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1、CX3智能测斜仪使用说明书金坛市海岩工程仪器厂2009年6月第一部分 CX系列测斜仪1.1 概述CX系列测斜仪是专门用于岩土地基位移测量的仪器。适用于各种岩土地基横向位移的测量，如水利库坝、堤防、岩土边坡、城市建设地基基坑开挖、打桩、铁路、公路交通边坡、煤田、矿井、电力建设以及各种地下结构工程的内部水平位移的测量。测斜对于工程建设的安全施工和长期稳定性检测都是十分必要的。对于城市建设，由于深层土体位移可以反映支护结构位移和应力变化，周围建筑设施的安全状况，即能够综合反映基坑形状而日益受到重视，许多地方已经制订或正在制订有关规范，明确规定：在较大深基坑施工中必须进行深层基坑水平位移的监测。以下章
2、节将对CX系列测斜仪系统的组成、工作原理、性能指标、数据处理、使用方法、常见故障、调整方法以及维护保养、保修等事项做较详细的介绍。1.2 CX系列测斜仪各组成部分的功能1.2.1测头（探头）测头是测斜仪的核心，是测量的敏感部，是测试数据的来源之处。测斜仪测试的准确度取决于测头可能的测试准确度。测斜测头中，核心部分是加速度传感器。加速度传感器也可以称为角度传感器。目前应用于测斜仪中的传感器以伺服加速度计的灵敏度和精度最高。1.2.2测读仪测读仪是CX系列测斜仪数据输出的二次仪表，实现测头数据的接收、显示和输出。CX3智能测斜仪的测读仪(CX3)面板介绍如下：CX3测读仪面板 通讯：通过专用电缆，
3、将测读仪和计算机连通，借助测斜专用软件，将测读仪中存放的数据传送到计算机中，实现数据的输出。 充电：通过充电器给测读仪中的可充电电池充电。 传感器：传感器插座是用来将测头和测读仪联接，实现传感器的信号在测读仪上显示输出。 红色开关，这是测读仪的电源开关。 功能选择：按动此按健，可以使操纵者选择屏幕上的测试孔号、测试方向或测试点号。 、这两个健，用来调整测试孔号、测试方向和测试点号的具体数值。调整范围是：测试孔号为1-50；测试方向为东、西、北、南；测试点号为1-200。 测试按健是使测读仪处于对信号的测试状态，根据切换按键的状态确定测读仪测试的是探头信号或电池信号。 调显按键用来将测读仪中已经
4、存放的信号调出，进行显示。 清零按键，用来对测读仪存储器内已有的信号进行清除，按一下后，测读仪屏幕上将提示操纵者是否确实需要清除，以免误操做，当确实需要清除时，再按一下清零键，几秒钟后，将完成测读仪的清零命令。 存储按键，当测读仪屏幕上显示的数据，操纵者认为需要存储时，按动此键，测读仪便将此信号存储到测读仪的存储器中。 切换，此键完成测读仪屏幕显示信号的切换，以便显示探头信号或测读仪中的电池信号。 背光，此键用于外界环境光线暗淡，为方便操纵者观察到测读仪屏幕的显示，而设置的。操纵者应当明白，打开背光后，测读仪消耗电流将增加约60mA。根据CX系列测斜仪的不同型号，测读仪分为直读式和存储式。直读
5、式是指测试的数据由测试者通过测读仪的显示屏直接人工读取数据，并进行人工处理。存储式是指现场测试的数据，通过测读仪上的按键将数据存储在测读仪的存储器中，不需要人工读数 ，存储的数据通过电缆送入计算机中，由测斜仪专用软件进行数据的处理，包括各种数据表格和有关的曲线。测读仪使用可充电电池供电，此电池同时也为测头供电。1.2.3传输电缆 传输电缆是把测头与测读仪连接起来的传输线。由于电缆上有长度标记，因此，既可以将测读仪中的电源传输到测头中的传感器上。测头的信号传输到测读仪中，也可以从电缆的标志上读出测孔的深度。1.2.4充电器充电器用来给测读仪中的电池充电，以保证测斜仪每天至少可以有6个小时的连续工
6、作时间。为了第二天的使用，需要重新充电。目前使用的国产电池，一般允许充放电500次。1.2.5通讯电缆通讯电缆是在数据处理时，将测读仪与计算机相连接，在专用软件的支持下，实现将测读仪中存储的数据传输到计算机中，从而进行数据的处理。1.2.6计算机（用户自备）计算机用来进行数据的接收、处理。可以对数据进行修改，可以进行单个数据进行修改，也可以对整列数据通增加一个常数，也可以对整列通乘一个常数。数据处理后，可以得到原始数据、处理结果表、深度-位移曲线、位移速度-时间曲线。1.2.7测斜管（用户自购）测斜管用来将测头按一定的方向导入被测岩土体的预测深度处，两段测斜管的连接处应对准导槽，使测头的导入平
7、稳自然。测斜管的质量直接影响到测试的精度。目前国内的测斜管有两种：塑料管和铝合金管，铝合金管质量好，导槽规矩，扭曲相对小，同样的测斜仪，工地实际测试精度高，但价格要相对地贵，塑料管与铝合金管相比，恰好相反。1.3性能指标1.3.1测头 a. 传感器灵敏度：0.02 mm/8 b. 标度因数 ：2.50.01v/g c. 导轮间距：500 mm d. 测头尺寸：32 mm660 mm1.3.2测读仪a. 数据显示 4 1/2位液晶显示数据b. 内部电源：1.2v4可充电电池；容量7Ahc.充电电源：交流220v，50Hz输出直流7伏d.测读仪尺寸：680 mm109 mm250 mm1.3.3工
8、作时间当给电池充满电之后（注意：对于新电池，首次使用时，应反复放电二、三次，才能使电池充满），可以使测斜仪连续工作6小时以上。1.3.4测量范围：测斜仪测量范围：30度。1.3.5综合误差：每25米深度的测量误差不超过4 mm。1.3.6绝缘度：电缆各芯线之间和各芯线与外壳之间的绝缘度应不低于50,否责会出出信号不稳定。1.3.7工作温度：10至50。耐水压：7.845*105pa至9.806*105pa（相当水深80m至100m的压力）2.工作原理及简要说明2.1测头测头是测斜仪的核心，是测试信号的来源处，测头中采用石英挠性伺服加速度计作为传感器，当测头处于竖直状态时，传感器的敏感轴处于零位
9、，此时的输出信号值称为零偏，一般情况下，零偏总是存在的：为了消除零偏的影响，采取正反两次测试，取其代数和，作为一个方向上的测试结果。现在采取如下直角坐标系 北西 东南在实际测试时，为了适应一般的习惯，根据测头的规定，建议用户将测头高轮对准南或东，作为测试的正方向。 当测头的敏感轴与基准轴（地球的重力轴）有一个角度时，测头中的加速度计即有一个输出值，以下式表示：U1AKGsin1-2.1式中：A -加速度计的偏值（零偏） K -加速度计的标度因数 G -地球重力加速度 -倾角为了消除加速度计零偏的影响，在测试时一般都采用正反两次测试，比如在东西方向上进行测试，可以先测试东方向上的数据，记作U1式
10、1-2.1，再时行西方向上的测试，计作U2式1-2.2U2AKGsin1-2.2将式1-2.1减去1-2.2得到式1-2.3U1U22KGsin1-2.2从图2.2可以看出sin11/L 1-2.4式中L导轮轮距500mm 1水平位移mm KG=2500mv/g-倾斜角从1-2.4式可以得到 1（U1U2）L/2KG1-2.5对于一个测孔，在确定的方向上，各点测试位移的总和为 总1。1-2.6计算示例见表1-2.12.2测读仪CX3测读仪是存储式测读仪，是测斜仪的二次仪表。存储量20个测孔、4个测试方向、每个孔深135米的信号。显示输出测试数据、为测头提供电源、通过通信电缆、将测试数居传送到计
11、算机中，从而计算机中按程序进行数据处理。组成有液晶显示器，单片机、存储器、操作控制电路、可充电电池、电源转换器、补偿电路等。测读仪的组成和各部分的功能详见1.2.2节使用方法：打开电源开关，开机后，按测试键，测读仪进入工作状态。按功能键，面板上的箭头将顺序指向孔号、方向或测试点号。每次进行测试前，都必须对测孔号、方向和测试点号进行选择，这样将要存储的数据才能存入指定的位置。3数据处理成果表该数据处理成果表属数据处理的一个重要部分，列出该表的另一个目的是为用户展示数据处理方法，供用户对照数据处理方法。表1-2.1数据处理成时果表深度m 初测值 0测值 180测值 差值 变化值 位移值mm0.5
12、-1276 -636 639 -1275 1 3.801.0 -1307 -655 656 -1311 -4 3.791.5 -1333 -699 672 -1341 -8 3.832.0 -1333 -668 672 -1340 -3 3.91.29.5 -341 -170 172 -342 -1 -0.1230.0 -522 -258 259 -517 5 -0.1130.5 -478 -241 241 -482 -4 -0.1631.0 -491 -245 248 -493 -2 -0.1231.5 -530 -266 270 -536 -6 -0.1032.0 -539 -268 27
13、2 -540 -1 -0.0432.5 -557 -278 282 -560 -3 -0.03注：a.从测读仪上读取数据时，不读小数点，只读有效数据b表中的数据除了深度的单位是米，位移的单位是毫米，其它数据均为测读仪上显示的数据。第二部分 数据采集1.仪器的准备在进入现场测试之前，应当对测斜仪进行检查，确保仪器正常工作。方法如下：1.1仪器检查1.1.1将测头、电缆和测读仪连接好并打开测读仪上的开关，按测试键，使测斜仪正常工作。1.1.2将测头竖直放，沿着由4个导轮组成的平面，倾斜测头，当测头朝高轮方向慢慢倾斜时，测读仪上显示的数据为正并逐步增大，直至1.9999，在继续增大倾角时，测读仪显示
14、将超出量程，出现符号，反之，将测头朝低轮方向慢慢倾斜时，数据为负，且当倾斜角增大时，数据也在增大，直至-1.9999后，再增大倾角时，也将超出量程，出现符号。1.1.3将测头放入竖进测试导管中，观察屏幕上显示数据的稳定性，如果在几分钟之内，数据跳动更大，数据跳动在2-3个字范围，就认为数据稳定，如果数据跳动更大，需要较长时间的观察，判断数据不稳定；当认为数据是稳定的，记录屏幕上的读数U1，将测头从测试导管中提出，调转1800，当数据稳定后，记录读数U2。当调转1800后，为了使点号快速回“1”可长按键。1.1.4测量测读仪内部电池电压按“切换”按钮，屏幕上将显示要测的电池电压，如果电压低于4.6V,说明电压不足，可能要维持较长时间的测试会有问题，应考虑是否充；一般情况下，使用前
