CX钻孔测斜仪说明书.doc

CX钻孔测斜仪目 录第1章概述31.1系统组成31.2性能指标4第2章系统原理62.1测头结构描述62.2系统原理7第3章测读仪的使用93.1主菜单介绍93.2按键操作93.3记录管理93.4工程设置143.5通讯163.6其他16第4章数据处理软件的使用194.1安装与卸载194.2数据库格式转换204.3软件初始设置214.4软件界面窗口介绍224.5测孔配置234.6记录管理254.7图表分析274.8通讯334.9系统设置35第5章维护保养及故障诊断385.1常见故障诊断及排除385.2使用后的保养395.3率定395.4各连接器针脚定义40第6章售后服务41第1章 概述CX系列钻孔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。在城市建设中，存在着深层土体位移的现象，测斜仪的测量数据可以反映出支护结构位移和应力的变化及基坑形状，从而可以知道周围建筑设施的安全状况。测斜仪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，它的应用日益受到重视，许多地方已经制订或正在制订有关规范，明确要求在较深基坑施工中必须进行水平位移的监测。1.1 系统组成CX系列钻孔测斜仪系统由测头、测读仪、数据处理软件三大部分组成。1.1.1 测头测头是测斜仪系统的核心，其内部装有精密传感器，用以敏感不同深度测点相对于地垂线之间的角度，进而计算出各测点之间的位移变化量。测斜仪系统的测量精度取决于测头的测量精度，测头中的核心部件是石英挠性加速度计。1.1.2 测读仪测读仪是测斜仪数据输出的二次仪表，用以完成测头数据的接收、显示、存贮功能，并向PC机输出测量数据。1.1.3 数据处理软件此软件运行于PC机Windows环境下，主要完成从测读仪中接收数据并进行偏移量计算和图表的绘制。1.2 性能指标1.2.1 总体技术指标1） 工作时间：电池充满电之后，可使测斜仪连续工作8小时以上。2） 测量范围：测孔斜度50；3） 综合误差：4mm/15m深度；4） 对称性：0.001V；5） 工作环境温度：1050；6） 耐压：7.845105Pa9.806105 Pa（相当于水深80m100m的压力）；7） 抗冲击：100g；1.2.2 测头技术指标1) 传感器灵敏度：0.02mm/8；2) 标度因数：2.50.01v/g；3) 导轮间距：500mm；4) 测头尺寸：32mm660mm1.2.3 测读仪技术指标1) 数据显示： 位4行液晶显示；2) 内部电源：可充电电池，容量7.5Ah；3) 充电电源：交流220V，50Hz，输出直流7V；4) 测读仪尺寸：205mm145mm170mm第2章 系统原理2.1 测头结构描述测头的结构如下图所示：测头内装有石英挠性伺服加速度计作为传感器。当测头处于垂直状态时，传感器的灵敏轴处于零位，此时的输出信号称为零偏。为了消除零偏的影响，采取正反两次测量，取其代数和作为一个方向上的测量结果。根据测头的规定，在实际测量时建议将测头的高轮对准北或东，作为测试的正方向。2.2 系统原理2.2.1 位移计算当测头的敏感轴与基准轴（地球的重力轴）有一个角度时，测头中的加速度计就有一个输出值，如下式所示： 式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，在测试时采用正反两次测试，比如分别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，再进行西方向上的测试，记作U2，将U1-U2得到式2.2 .式2.2从图2.1中可以看出 .式2.3式中： L 导轮轮距500mm I 水平位移（单位：mm） 倾斜角将式2.3代入式2.2可以得到 .式2.4对于一个测孔，在确定的方向上，各测试点的位移总和即为 以上测量原理的描述见图2.1图 2.1 测量原理图2.2.2 方位角定义方位角的定义如下图所示：第3章 测读仪的使用3.1 主菜单介绍主菜单显示如下图：各主菜单功能说明如下： 记录管理：该菜单主要完成现场的测量以及记录的调显和删除功能。 工程设置：该菜单主要完成测孔的添加、删除以及编辑功能。 PC通讯：该菜单主要完成设备与PC机通讯的功能。 其它：该菜单主要完成电压测试、日期设置以及背光和按键音的功能。3.2 按键操作通过“上、下、左、右”按键选择菜单，光标在所选择的子菜单上闪烁。按“确认”键进入子菜单，“取消”则返回上一级菜单。3.3 记录管理该菜单主要完成现场的测量以及记录的调显和删除功能。选择“记录管理”菜单后，屏幕上显示如下：3.3.1 现场测量此项功能为测量现场的数据。选择 “现场测量”项后，屏幕列出测读仪中所有测孔，显示如下图所示。通过“上、下”键查找要进行现场测量的测孔，按“确认”键选择测孔，进入测量状态。测量状态分两种方式：正常测量及重测。注：如果初次使用测读仪或测读仪中无测孔，则应先添加测孔，然后再进行现场测量，添加测孔请参考3.4.1小节。3.3.1.1 测量状态界面说明测量状态界面显示如下图所示 1) 行数据正常测量时：上一行显示的是前一个深度点已存储的数据，下一行显示的是当前深度点测量的数据重测时：上一行显示的是重测深度点已存储的数据； 下一行显示的是重测深度点当前测量的数据。2) 列数据第1列：“*”表示数据已存储，无此标志则表示数据未存储第2列：深度第3列：A0或B0数据第4列：A180或B180数据3) 按键操作按“确认”键，数据被存储。按“取消”键时，屏幕上将提示“是否结束本次操作?”，此时再次选择“确认”键则退出测量状态返回到上一级菜单，选择“取消”键则返回到测量状态继续测量。3.3.1.2 正常测量1） 按确认键，依次存储每个深度点的数据，当测量深度达到测孔的结束深度时，屏幕提示“请换测量方向”。如果按“确认”键则再次从起始深度开始测量，并同时将已测量完毕的A0或B0数据显示在第三列。2） 如果测孔的导槽方向为1个，两个方向测量完毕后自动保存数据并返回到上一级菜单。3） 如果测孔的导槽方向为2个，则测量完一个导槽方向后屏幕提示“请换导槽方向”。如果按“确认”键，则再次从起始深度开始测量。如果按“取消”键屏幕将提示“是否结束本次操作？”，如果再次按“确认”键则退出测量状态并返回到上一级菜单，如果按“取消”键则返回到测量状态继续测量。所有方向的数据测量完毕后，数据自动保存并返回到上级菜单。3.3.1.3 重测如在正常测量的过程中需要对某一个深度点进行重新测量，则执行以下步骤：1） 通过“上、下”键查找到要重测的深度点。注意：只有带存储标志“*” 的深度点才能够被重测。2） 按“确认”键所选择的深度点进行重测，此时屏幕显示如下图，待数据稳定后，再次按“确认”键，则此深度点原有数据被覆盖。3.3.2 记录调显此项功能为查看已存储的记录数据，执行步骤如下：1) 点击 “记录调显”项，屏幕显示如下图所示。其中：标记 *表示该条记录已被传输过。2) 通过“上、下”键选择要调显数据的记录。按“确认”键显示数据，屏幕显示如下图。显示数据含义如下：第1列：深度第2列：A0或B0数据第3列：A180或B180数据3) 通过按“上、下”键可以查看该记录下面的所有数据。按“取消”键则返回到上一级菜单。如果该测孔的导槽方向为2，则按“左右”键查看A导槽或者B导槽方向的数据。3.3.3 记录删除此项功能为删除已有的记录，操作步骤如下：1) 参考3.3.1小节选择一条记录。2) 按“确认”键，液晶屏幕提示 “是否删除该记录?”，此时再按“确认”键则删除该记录，按“取消”键返回上一级目录。3.4 工程设置该菜单主要完成测孔的添加、删除以及编辑功能。选择“工程设置”菜单后，屏幕显示如下：3.4.1 添加测孔此项功能为添加一个新的测孔，执行步骤如下：1) 选择此菜单后，屏幕上显示工程名、孔号等工程信息的默认参数；2) 通过“上下”键选择要设置的工程信息项。选定工程信息项后按“确认”键，该信息内容的字符闪烁，此时可通过“上下”键对该闪烁的字符进行修改。修改完毕按“左右”键选择其它要修改的字符。在修改的过程中如果按“取消”键则修改无效。所有字符都修改完毕后按“确认”键，字符不再闪烁，此项信息修改完毕。3) 重复2）步骤，依次修改工程信息。4) 注：只有到最后一项液晶屏幕提示 “设置完毕，按“确认”键添加成功！”的时候按“确认”键才能全部添加成功。按“取消”键则添加失败。并返回到上一级菜单。5) 举例:要新建一个工程名为BAD，孔号为C03的测孔，执行如下 第1步：选择添加测孔后，进入上述设置，通过上下键选择“工程名”，按“确认”键，光标在字母“L”处闪烁； 第2步：按上下键，选择“B” ； 第3步：按左右键，将光标调到字母“Y”处，此时“Y”闪烁，执行和2相同的操作，选择“A”。 第4步：按左右键，将光标调到字母“J”处，此时“J”闪烁，执行和2相同的操作，选择“D”。 第5步：选择“确认键”，光标不再闪烁。 第6步：通过上下键选择“测试孔号”，按“确认”键，光标在字母“C”处闪烁。 其他步骤与前述相同。3.4.2 编辑测孔此项功能是为用户修改起始深度、结束深度、测试间隔等内容使用。操作步骤同3.4.1小节中所述。3.4.3 删除测孔此项功能为删除已经存在的测孔。删除测孔是将该孔的工程信息以及孔下的所有记录全部删除，所以删除时要小心，一旦删除将无法恢复。3.5 通讯此项功能是完成与PC机的通讯。选择此菜单后，在液晶屏幕上显示“与PC机通讯进行中！”，如果按“取消”键则退出通讯状态，返回上一级菜单。在通讯过程中，对于PC机的操作详见第4章。3.6 其他选择“其他”菜单后，屏幕上显示“日期设置、电压测试、背光设置、按键音”四个子菜单。通过“上、下、左、右”按键选择子菜单，光标在所选择的子菜单上闪烁。按“确认”键执行该子菜单的功能。选择“其他”菜单后，屏幕显示如下：3.6.1 日期设置此菜单的功能是对设备进行日期设置和时间设置，执行步骤如下：1) 液晶屏幕如下所示：2) 通过“上、下”键选择要执行的菜单3) 设置日期和设置时间的菜单如下所示：4) 进入设置界面后，按“确认”键，第一个字符闪烁，通过“上下”键修改字符，通过“左右”键选择其它的字符，修改完毕后按“确认”键，将修改后的日期保存，如果按“取消”键则修改失败。3.6.2 电压测试此功能为测试设备及查看供电电源。界面显示如下图所示。说明：第一行显示的是供电电压；第二行显示的是传感器的实时测量值。选择“取消”键后，返回上级菜单。3.6.3 背光设置选择“背光设置”菜单，设置有背光或者无背光。3.6.4 按键设置选择“按键音”菜单，设置有按键音或者无按键音。第4章 数据处理软件的使用4.1 安装与卸载4.1.1 运行环境a) 操作系统Windows95/98/XPb) 最低配置CPU：奔腾133Mhz内存：32MB显示卡：标准VGA，256色显示模式以上硬盘：300MB驱动器：倍速CD-ROM以上4.1.2 安装如果已经安装过此软件，请在安装新软件前，把安装路径下数据库保存到另一个目录下。双击Setupexe，点击“下一步”即可完成安装，安装的默认路径为“C：Program FilesCX-06A测斜仪”，安装完毕，将会给出“成功”提示，并在桌面生成图标。4.1.3 卸载点击“开始”“程序”“测斜仪”“删除CX-06A”命令，在弹出的对话框中选择“是”，软件将被自动卸载。4.2 数据库格式转换如果已使用过本公司旧版本的软件，那么在此软件安装后，需要将数据库进行格式转换，升级为新的数据格式，操作步骤如下：1） 运行软件，选择“系统配置”菜单下的“数据库格式转换”项，则弹出如下所示对话框。2） 选择数据库类型（版本号可在所安装的旧版本软件“帮助”菜单下的“关于”中查到），并选择旧版本软件的数据库文件（在旧版本的安装路径下），并选择新数据库的保存路径。3） 点击“转换”按钮，此时对话框中会显示当前正在复制的文件名。转换完毕后会给出“转换完毕”提示。4） 转换完毕后，需将转换后的数据导入到设定的数据库中（软件默认的数据库为安装路径下的database文件夹），具体导入操作可参看第4.9.3小节。4.3 软件初始设置初次安装本软件后，应设置以下几项：1） 仪器设置选择“系统配置”菜单下“仪器配置”项，在所弹出的对话框中选择所使用的仪器型号及所用串口号。2） 算法选择选择“系统配置”菜单下“算法选择”项，在所弹出的对话框中选择相应的算法，一般情况下均使用默认设置。3） 数据库路径选择“系统配置”菜单下“数据库路径”项，软件默认路径为安装路径下的“database”文件夹（在此路径下有一示例工程），数据库路径可根据需要进行更改，路径更改后，会在列表区中刷新显示当前路径下的测孔信息。4.4 软件界面窗口介绍软件的主窗口界面如下图所示：整体窗口分为五个大部分，即菜单、工具栏、列表区、绘图区。4.4.1 菜单主菜单各项说明如下： 测孔配置：添加、删除、编辑测孔； 记录管理：打开、修正、删除记录，进行记录对比。 图表分析：绘制一组曲线。 通讯：接收测读仪测孔信息及测量的数据等。 系统设置：设置仪器型号、通讯串口等。4.4.2 工具栏工具栏中前几个按钮从左到右分别为向上、打印、帮助、绘图比例、选择曲线、线型、线宽、曲线颜色，其功能如下：绘图比例框：选择不同的比例，对绘图区的图形进行放大或缩小显示。选择曲线框：在显示深度位移图或位移速率图时，可通过此框选择不同的曲线来改变它的属性。选择线型：改变当前选择曲线的线条样式。选择线宽：改变当前选择曲线的线条粗细。选择颜色：改变当前选择曲线的线条颜色。4.5 测孔配置添加、删除、编辑测孔，如果打开了某条记录或是历史曲线，或进行记录对比，则不能进行这三项操作，需选择“测孔配置”下的“测孔列表”项后才可执行。4.5.1 添加测孔此项功能为添加一个新的测孔，执行步骤如下：1) 点击“测孔配置”菜单下的“添加测孔”项，弹出输入对话框2) 填入对话框中的相应项，其中“*”项为必填项目，其他要求如下 工程名：三个大写的英文字母，如 LJY 孔号：三个大写的英文字母或数字，如C01 测头编号：六个数字，可直接输入或从下拉框中选择（直接输入的测头编号也必须为下拉框中所列出的） 导槽方向：1或2，表示1个导槽或2个导槽 计算方向：计算位移时为从下往上累计还是从上往下累计 工程名祥述：非必填项，此信息会显示在所打印图表的表头 测量单位：非必填项，此信息会显示在所打印图表的表尾3) 输入完毕后，点击“确定”按钮，即可看到在列表区显示出了此测孔。4.5.2 编辑测孔点击“测孔配置”菜单下的“编辑测孔”项，操作同上，只是此时工程名和孔号不可变。4.5.3 删除测孔在列表区中选中要删除的测孔，点击“测孔配置”菜单下的“删除测孔”即可。4.6 记录管理记录数据的打开，删除，修改以及记录对比和选择初测记录。4.6.1 打开、删除记录将测孔列表后，在列表区双击打开某一测孔，然后选中一个记录，选择“记录管理”下的“打开”或“删除”即可。4.6.2 设置初测记录初测记录的设置分为以下两种情况。4.6.2.1 设置整个测孔内所有记录的初测记录即将所选择的记录作为此测孔的共用初测记录，每个新添加到测孔中的记录均以此记录作为初测，需要注意的是此前已设置过初测记录的记录，其初测记录并不变，只有后来新添加的记录才以选择的记录作为初测。操作步骤如下：1) 将测孔列表，选中一个测孔，选择“记录管理”菜单下的“选择初测记录”项，在弹出的对话框中选择初测记录。如果要删去此测孔的共用初测记录，则选中“删去当前初测记录”，然后确定即可。2) 此操作亦可在记录列表或打开一个记录后进行。同样选择“记录管理”菜单下的“选择初测记录”项，在弹出的对话框中“总是将此条记录作为初测记录”，然后选中一条记录，确定即可。4.6.2.2 设置某个记录的初测记录即为某一条记录选择初测记录，操作步骤如下：1) 打开一条记录，选择“记录管理”菜单下的“选择初测记录”项，在弹出的对话框中选择初测记录，然后确定即可。2) 如果要删去此记录的初测记录，则选中“删去当前初测记录”，确定即可。4.6.3 修改数据如果要修改个别的数据，请单击“记录管理”菜单下的“修改数据”命令，单击要修改的项，在编辑框中输入新值即可。4.6.4 数据修正如果要对数据进行整列的修改，请单击“记录管理”菜单下的“数据修正”命令，在弹出的对话框中选择你所要修正的测值，然后输入修正值，点击“确定”按钮，数据处理成果列表自动更新。4.6.5 记录对比将两个记录进行对比，计算其位移差值，操作步骤如下：1) 选择“记录管理”菜单下“记录对比”项，弹出如下对话框2) 双击左侧“测孔列表”中的某一项，此时此测孔下的所有记录被列在右侧记录列表中。3) 选择两条要对比的记录，在“位移曲线属性”，“速率曲线属性”选型卡中设置两条曲线的属性，然后确定即可。4.7 图表分析历史曲线的新建、打开、曲线坐标设置，选择要查看的曲线图及数据表。历史曲线即绘制、列表同一个测孔下不同时间测量的记录，使其在同时绘制，利于变化趋势的观察。4.7.1 历史曲线操作4.7.1.1 新建历史曲线操作步骤如下：1) 单击“图表分析”菜单下“新建历史曲线”项，弹出如下所示对话框2) 双击“测孔列表”的某一测孔，此时此测孔下的所有记录均被列在右侧“记录列表”区中。3) 选择要添加的记录，单击“位移曲线属性”选项卡，如下所示：4) 选择一个记录，然后在下方设置其曲线属性。5) 选择“速率曲线属性”选项卡，如下图所示。在右侧深度列表中选择一个深度，点击“-”按钮，即添加了一条深度曲线。在左侧“已添加深度”列表中选择一个深度，点击“1）在速率图中，横坐标为观测时间Ti，纵坐标为位移变化率Di（单位：mm/天） 。4.7.5.2 位移速率曲线（深度选择）单击“图表分析”菜单下的“时间速率图”“深度选择”即可。深度选择的时间速率图的原理如下：设填加了N条曲线，将这N条曲线按时间的先后进行排序，设排序后它们的观测时间依次为T1，T2Tn（T1T2Tn），设对应某一深度值Pi，这N条曲线的位移值依次为S1，S2Sn，那么每条曲线在这一深度处的位移变化速率为：Di=(Si Si-1)(TiTi-1) (i1) 在图中，横坐标为观测时间Ti，纵坐标为位移变化率Di（单位：mm/天） 。4.7.6 打印1） 纸张大小为A4（210297毫米）。2） 选择“图表分析”菜单下的“打印图表”命令，数据表和图形将一起被打印。3） 如果只想打印数据表 或图形，那么在相应的区域内单击右键，在弹出的菜单中选择“打印”命令即可。打印数据表时，根据列表区内调整的各项间的宽度来打印数据表4.8 通讯4.8.1 准备工作1） 在断电状态下，将通讯电缆的两头分别与测读仪的“传感器”插头和计算机的串口连接好；2） 打开测读仪电源开关，如果测读仪型号为CX-06A，则进入测读仪的“PC通讯”菜单；3） 启动PC数据处理软件；4） 单击“系统设置”菜单下的“仪器设置”命令，设置串口及仪器类型，确定；如果每次接收数据的串口和仪器类型都是相同的，则不需要每次都设置。5） 单击“通讯”菜单下的“与测读仪通讯”项，弹出如下所示对话框：6） 按4.8.2、4.8.3小节所述即可完成相应操作；7） 点击“返回”按钮则返回到主界面。4.8.2 将PC机中的测孔信息传输到测读仪中1) 执行4.8.1小节所述操作后，点击对话框中“测孔列表”按钮，此时会将所有数据库下的测孔列出；2) 选中要传输的测孔，点击“写信息”按钮，传输完毕后会给出相应提示；3) 这样既可将PC机中所保存的测孔信息（如工程名，孔号，深度等）传输到测读仪中；4.8.3 接收、删除、格式化测读仪中的数据1) 执行4.8.1小节所述操作后，点击对话框中“连接”按钮，此时将测读仪中所存储的所有测量数据信息列出（如果测读仪中无测量数据，则列表为空）。列表中最后一项“传输标志”表示此数据是否已被读取过；2) 选中要读取或删除的数据，点击“读数据”或“删除”按钮，完毕后会给出相应提示；3) 点击“格式化”按钮，此时会将测读仪中所有的测孔信息，数据删除。执行此操作需谨慎。4.9 系统设置4.9.1 仪器设置设置测读仪型号及串口号。单击“系统设置”菜单下的“仪器设置”命令即可。4.9.2 测头信息添加、删除、读取、写入测头信息，其中添加、删除、写入命令只有厂家才可设置，用户只能使用读取命令。对话框显示如下：4.9.2.1 添加测头信息1) 单击“系统设置”菜单下的“测头信息”；2) 在对话框上方的编辑框中输入要添加的测头编号及其零位和刻度，然后点击“添加按钮”即可。4.9.2.2 删除测头信息如上操作，在对话框中选择一个测头信息，然后点击“删除”按钮即可。4.9.2.3 读取测头信息读取测读仪中的测头信息，注：测读仪中只能存放一个测头信息，执行步骤如下：1) 将测读仪与pc机连接，打开测读仪电源，选择“PC通讯”菜单项，屏幕显示“等待通讯中”；2) 在对话框中点击“读取”按钮，此时测读仪中的测头信息及被读取并加在列表中。4.9.2.4 写入测头信息将测头信息写入测读仪，测读仪中原有的测头信息会被覆盖，操作步骤如下：1) 将测读仪与PC机连接，打开测读仪电源，选择“PC通讯”菜单项，屏幕显示“等待通讯中”；2) 在对话框中选择一个测头，点击“写入”按钮，此测头信息即被写入测读仪中。4.9.3 导入外部数据单击“数据”菜单下的“数据导入”命令，在弹出的对话框中选择相应的数据类型，然后点击“打开”按钮即可。第5章 维护保养及故障诊断5.1 常见故障诊断及排除常见故障可能的原因及解决方法显示字迹不清晰显示屏老化，或受环境温度及电源电压影响。可调整W3电位器，改变数据显