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SB-2型雙金屬坐標儀
    發布時間: 2017-11-29 21:30    

SB-2型雙金屬坐標儀是利用兩種金屬線膨脹系數的差異特性,量測建筑體或自然體內部垂直絕對位移,或作為靜力水準、真空準直線條垂直位移的工作基點。

一、原理和用途
絕對垂直位移監測儀器子系統是水庫大壩安全監測系統的重要組成部分,絕對垂直位移基點一般采用深埋標志。為了減少溫度對深埋標志的影響,通常深埋標志選擇雙金屬標的形式,雙金屬標儀是測量深埋標志變化的儀器。
常見的雙金屬標采用平行設置的兩根具有不同線膨脹系數的金屬管(一般是鋼管和鋁管)組成雙金屬標。

由于埋設雙金屬標需要有較大口徑的孔,因此埋設成本比較高。隨著鉆孔技術的進步和提高,發展了雙金屬標與倒垂孔同軸設置的方案,把倒垂孔與雙金屬標孔合在一起,大大降低了埋設成本。
當得到溫度參數后,兩根金屬管的伸長量是略有不同的。雙金屬標儀主要用來測量鋼管和鋁管伸長量的差值及鋼管和工作基點之間的變化值,儀器采用CCD 作位移傳感器,經驅動電路,二值化電路及高速單片機處理后,可求得工作基點的變化值。

二、主要技術指標:
量程:25mm
分辨力:0.02 mm
測量準確度:0.05 mm
測量方式:隨機點測
輸出方式:數字量并帶有485 端口
數據傳輸速率:1200bit~9600bit 可選
工作電壓: AC36V
工作環境:溫度:-15℃~+50℃
相對濕度:98%
三、儀器結構
儀器由兩路光源、光學系統、狹縫、CCD 位移傳感器、信號與處理電路、接口電路等組成,儀器組成見結構框圖。
儀器設計了專用的光學系統,準直后的光束具有較好的平行性。準直處理后的光束通過狹縫,在CCD 接收靶面上形成一亮線。當溫度發生變化時,鋼管與鋁管的長度會發生變化,而該亮線位置也隨之發生相應的變化,據公式儀器應有兩路輸出:一路是鋼管與鋁管的伸長量之差;另一路是鋼管與基點之間的差值。根據這二個值及所附公式,可求得基點的變化值。
儀器設計并安裝了兩個保護電路:一是電源保護電路。儀器采用AC36V供電,在電源輸入端安裝了防雷擊、防浪涌及抗干擾電路,可承受3KV,1KA
雷電沖擊;二是485 端口保護電路。根據485 端口的特點,安裝了光電隔離、防雷擊、防浪涌及抗靜電電路,除可承受3KV,1KA 雷電沖擊外,還可抗±30KV 靜電。它們可保證儀器能在惡劣環境條件下正常工作。
四、儀器安裝
1、將大小連接板分別固定于鋼管與鋁管上,兩者垂直安裝;
2、儀器主機與大連接板連接并固定。光源盒固定在小連接板上;另一
光源盒與工作基點處墩子連接,兩個激光光源應處于同一高度上。

、計算公式:
由于鋼管和鋁管都采用深埋的的方式處理,長度大體一致,所以可以記兩根管原有長度均為L,
鋼管的線膨脹系數為α鋼,鋁管的線膨脹系數為α鋁。在鋼管頂部與頂體之間安裝自動化觀測儀器,t1 時
刻測量的數值記為X1,t2 時刻測量的數值記為X2。則每次實測雙金屬標處大壩垂直位移為H。
采用雙金屬標這種測量方法,不許呀安置測溫裝置來測定溫度,只需測定兩管標的高差,即可求鋼管和鋁管標的高程溫度改正數,從而得到雙金屬標處大壩垂直位移。










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