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滑動式測斜儀（自動記錄）

更新時間：2013-06-27

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DP-XB558-B型

滑動式測斜儀

、用途

DP-XS558-B型數顯滑動式測斜儀是以口敏感元件為測斜裝置，與DP-XS558型數顯測斜儀表組成測斜系統。其內是以伺服（即力平衡式）為基礎的測量系統，其特點度、穩定性好、分辨率，廣泛用于以觀測土石壩、建筑物基坑、堤防、地下建筑程、巖石邊坡港務程等土體內的水平位移變化。是需要觀測測量程中的測量儀器。

二、主要性能標。

測量范圍：0～±53°（與地垂線的夾角）

分辯率：0.0004°

系統度: ∠0.1mm/500mm

系統總度：∠±6mm/30m

線性：±0.025%（30°以內）

重復性：±0.025%

導輪間距基準：500mm

測桿尺寸：φ30×660mm

測桿重量：2.35kg

儀表重量：3.8kg（包括可充電電池）

電源消耗：200mA（不使用背光燈）可連續使用30小時

300mA（使用背光燈）可連續使用16小時

數據分組：001-255組

斷電數據：保存時間10年

使用環境：-20℃～60℃

抗滲: 300m（防水防震）

抗震:20000g（敏感軸方向,其中g為1個單位的重力加速度）

三、作原理

在巖土程域，測斜儀主要用于測量土體運動，諸如：可能產生在不穩固邊坡（滑坡）或挖方過程中周圍的側向運動等。也可用來監測堤壩、芯墻的穩定性，打樁或鉆孔的布置和偏差，以及在回填、筑堤和地下儲罐中土體的沉陷等。

所在這些場合，通常要安裝根測斜管，將其安裝在地下的鉆孔內或將管澆筑在混凝土的結構中，也可將管埋在筑堤之中。該測斜管有四個槽口，用于固定便攜式測斜儀探頭的滑輪。探頭連在和讀數儀相連的電纜的端，用于觀測與測斜相關聯的豎直（或水平）傾斜量，并以這種方式測量由土體運動所引起的何傾斜量的變化。

為了獲得安裝測斜管的土體周圍個面的觀測報告，沿測斜管行系列傾斜測量。常規的測斜探頭有兩組滑輪，距離相隔0.5米，測試前，把測管標明方向，測桿標明A+、A-，使計算數據致。將探頭放到測斜管底并開始讀數。探頭每提升0.5米行讀數，直到到達測斜管的，這組讀數被稱為A+讀數（正測）。把探頭從套管中取出，旋轉180°重新放入測斜管中，方法同上，又可得到另組數據A-讀數（反側）。

數據處理時，將上述兩組讀數（A+、A-）相結合（將組數據減去另組數據）以此來消除傾角傳感器零飄的影響。測斜儀探頭在豎直位置時讀數產生零飄偏差，理想的偏差應是零，而實際上在使用探頭時，由于傳感器的偏差、滑輪的磨損或者因下落以及和測斜管底相碰太厲害對傳感器的沖擊所導致有零飄值。

下次的測斜管觀測數據，當與原始的觀測數據了解相時，就可知測斜管的傾斜量變化和這些變化所引起的位置變化。傾斜量變化分析的方式是通過計算上滑輪相對于下滑輪組所產生的傾角（θ）與觀測讀數間距（L）的水平偏移。在測斜各位置處兩組讀數（A+、A-）相減就可以得出Sinθ，把這個值乘以讀數間距（L）和相應的系數，就得到個以程單位（DGK測斜儀器上顯示為mm）輸出的水平偏移。

在數據處理的同時，應行數據可靠性的分析，通常的分析方法是“查和”，即將兩組讀數（A+、A-）相加，相加后的由傾斜引起的那分讀數被抵消，只留下個等于測斜儀傳感器零偏移兩倍的個值，在新北軟件中表示為“差值”項，當查和值或軟件中“差值”項為常量時，說明測量的數據有較的可靠性，反之，如果差值出現軟大的變動或突變，說明測量數據存在問題，這時應檢查測量過程中下列幾個情況：

1、跳過或重復讀取下個讀數；

2、讀數之間，沒有使測斜儀靜置足夠的時間；

3、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成的。

4、不小心地安放滑輪使得探頭滑輪組次觀測與另次觀測不在同位置。

5、將滑輪正好放置在測斜管接頭處，以致讀數不穩定或出錯。

四、能

DP-XS558-B測斜儀適用于測斜探頭輸出電壓為±2.5V測斜探頭，內置20Bit分辯率數模轉換器，儀器配置64K存貯器及RS-232電腦接口，隨機提供的通訊及數據處理軟件，供使用微機與其通訊上載數據供步的分析處理。

儀器帶有內置充電電池及防水薄膜面板，便于現場惡劣環境中使用。

注：開機后屏幕顯示：DGK活動測斜儀（Ver2.0A）,其中Ver2.0A表示的儀器帶有低電壓檢測及自動關機能。

五、開機操作

1、開機前應檢查儀器是否與測斜探頭相連，測斜探頭通過連接電纜和輪出插頭，應與測斜數儀面板上標有“測斜探頭”的五芯插座相連。

2、按面板上的“開關”鍵后，儀器顯示“：DGK活動測斜儀（Ver2.0A）”開機提示符，稍停片刻，即入測值顯示屏。

Num ：01 Dep：50.0

—017.60 mm

—088.00 mv

2005-11-08 12：48

Num：01為測孔號，測孔號取值范圍（01-255），每個測孔號可貯存各個測量深度的多組測斜數據（每組數據包括A+讀數及A-讀數），使用者應注意測孔號與現場測孔原始編號的固定對應關系。

Dep：50.0提示當前測斜探頭位置深度，當開機后，儀器顯示予置深度，即測孔設置深（每個測孔可設置不同的深度）。注：定義測斜探頭的底滑輪軸為標記零點。

：表示當前處于正測過程（即探頭方向與予計變形的方向致，稱為A+讀數）。

：表示當前處于反測過程（即探頭方向與予計變形的方向相反，稱為A-讀數）。

: 缺電符號，表示機內電池電壓不足，需充電（Ver2.0版本的儀器出現缺點符號五分鐘后將自動關機）。

—017.60mm：當前測斜探頭的偏稱值，單位mm（以下公式中符號d表示）。

—088.00mv：當前的電壓值，單位mv（以下公式中符號U表示。）

六、計算公式及數據處理

1、電壓位移轉換系數

由于輸出電壓與傾角的正弦成正比。

電壓U=KSinθ（θ為測斜傾角，K為測斜探頭的靈敏度系數）

測桿輪距 L=500mm

測斜傾角 Sinθ=U/K

偏移量 d=L·Sinθ=（L/K）·U=C·U

C:探頭電壓位移轉換系數（測斜探頭系數）

例如：對于K=2500mv/g的測頭

C=L/K=500mm/2500mv=0.2mm/mv

注：（1）以上系數為輪距=500mm時計算結果。

（2）由于受DGK儀表顯示位數的限制，電壓位移轉換系數的zui大值為0.4mm/mv。般均可滿足使用要求。本探頭是0.2mm/mv轉換系數。

i=1

累積偏移量

i=1

D=∑di=∑c·ui

位移量=累積偏移量-初始偏移量

Si=D-D0

2、數據處理

有關“位移”及“差值”的計算公式。測頭以其導輪沿著測斜管的導槽沉降或提升。測頭的傳感器可以測量管在每深度處的傾角度，輸出個電壓信號在測讀儀面板上顯示出來，測頭測出的信號是以測斜導管導槽為方向基準，在某深度處，測頭上下導輪標準間距L上的傾斜角的函數，該信號可換成水平位移。

以伺服加速度探頭為例，加速度計敏感軸在水平面時，矢量g在敏感軸上的投影為零，加速度計輸出為零，當加速度計敏感軸與水平面存在個傾角θ時，在加速度計輸出個電壓信號。

Uout1=Ko+Kgsinθ （1）

式中：K0為加速度計偏值

K為加速度計靈敏度

g為重力加速度

為了清除Ko的影響，可以將測頭調轉180°。在該點行二次測量，得

Uout2=Ko-Kgsinθ （2）

（1）—（2）將偏值Ko消去，得差數

Uout1-Uout2=2Kgsinθ （3）

（1）+（2）將加速度計的傾角投影值抵消，只留下偏值的2倍，稱為“差值”，上述方法稱為檢查測斜數據質量的“差和”方法。

七、主菜單參數設置

在讀數儀作時，按確認鍵“菜單”入主菜單

1、深度設置

（1）Hole：001；輸入測孔號（測孔選擇范圍001～255）

（2）Depth：050.0m；輸入當前測孔的設置深度，測孔號與深度對應。

注：深度示點為測斜探頭下導輪的軸銷中心。

（3）Save＆Exit；存貯上述參數并返回主菜單。

2、參數設置

（1）Param:0.2；輸入測斜探頭系數C，單位mm/mv，需根據測斜探頭的率定表，確定并輸入此系數，例如：C=0.2mm/mv。

（2）InitV:000.00；輸入校正零點電壓，單位mv。

注：DGK活動測斜儀與測斜探頭初次配合使用時應輸入儀器校正零點（校正零點電壓由測斜探頭率定表給出），更換測斜探頭時需修改讀數儀的校正零點。

（3）Space :0.5m；探頭輪距。

（4）Save＆Exit；存貯上述參數并返回主菜單。

3、日期/時間設置

Date： 05-11-08

日期： 05年11月08日

Time： 14：37：21

時間： 14點34分21秒

Quit： Save

退出：保存退出

菜單

使用鍵移動光標位置

選擇Quit放棄存貯，選擇Save存貯修改。

4、清除存儲數據（見圖1、2）

Erase Date

Erase All Data?

清除存儲數據

不清除

Erase Date

Erase All Data?

清除存儲數據

Yes

清除

Erase All Date

Erasing… OK

Verifying… OK

清除成

是否清除存貯器（EEPROM）中的數據，缺省值為No，如確需清除存儲器的歷史數據，使用上下鍵設置為Yes，按確認“菜單”開始，清除結束后屏幕顯示：（見圖3）

圖1 圖2 圖3

5、系統信息

顯示使用系統存貯器（EEPROM）中的剩余數據容量。

System Info

圖1

EEPROM USED：

000.00%

已用存儲空間

Press Any Key

To Returm

占有空間

6、退出菜單

注：面板按鍵能表

∧

—上鍵（1）選擇菜單選項（增加）

（2）選擇數字（增大）

Warning

Saving!

∨

圖1

—下鍵（1）選擇菜單選項（減少）

（2）選擇數字（減小）

菜單

—移動鍵（1）移動光標示位置

菜單

（2）移動數字位

—確認鍵（1）入菜單

（2）確認選定的能

八、測量

（1）輸入并設定測孔號：測孔深度、測頭參數、日期、時間、存貯器容量等。

（2）連接測斜探頭并通電預熱。

說明：由于測斜探頭采用度的測試元件，開機通電需要建立穩定的熱平衡狀態。因此在每次行連續測量作前，需提前五至十分鐘開機，否則（在五分鐘前使用）會出現輕微的測量值漂移現象。

（3）讀數及存貯

測量過程中注意應盡量讀取存貯顯示屏穩定的數據，當探頭移動個新的位置應使之靜置五至十秒再讀數。如需存貯可按面板上的存貯按鈕或遙控按鈕，屏幕出現提示：（見圖1）

表示存貯成。存貯數據后，當前顯示深度自動減去個儀器輪距，提示探頭下個位置深度，每次存貯，即減去個儀器輪距，直至當前深度至0.5m時，再按次存貯鍵，屏幕出現：（見圖2）

表示A+方向測量結束，這時應及時將測頭旋轉180°慢慢放入測孔底行A-方向的測量，測量過程與A+方向相同，直至屏幕出現Dep:0.5時（當輪距為0.5m時），再按次存貯鍵，屏幕出現（見圖3）

Saving Date

Finished

Side 1

Press Any Key

To Continue

Saving Date

Finished

Side 2

Press Any Key

To Continue

圖2

圖3

表示

成測孔的次整的測量。

注：在A+或A-測量過程中如發生錯誤，可以終止測量應視為不整測量，如需繼續測量應及時關機并重新開機以使儀器運行初始化，否則會出現通訊故障。

（5）補測

儀器提供補測能，如測量過程中發現已測量過的某深度的數據或當前的數據有問題需重測，可按“菜單”鍵入深度修改能，使用上下鍵，選擇的深度值，并將探頭移至深度再次按“菜單”鍵入測量狀態，這時按“確認”鍵重新存貯測量值，儀器將會自動更新存貯器中的數據。

九、使用注意事項

（1）由于測斜探頭采用度的測試元件，開機通電需要建立穩定的平衡狀態。因此在每次行連續測量作前，需提前五至十分鐘開機。

（2）使用中注意測頭正負方向設定，改變電壓位稱轉換系數C的正負號，可改變輸出位移值的正負。

（3）使用時應特別注意電纜測斜探頭連接凹凸處的兩個內六角螺釘反復上緊，以防止下管入水測試后六角螺絲熱脹冷縮松動影響測試數據，所以測試井后再緊固內六角螺絲次。

十、測量

1、輸入并設定測孔號；測孔深度、測頭參數、日期、時間、存貯器容量等。

2、連接測斜探頭并通電預熱。

說明：由于測斜探頭采用度的敏感元件，開機通電需要建立穩定的熱平衡狀態。因此在每次行連續測量作前，需提*至二十分鐘開機，否則（在十分鐘前使用）會出現輕微的測量值漂移現象。

3、有關測斜探頭操作請詳見DGK使用手冊。

4、讀數及存貯

Warning

Saving!

測量過程中注意應盡量讀取存貯顯示屏穩定的數據，當探頭移到個新的位置應使之靜置五至十妙再讀數。如需存貯可按面板上的存貯按鈕再遙控按鈕，屏幕出現提示：

表示存貯成。存貯數據后，當前顯示位置自動遞增個儀器輪距，提示探頭下個位置，每次存貯，即遞增個儀器輪距，直至當前位置至zui大深度（MAX），再按次，屏幕出現：

Saving Date

Finixhed

Side 1

Press Any Key

To Continue

存儲

表示程A+方向測量結束,這時為了儀器的度把探頭拉出測管,把探頭在原來的方向旋轉180°。

存儲

再放入測管中，將測斜電纜向近端拉動個輪距，行回程A-方向測量，測量過程與A+方向相同，直至屏幕出現Dep：0.5時（使用輪距為0.5m探頭時），再按次鍵，屏幕出現：

Saving Date

Finixhed

Side 2

Press Any Key

To Continue

表示成測孔的次整的測量。

注：在A+或A-測量過程中如發生錯誤，可以終止測量應視為不整測量，如需繼續測量應及時關機并重新開機以使儀器行初始化，否則會出現數據通訊故障。

5、補測

確認

儀器提供補測能，如測量過程中發現已測量過的某位置的數據或當前的數據有問題需重測，可按或鍵入位置修改能,使用上下鍵選擇的位置值,并將探頭移至此位置再次按或鍵入測量狀態,這時按

鍵重新存貯測量值。儀器將會自動更新存貯器中的數據。

6、使用注意事項

（1）由于測斜探頭采用度的測試元件，開機通電需要建立穩定的平衡狀態。因此在每次行連續測量作前，需提前五至十分鐘開機。

（2）使用中注意測頭正負方向設定，改變電壓位稱轉換系數C的正負號，可改變輸出位移值的正負。

附錄1興盛測斜數據處理軟件（Ver2.0A）

說明

（1）適用于微機或便攜機與DGK-6015測斜讀數儀行數據通訊使用。

（2）軟件使用前確認測斜儀及微機已通過通訊線連接。

（3）對每個測孔的次測量（組程及回程測量數據）的結果稱為個數據記錄。

（4）只有在面板顯示“Press Store Key to start”時才能傳送數據。

安裝軟件

使用時應安裝軟件，即將標有丘新北儀器土木程儀器與 “測斜數據處理軟件”的光盤放入光驅，軟件名為“興盛-setup”，雙擊確定后屏幕出現新北測斜數據處理軟件安裝程序對話框，選擇“確定”開始安裝。按照對話框提示選擇程序組（缺省設定為興盛）。選定后單擊“繼續”，屏幕顯示安裝度，當度達到，出現安裝成提示。（安裝成的同時在桌面建新北的快捷方式）。

操作

在主界面下單擊“開始”執行“程序”找到新北程序組單擊新北（或在桌面直接加載快捷方式興盛），出現“興盛測斜數據處理軟件”主菜單

注：正測A+、反測A-、平均偏移量、累計偏移量、系統偏差的顯示單位均為毫米。

（1）系統設置

設置串口地址：COM1～COM8之間選擇

通訊波特率：9600bpi（測斜讀數儀出廠時波特率缺省設置為9600bpi）

（2）上載數據

單擊“上載數據”，屏幕出現“正在上載數據，請稍候”提示，上載畢后軟件的zui末行上載狀態出現“接收成”。及記錄數，注意上載數據將儀器存貯器中存貯數據上載，相同測孔號的記錄以操作時間（年月日時分）區別。

（3）列表顯示

單擊“列表顯示”，屏幕出現“選擇顯示記錄”，軟件以測孔號組合測量時間區分測量記錄，例“#2 5月21日8時10分”，表示2#測孔，5月21日8時10分的測量結果，選中某個記錄可行列表顯示，單擊選中的某記錄，再單擊“列表”。其中*列為測點序列號，表示探頭水平移動次數，二列為距離（測斜探頭的位置），三列“程A+”為程偏移量，四列“回程A-”為回程偏移量，五列為平均偏移量，即“程A+”與“回程A-”的平均值，六列為累積偏移量，根據3.1節公式：沉降量=累積偏移量-初始偏移量。七列為系統偏差，即“程A+”與“回程A-”的差值，相減后傾角均被抵消，只留下個等于水平測斜儀零偏移兩倍的個值，用來檢驗測量數據的質量：

下列何種情況均有可能損害數據的質量：

1）跳過或重復讀取個讀數。

2）讀數之前，沒有使測斜儀靜置足夠的時間。

3）探頭、電纜或讀數裝置故障。這也許是沖擊、受潮、電池缺電、探頭或電纜的開路或短路。

4）不小心地安放滑輪使得探頭滑輪組次觀測與另次觀測不在同位置。

5）將滑輪正好放置在測斜管接頭處，以致讀數不穩定或出錯。

（4）圖形顯示

單擊“圖形顯示”，屏幕出現“選擇顯示記錄”，提示“zui近次測量結果”，選擇測量記錄并繪圖。

（5）存入歷史

將選擇的測量記錄，分地或存貯為存檔文件稱為“存入歷史”，文件格式為“測孔號.xls”，可供Excel等其它表格處理文件調用，其中界面中間“→”符號，表示將選中的記錄文件存成存檔文件，“←”符號表示撤消，“→”符號表示將的記錄文件存成存檔文件，“←”符號表示撤消。選擇“保存”后，當文件轉換成后，屏幕出現“保存畢”提示。

（6）歷史數據分析（曲線繪圖）

選擇“歷史曲線分析”后，入測孔號顯示，選擇某測孔號，軟件將列出其所有的歷史數據，用戶可選擇分或記錄行繪圖及打印。

（7）歷史數據分析（列表顯示）

選擇“歷史數據顯示”后，入測孔號顯示，選擇某測孔號，軟件將列出其所有的歷史數據，用戶可選擇條記錄行報表顯示及打印。

附錄2

測斜探頭航插連接表

航插針號	符號	意義
1	+15V	正電源+
2	-15V	負電源—
3	GND	模擬地
4	Signal	信號輸出-
5	空	予留（二測斜方向）

電源充電插座連接表

航插針號	符號	意義
新線	+12V	正電源+
外皮	地	電源地

通訊航插連接表

航插針號	符號	意義
1	RXD	RS-232接收
2	TXD	RS-232傳送
3	GND	RS-232地
4	空	空
5	DATA+	遙控開關
3	DATA-	遙控開關

附（備件清單）

（1）鉛酸充電器 1只

（2）數據線 1根

（3）新北測斜數據處理軟件 1套

（4）使用說明書 1本

（5）測斜桿 1根

（6）電纜（探頭） 30米（1套）

（7）讀數儀 1臺

北京亞歐德鵬科有限公司

曹雙雙

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滑動式測斜儀（自動記錄）