè)方向的位移?？蛇x購不銹鋼攜帶箱。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程±53°靈敏度±10弧秒(±0.05 mm/m)系統(tǒng)總精度±6 mm/30 m溫度范圍050長度×直徑700×25 mm測斜管尺寸5090 mm輪距0.5 mB電阻應(yīng)變片式測斜儀電阻應(yīng)變片式測斜儀外部結(jié)構(gòu)、尺寸與伺服加速度計(jì)式測斜儀基本相同，不同的是：它的敏感元件是由應(yīng)變

15、梁和重錘組成的彈性擺，測量范圍±10°，精度比伺服加速度計(jì)式測斜儀低，但價(jià)格也只是其1/5左右。C固定式測斜儀 振弦式測斜儀外部結(jié)構(gòu)、尺寸與伺服加速度計(jì)式測斜儀基本相同，不同的是：它的敏感元件也是一個(gè)彈性擺，測量范圍±10°。振弦式固定測斜儀 振弦式固定測斜儀與接近垂直的測斜管配套使用，測量橫向水平位移，使用原理類似于伺服加速度式測斜儀，其安裝為固定式，即設(shè)定的固定測斜儀系統(tǒng)固定安裝在測斜管里，以便自動(dòng)及連續(xù)的監(jiān)測，可以串連數(shù)個(gè)傳感器（蜈蚣式串接）以獲得剖面位移圖。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程±10°靈敏度±10弧秒(±0.0

16、5 mm/m精度±0.1%F.S溫度范圍-2080長度×直徑178×32 mmD傾斜儀a)便攜式傾斜儀6021型傾斜儀是一種便攜式儀器，用于測量諸如大樓、大壩、堤壩等結(jié)構(gòu)的傾斜，也可用來測量邊坡、坑口、洞壁（如泥漿墻）等的相對(duì)穩(wěn)定性。陶瓷或黃銅的傾斜板永久的裝在被監(jiān)測的垂直或水平的結(jié)構(gòu)上，測量時(shí)，傾斜儀放在傾斜板上使用。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程±30°靈敏度±10弧秒（±0.05 mm/m）精度±0.1F.S尺輸出±5VDC溫度范圍050沖擊值1000g長×寬×高159×89

17、5;143 mmb)6350型振弦式傾斜儀6350型振弦傾斜儀用于測量諸如大樓，大壩和堤壩等結(jié)構(gòu)的傾斜，也可以用來測量坡，井口和墻洞（如泥漿墻）等的相對(duì)穩(wěn)定性。本傾斜儀永久的裝在被監(jiān)測的結(jié)構(gòu)上，并可以在水平或垂直表面上進(jìn)行測量。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程±10°靈敏度±10弧秒（±0.05 mm/m）精度±0.1F.S溫度范圍-2080長度×直徑159×32 mmc)6700型電測水平梁6700型用來測量大壩、建筑、隧道、堤壩和連續(xù)墻等結(jié)構(gòu)的角位移。它易于安裝、成本低、可代替加速儀式傳感器沉降系統(tǒng)?？商峁┧交虼怪毙吞?hào)來測量各向位移差

18、和傾斜。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程±15弧分，±1°±3°靈敏度0.03%F.S.R重復(fù)性±0.1%F.S溫度范圍-2050最大熱誤差0.2%F.S/傳感器阻抗550梁身長度1、2 m位移計(jì)A引張線式水平位移計(jì)引張線式水平位移計(jì)是由受張拉的銦瓦合金鋼絲構(gòu)成的機(jī)械式水平位移測量裝置。適用于土石壩施工期埋設(shè)、初運(yùn)行期觀測；或用于混凝土壩運(yùn)行期觀測。選型前提：具備適合的安裝空間。特點(diǎn)：測量范圍大，結(jié)構(gòu)簡單、耐久性好，觀測數(shù)據(jù)直觀可靠。B滑動(dòng)電阻式位移計(jì)滑動(dòng)電阻式位移計(jì)傳感元件是一種直滑式合成型電位器（日本進(jìn)口），建立不同的位移量與電位器滑動(dòng)臂所在位置

19、產(chǎn)生分壓的函數(shù)關(guān)系，通過數(shù)字電壓表測出這一電壓變化，即可推算出位移量。適用于土石壩施工期內(nèi)部埋設(shè)、初運(yùn)行期觀測；已建土石壩開挖埋設(shè)；面板壩周邊縫觀測，可承受約1MPa水壓。特點(diǎn)：測量范圍大（50、100、150、200mm），結(jié)構(gòu)簡單、耐久性好。但接線應(yīng)于安裝前率定。2只、3只位移的組合，可組成兩向或三向位移計(jì)，注意：兩向、三向位移計(jì)支架須專門制作，鉸接為萬向鉸，否則無法反映2向或3向變形。C振弦式位移計(jì)a)埋入式測縫儀（位移計(jì)）埋入式測縫儀用于測量結(jié)構(gòu)間的裂縫，例如在混凝土大壩塊體之間的裂縫，它通常是橫跨結(jié)合部，以監(jiān)測接縫的開合，儀器內(nèi)部的萬向節(jié)能適應(yīng)一定程度的剪切運(yùn)動(dòng)。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程25

20、，50, 100 mm靈敏度0.02%量程精度±0.1%F.S非線性<0.5%F.S溫度范圍-2080 長度×直徑200×45，405×51 mmb)裂縫計(jì)（位移計(jì)）（表面型）裂縫計(jì)用來測量表面裂縫和接縫的變化，它可通過灌漿、 栓固或?qū)蓚€(gè)帶球絞的螺桿固定到裂縫的兩側(cè)。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程25，50，100 mm靈敏度0.02%量程精度±0.1%F.S非線性<0.5%F.S溫度范圍-2080 直徑8 mm(滑桿)/25 mm(線圈)長度318，362，527 mmD多點(diǎn)位移計(jì)多點(diǎn)變位計(jì)是將34支測縫計(jì)組合在一起，按不同深度梯度埋設(shè)，用于

21、測量同一測孔中不同深度裂縫的開合度。適用于隧洞、廠房、洞室、邊坡、壩基等不同深度的變位觀測。測縫計(jì)A滑動(dòng)電阻式測縫計(jì)見滑動(dòng)電阻式位移計(jì)B振弦式測縫計(jì)見振弦式位移計(jì)C差動(dòng)電阻式測縫計(jì)測縫計(jì)用于埋設(shè)在水工建筑物及其他混凝土建筑物內(nèi)部，測量建筑物伸縮縫的開合度。經(jīng)改裝可制成表面裂縫計(jì)、基巖變位計(jì)、多點(diǎn)變位計(jì)等，同時(shí)可兼測埋設(shè)點(diǎn)的溫度。測縫計(jì)由上接座、鋼管、波紋管、接線座和接座套筒等組成儀器外殼。外套塑料套以防止埋設(shè)時(shí)水泥漿灌入波紋管間隙內(nèi)，保持伸縮自如。主要技術(shù)參數(shù)型 號(hào)CF-5CF-5GYCF-12CF-12GYCF-40CF-40GYCF-25測量范圍拉伸 mm551212404025壓縮 mm

22、1111151515儀器長度 mm265325265325330395410最大直徑 mm37474741最小讀數(shù) mm/0.01%0.0150.040.070.042溫度測量范圍 -25 +60溫度測量精度 ± 0.5溫度修正系數(shù) mm/0.0040.0050.006絕緣電阻 M50耐水壓 MPa0.520.520.525備 注CF-25：兩頭法蘭直徑：63mm，用于碾壓壩（二）滲流觀測儀器1、孔隙水壓力計(jì)孔隙水壓力計(jì)型式、品類、廠家繁多，質(zhì)量良莠不齊，請選擇時(shí)按照前面所說的選型原則，慎重選用，對(duì)未經(jīng)工程實(shí)際考驗(yàn)的儀器，應(yīng)充分論證，避免不必要的損失。國內(nèi)工程因選型不慎的例子可謂屢見

23、不鮮，當(dāng)引以為戒。振弦式孔隙水壓力計(jì)振弦式孔隙水壓力計(jì)國內(nèi)外廠家很多，國外主要廠家有GEOKON、SINCO、ROCTEST公司，國內(nèi)有南京水科院、葛南公司，江蘇金壇5家、丹東3家。以基康產(chǎn)品為例，介紹幾種孔隙水壓力計(jì)及其適用范圍，沒有特別推介之意，旨在說明其外部結(jié)構(gòu)形式及性能指標(biāo)。A)4500S型4500AL(V)型標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)（滲壓計(jì)）4500型標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)用以測量流體壓力，例如地下水位，壩體、土體的孔隙水壓力等等。也可以用來裝在孔內(nèi)，監(jiān)測井和測壓管的壓力或水位。4500AL型用于低壓量程。4500ALV型可自動(dòng)進(jìn)行大氣壓力變化的補(bǔ)償。所有型號(hào)壓力計(jì)帶熱敏電阻測溫以及雷擊保護(hù)器。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量

24、程(S型)0.35，0.7，1，1.75，3.5，5.25，7.0 MPa；(AL/ALV型):35，70，175 KPa超量程2×額定壓力靈敏度0.025%F.S精度±0.1%F.S(±0.1%F.S任選)線性<0.5%F.S長度×直徑(S型)133×19 mm(AL/ALV型)133×25 mmB)4500B、4500C型小直徑壓力計(jì)（滲壓計(jì)）這些壓力計(jì)能在小直徑、非標(biāo)準(zhǔn)的測壓管中很好的用于自動(dòng)化測量。4500B型可放入19mm直徑的管中，4500C可放入12mm直徑的管中。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程(B型)0.35，0.7，1.75

25、，3.5，7.0 Mpa；(C型)0.35，0.7，1.75 MPa超量程2×額定量程靈敏度(B型)0.025%F.S；(C型)0.05%F.S精度±0.1%F.S線性<0.5%F.S(±0.1%F.S任選)長度×直徑(B型)133×17.5 mm；(C型)165×11 mmC)4500DP型鉆入式壓力計(jì)4500DP型鉆入式壓力計(jì)在其堅(jiān)固的外殼內(nèi)裝有傳感器，并有一個(gè)EW鉆桿螺紋和可折卸的尖端，將其擰到EW鉆桿端部并將電纜穿過鉆桿內(nèi)孔，該壓力計(jì)可以被直接推進(jìn)軟土。4500DP型鉆入式壓力計(jì)適用于軟土、基坑、回填以及高溫項(xiàng)目。技術(shù)參

26、數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程0.0350.7 MPa超量程2×額定壓力靈敏度0.025%F.S精度±0.1%F.S線性<0.5%長度×直徑203×38 mmD)4500HD型增強(qiáng)壓力計(jì)4500HD增強(qiáng)型壓力計(jì)用來直接埋入土方或碾壓混凝土里。4500HD型與鎧裝電纜一起使用，以承受高強(qiáng)施工荷載，建議用于土壩及碾壓混凝土壩。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程0.0350.7MPa超量程2×額定壓力靈敏度0.025%F.S精度±0.1%F.S線性<0.5%長度×直徑203×38 mm差動(dòng)電阻式差動(dòng)電阻式孔隙壓力計(jì)是一種供長期測量混凝土或地基內(nèi)孔

27、隙水壓力并能兼測溫度的傳感器。在外界提供電源時(shí)，它所輸出的電阻比變化量與孔隙壓力變化量成正比，而輸出的電阻值變化量與溫度變化量成正比。型 號(hào)SZ-2SZ-4SZ-8SZ-16SZ-4A外形尺寸最大直徑 mm5858313185長度 mm140140140140144壓力測量范圍 kPa020004000800016000400最小讀數(shù) kPa<1.471<2.942<5.884<11.768<1.5線性及重復(fù)性2%溫度測量范圍 0+40溫度測量精度 ±0.5溫度靈敏度 /0.2溫度修正系數(shù) kPa/<1.471<2.942<2.942&

28、lt;2.942<1絕緣電阻 M502、測壓管 又稱豎管式孔隙水壓力計(jì)，規(guī)范規(guī)定：作用水頭小于20m，滲透系數(shù)大于或等于104cm/s，宜采用測壓管。水工建筑物測壓管水位觀測試行技術(shù)規(guī)范（SDJ/SG75165）是1965年頒布，如確須采用測壓管，應(yīng)注意花管的加工、反濾、防銹處理，據(jù)說已又鋼管替代品，如不銹鋼管、高強(qiáng)度塑管等，建議參照有關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用效果加工和安裝，并切實(shí)做好管外封堵埋設(shè)，避免客水滲入造成觀測數(shù)據(jù)失真。3、滲流量觀測儀器滲流量觀測儀器有多種方式和型式，根據(jù)滲流量的大小，采用量水堰的方式或容積法觀測。對(duì)于設(shè)堰觀測，觀測儀器可分為接觸式和非接觸式兩種方式：接觸式儀器一般

29、通過測量堰上水頭，再通過經(jīng)驗(yàn)公式推算，有條件的情況下，應(yīng)同時(shí)觀測滲流水溫，以便進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)流量的換算。非接觸式主要為超聲波儀器。常用的觀測儀器有微浮子式、電容式、微壓式壓阻傳感器。以振弦式為例介紹其安裝使用及注意事項(xiàng)。微壓壓力傳感器（4580型壓力傳感器 ）4580型壓力傳感器用于非常低的流體壓力測量，例如井中地下水位變化，河流的水位，量水堰、測流槽等等，可以測量出0.2mm的水面變化。非通氣型可用作氣壓計(jì)來測量大氣壓力的變化。量水堰儀GEOKON公司產(chǎn)品，水位監(jiān)測系統(tǒng)用振弦力傳感器提供一種高靈敏度可靠的水位監(jiān)測手段，其主要部件是懸掛在力傳感器下的圓柱形重力浮子，重力浮子的一部分浸在水里，由于水面

30、的變化，改變了圓柱形浮子的浮力，而直接作用在振弦傳感器上，改變了它的張力，從而改變了它的諧振頻率。此種傳感器是通氣型，精度高。不管是國內(nèi)產(chǎn)品還是進(jìn)口產(chǎn)品，通氣型儀器可消除氣壓影響，這是優(yōu)點(diǎn)；但用于高濕度區(qū)域有一定的限制，即通氣管外接干燥器須定期烘干，否則一旦潮氣進(jìn)入傳感器內(nèi)腔，可能會(huì)造成儀器不可逆轉(zhuǎn)的失效。4675型量水堰儀安裝時(shí)零點(diǎn)須現(xiàn)場確定，如精度要求較高，建議采用靜水法；實(shí)在沒有條件，可采用實(shí)測堰上水頭后，反推零點(diǎn)。如現(xiàn)場安裝氣壓計(jì)，建議將通氣管封閉，對(duì)測值進(jìn)行氣壓修正。注意：氣壓修正的換算系數(shù)。 YL型電容式量水堰滲流量儀     量程

31、:80,100mm     綜合精度:±0.1±0.3mm     長期零飄:<0.5F.S./年     溫度系數(shù):<0.05F.S./ 跟蹤測針式水位計(jì)   量程:200,400mm     綜合精度:±0.1±0.2mm（三）壓力（應(yīng)力應(yīng)變）觀測儀器1、孔隙水壓力振弦式孔隙水壓力計(jì)見滲流觀測儀器差動(dòng)電阻式孔隙水壓力計(jì)見滲流觀測儀器雙水管封閉式孔隙水壓力計(jì) 宜用

32、于施工期埋設(shè)，屬人工測讀系統(tǒng)：人工充氣、壓力表讀數(shù)。壓阻式孔隙水壓力計(jì) 精度高，一般可達(dá)1/1000，特殊要求可達(dá)5/10000，溫度補(bǔ)償已基本解決，但存在零點(diǎn)漂移的弊病，如采用建議：采用非埋入式的安裝方式，以便能夠適時(shí)校驗(yàn)零點(diǎn)。E氣壓式孔隙水壓力計(jì)一般情況下不推薦2、土壓力振弦式土壓力計(jì)國內(nèi)生產(chǎn)廠家以南科院為代表，國外生產(chǎn)商有GEOKON、ROCTEST、SINCO等。結(jié)構(gòu)型式大同小異。土壓力計(jì)主要由壓力盒、壓力傳感器、油腔、承壓膜、連接管和屏蔽電纜等組成。壓力盒由兩塊圓形的不銹鋼板焊接而成。兩塊鋼板之間約有1mm間隙，構(gòu)成一空腔，腔內(nèi)灌滿變壓器油或硅油。A)4800型土壓力計(jì)(土中土壓力計(jì)

33、)4800型土壓力計(jì)用來測量土方和堤壩的總壓力。壓力計(jì)的兩個(gè)園形不銹鋼面板的周邊焊到一起，兩個(gè)面板之間窄小的空腔內(nèi)充滿除凈空氣的油。作用在二個(gè)面板上土壓力的變化引起盒內(nèi)流體壓力的增加，振弦壓力傳感器將這個(gè)壓力轉(zhuǎn)換成頻率電信號(hào)，并經(jīng)電纜輸送到讀數(shù)位置。技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)量程0.35，0.7，1.7，3.5，5 MPa超載能力150% F.S靈敏度0.025% F.S精度±0.1% F.S高度×直徑6×230 mmB) 4810型邊界土壓力計(jì)4810型邊界壓力計(jì)用來測量混凝土或鋼結(jié)構(gòu)與土體接觸面的土壓力。邊界土壓力計(jì)有一個(gè)超厚的背板，以減少集中負(fù)荷的影響，盒上的耳朵幫助壓力

34、計(jì)在安裝時(shí)能固定在混凝土或結(jié)構(gòu)物上。注意：背板側(cè)靠剛性體安裝標(biāo)準(zhǔn)量程0.35，0.7，1.7，3.5，5 MPa超載能力150% F.S最大靈敏度0.025% F.S高度×直徑12×230 mm技術(shù)參數(shù)差動(dòng)電阻式土壓力計(jì)結(jié)構(gòu)型式與振弦式基本相同，不同的是傳感元件而已。應(yīng)說明的是：34只土壓力計(jì)相互間互成一定的角度組成土壓力計(jì)組成組埋設(shè)，即可根據(jù)應(yīng)力狀態(tài)理論求得觀測點(diǎn)上的主應(yīng)力和最大剪應(yīng)力。同時(shí)說明一點(diǎn)：土壓力計(jì)對(duì)于大壩施工期資料的收集及筑壩技術(shù)的研究是有意義，但因安裝埋設(shè)技術(shù)要求比較高，國內(nèi)外安裝成功率（成活率）都不太高。氣壓式土壓力計(jì)一般情況下不推薦3、應(yīng)變振弦式應(yīng)變計(jì)

35、A)表面應(yīng)變儀VSM-4000型應(yīng)變儀主要用于焊接到各種鋼結(jié)構(gòu)的場合，可以直接粘結(jié)到混凝土或鋼結(jié)構(gòu)表面。B)點(diǎn)焊型應(yīng)變計(jì)點(diǎn)焊型應(yīng)變計(jì)用來在鋼結(jié)構(gòu)上和空間受限制的加強(qiáng)筋上測量應(yīng)變可以用點(diǎn)焊槍點(diǎn)焊或用特殊的環(huán)氧快速粘接，后一種方法推薦在混凝土上使用。C)混凝土埋入式應(yīng)變計(jì)這種應(yīng)變計(jì)可直接埋入混凝土中使用。D)土體應(yīng)變計(jì)土體應(yīng)變計(jì)兩端帶有法蘭端，用來測量大壩、堤壩等結(jié)構(gòu)的縱向變形，它也可以通過灌漿或液壓錨頭固定兩端來測量巖石或土體中孔的整體變形。儀器長度可以從0.5100米。E)鋼筋應(yīng)變計(jì)鋼筋應(yīng)變計(jì)通常用于測量基礎(chǔ)、泥漿墻、預(yù)制樁、船塢、閘門、橋拱、隧道襯砌等等，可直接埋入混凝土中。連接桿可獨(dú)立的與

36、鋼筋并排安裝，較大尺寸的也可可直接焊接到鋼筋上，焊接建議采用對(duì)焊方式，盡量避免搭焊。差阻式應(yīng)變計(jì)差動(dòng)電阻式應(yīng)變計(jì)用于埋設(shè)在水工建筑物及其它混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)部，測量結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部應(yīng)變以計(jì)算其應(yīng)力。也可應(yīng)用于漿砌塊石建筑物或基巖的應(yīng)變測量，并可兼測埋設(shè)點(diǎn)的溫度。給應(yīng)變計(jì)增加一些附件，可以制成鋼板計(jì)及基巖變位計(jì)，用于測量壓力鋼管及鋼板的應(yīng)變及基巖變位。4、力（應(yīng)力）鋼纜測力計(jì)標(biāo)準(zhǔn)量程20,000靈敏度<5精度±0.1%F.S非線性<0.5%F.S溫度范圍-2080長度×直徑203×45 mm鋼索測力計(jì)用來測量 鋼筋和鋼纜的應(yīng)變，它兩端各有一個(gè)卡子，可牢固的將其卡

37、在鋼纜上并且不會(huì)損傷鋼纜。訂貨時(shí)應(yīng)注意卡子尺寸。錨索測力計(jì)振弦式測力計(jì)由經(jīng)過熱處理的高強(qiáng)度合金鋼元筒組成，合金鋼園筒內(nèi)安裝有36個(gè)高精度振弦傳感器測量施加到園筒上的載荷。由于采用多個(gè)傳感器，可差動(dòng)電阻式鋼筋計(jì)系列差動(dòng)電阻式鋼筋計(jì)，用于埋設(shè)在水工建筑物和其他鋼筋混凝土建筑物內(nèi)部測量鋼筋應(yīng)力，并可以兼測埋設(shè)點(diǎn)的溫度。給鋼筋計(jì)增加一些附件后，可以改制成錨桿應(yīng)力計(jì)，用于測量錨桿的應(yīng)力。（四）溫度觀測儀器1、銅電阻溫度計(jì)DW型電阻溫度計(jì)是原型觀測儀器之一，用SQ系列數(shù)字式電橋或SBQ-5水工比例電橋進(jìn)行測量，用來觀測壩體、隧洞、廠房等建筑物內(nèi)的溫度。主要技術(shù)指標(biāo)測量范圍: -30+70測量精度：

38、77;0.3耐壓：2MPa2、振弦式溫度計(jì)GEOKON 公司振弦式溫度計(jì)包括一個(gè)不銹鋼的傳感器體，用來安裝振弦元件，由于傳感器體和鋼弦的熱膨脹系數(shù)不同，就可以組成一個(gè)簡單的但靈敏的溫度測量裝置，其量程一般為100，精度±0.5%F.S，也就是0.5。土石壩型譜溫度計(jì)僅銅電阻式溫度計(jì)，用戶可根據(jù)實(shí)際需要選用銅電阻式、振弦式或熱敏電阻式。（五）水位觀測儀器1、浮子式水位計(jì)    浮子式水位計(jì)由水位傳感器部分和水位顯示器部分組成，自身配套后，可有線或無線遙測實(shí)時(shí)水位。用于江河、湖泊、水庫、渠道、地下水及各種水工建筑物處的水位測量。 

39、0;   主要技術(shù)指標(biāo)           浮子直徑：15cm      水位輪工作周長：32cm      平衡錘直徑：2cm      測量范圍：40m( 特殊：80m )      分辨力：1cm      最大水位變率：100cm/min      水

40、位輪啟動(dòng)力矩：0.015m      編碼碼制：格雷碼      顯示方式：機(jī)械數(shù)字顯示（編碼器上）      顯示位數(shù)：四位水位值（cm）      準(zhǔn)確度：10m量程時(shí)，0.2% FS；10m量程時(shí), 0.3% FS      工作環(huán)境溫度：-10+50（測井水體不結(jié)冰） 2、其它型式的水位計(jì)水位監(jiān)測儀器種類繁多，除浮子式之外，還有壓力式（振弦式、壓阻式、差阻式等）氣泡式、超聲波式等等，但這些

41、儀器均為相對(duì)精度測量方式的儀器，作為水位精確測量的水位傳感器，在具備豎井安裝條件的水利工程，浮子式以其絕對(duì)精度的測量方式，具有不可替代的優(yōu)越性，當(dāng)為首選儀器。如不具備豎井條件，建議根據(jù)測量范圍和工程監(jiān)測精度要求，依次選用氣泡式、超聲波式及壓力式。在安裝此類儀器時(shí)，應(yīng)注意其可裝卸，以便需要時(shí)進(jìn)行檢測和校準(zhǔn)。（六）動(dòng)態(tài)觀測儀器動(dòng)態(tài)觀測儀器包括動(dòng)孔隙水壓力計(jì)、動(dòng)土壓力計(jì)、動(dòng)位移計(jì)、加速度計(jì)等，因工程使用少，不予介紹，用戶可根據(jù)需要選用。（七）接受儀表 對(duì)應(yīng)于不同的監(jiān)測儀器，生產(chǎn)廠家一般均配備相應(yīng)的人工測讀儀表，如振弦式讀數(shù)儀、差動(dòng)電阻式讀數(shù)儀、壓阻式儀器讀數(shù)儀、伺服加速度計(jì)式儀器讀數(shù)儀等，建議根據(jù)監(jiān)

42、測儀器選擇接收儀表，但如振弦式讀數(shù)儀一般情況下沒必要使用進(jìn)口產(chǎn)品，國產(chǎn)儀器從精度、可靠性、耐久性方面能夠滿足需要。七、國內(nèi)外數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集設(shè)備1、 Geomation2380MCU-主機(jī)l 制造廠 美國Geomation公司產(chǎn)品目錄/型號(hào) 2380/20MCU，2380/80MCUl 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量 256k×16l 工作環(huán)境溫度 -40+70l 工作環(huán)境濕度 大于等于95%-電源要求l 電壓 220V±20%l 頻率范圍 50Hz±10%l 功率消耗 小于10W，主機(jī)工作狀態(tài)平均功耗360毫瓦，主機(jī)節(jié)能狀態(tài)平均功耗2.4毫瓦-模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器l CPU型號(hào) 80L18

43、6ECl 換算方法 雙積分l 可編程范圍 ±0.1，±1，±10，±50l 可編程分辨率 19位 +符號(hào)位l 自動(dòng)率定 間隔1分鐘l 率定參考 10，1，0.1，0Vl 程控電流源 100UAl 電阻率定參考 10K歐姆 20歐姆l 線性度 0.0015%l 絕對(duì)精度 0.005%讀數(shù)+0.01%范圍l 工作狀態(tài)電流 小于450A，maxl 啟動(dòng)狀態(tài)電流 小于450A max-頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換器 頻率范圍 400 to 6000HZl 激勵(lì)時(shí)間 0 to 500msec(軟件可調(diào))l 輸入絕緣 5Kohms,變壓器耦合l 傳感器允許信號(hào)電平 4505500

44、小于0.1mv25012000 小于10mvl 共模抑制比 大于90dbl 周期測量分辨率 小于4nsecl 精度 ±0.002%（20+5），+0.015%（-20+55）-模擬信號(hào)接口模塊(ASM) l 輸入/輸出通道數(shù) 10通道，2線l 通道輸入功能 V，I，R，頻率l 輸入功能選擇 用戶軟件設(shè)置l 支持的傳感器類型 電壓、電流、電阻、鋼弦式、電橋、電位計(jì)、差動(dòng)變壓器、熱電偶、應(yīng)變式l 通道電壓激勵(lì)類型 V電壓值 +5，+10，+15，+24V電壓選擇 用戶軟件可調(diào)最大電流 100Mal 通道電流激勵(lì) 電流值 100UA允許電壓值 13.5Vl 開關(guān)設(shè)置 開關(guān)裝置類型 MOSF

45、ET電子開關(guān)輸入電壓范圍 60V開關(guān)配置 軟件控制l 通道保護(hù) 類型 保護(hù)二極管/多級(jí)保護(hù)管保護(hù)水平 1500W峰荷/5KA，8/20USl 通信網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議 ISO的OSI及CCITT V.23 通信介質(zhì) 有線、無線、微波、電話、光纖、衛(wèi)星 操作系統(tǒng)類型 Windows NT/9X/2000 網(wǎng)絡(luò)容納的接點(diǎn)數(shù) 大于40，000 傳輸速率 有線 12009600bps 無線 12009600bps 光纖 128Kbps19MKbps RS-232/485/SDI-12 115Kbps 電話 1200bps56Kbps 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可利用率保證值 大于等于99.5%l 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可靠性保證

46、值 系統(tǒng)的MTBF大于20000數(shù)據(jù)采集單元的MTBF大于25000h所有元件的平均維修時(shí)間MTTR小于25min2、 DAU2000分布式數(shù)據(jù)采集單元功能a) 設(shè)置、查詢測點(diǎn)群b) 設(shè)置、查詢時(shí)鐘c) 設(shè)置、查詢定時(shí)測量周期d) 單檢、選測功能檢查e) 定時(shí)測次查詢f) 讀取定時(shí)測值g) 自診斷功能檢查h) 清除定時(shí)測量值檢查i) 掉電保護(hù)功能檢查j) 人工比測功能檢查模塊a) 差阻式數(shù)據(jù)采集模塊（NDA1103、NDA1104、NDA1153、NDA1154）b) 差感式數(shù)據(jù)采集模塊NDA1203c) 電容比位移數(shù)據(jù)采集模塊NDA1303d) 振弦式數(shù)據(jù)采集模塊（NDA1403、1453、

47、1454）e) 變送器電壓信號(hào)數(shù)據(jù)采集模塊NDA1504f) 二線制變送器數(shù)據(jù)采集模塊DA1514g) 電位器式數(shù)據(jù)采集模塊NDA16023、南京水科院IHSMS型測控單元IHSMS-I型測控單元（MCU）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)IHSMS-I型測控單元系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖IHSMS-I型測控單元（MCU）系統(tǒng)組成IHSMS-I型測控單元（MCU）包括控制主板、弦式儀器激勵(lì)和測量模塊、模擬量激勵(lì)與測量模塊、通信模塊、顯示模塊、儀器接口模塊、防雷模塊等，見下圖。MCU功能結(jié)構(gòu)框圖A控制主板主要監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行、能耗管理、信息的接收與發(fā)送、時(shí)鐘管理、信息存儲(chǔ)以及協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)各部分的工作、完成各自的測量和控制功能等。B振弦儀器激

48、勵(lì)和測量模塊（VWP）針對(duì)弦式儀器而開發(fā)的專用激勵(lì)和測量模塊，該模塊采用低壓激振，不但能測量國內(nèi)外要求低壓激振的鋼弦式儀器，也能測量國內(nèi)一些要求高壓激振的鋼弦式儀器。C模擬量測量模塊（MEA）主要完成模擬量的測量，提供電壓激勵(lì)源或電流激勵(lì)源。模塊中采用高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，能準(zhǔn)確測量微弱的模擬信號(hào)?？梢詼y量電阻、電壓、電流類型傳感器的信號(hào)，也可以向外部提供電流源和多種電壓源。該模塊為系統(tǒng)提供部分自身診斷功能，即能夠測量系統(tǒng)的工作電壓、系統(tǒng)內(nèi)部溫度、充電電壓。模塊內(nèi)部提供了標(biāo)準(zhǔn)電阻與電壓，對(duì)不同測量范圍的信號(hào)進(jìn)行標(biāo)定，來提高系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確性。D通信模塊(COM)提供3種通信方式，即RS232、RS485和無線通信方式。RS232通信主要是為了MCU短距離與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，也可以接外部轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成RS485或者RS42