电容感应式静力水准仪(原理、用途及安装)

1、电容感应式静力水准仪 ( 原理、用途及安装 )电容感应式静力水准仪 ( 原理、用途及安装 )RJ型电容感应式静力水准仪一、用途RJ 型静力水准仪是测量基础和建筑物各个测点间相对高程变化的专用精密仪器。主要用于大型建筑物如水电站厂、 坝、高层建筑物、核电站、水利枢纽工程岩体等各测点间不均匀沉陷测量。与 RD 系列变形仪器采用同样的采集装置构成完整的变形监测系统。二、原理及结构该仪器依据连通管原理的方法，用电容传感器，测量每个测点容器内液面的相对变化，再通过计算求得各点相对于基点的相对沉陷量。如图 3-1所示，设共布设有 n个测点， 1号点为相对基准点，初始状态时初始状i态120nh000（0）h

2、h.h1122inn000Y0YYY H0任意次状 hj112ihjjnjn态jhh. . .（j ）hj22h1 hjinY 01 +hj1Y02+ hY 0 hhY 0n +jn H 0j2i+ji图3-1 、连通管测量原理示意图各测量安装高程相对与（基准）参考高程面H 0间的距离则为： Y 01、 Y 02Y 0i Y on(i为测点代号 I=0 ，1 n)；各测点安装高程与液面间的距离则为h01、h02、 h0i hon则有：Y 01h01Y 02h02 Y 0ih0i Y on hon。(1)当发生不均匀沉陷后，设各测点安装高程相对于基准参考高程面H 0的变化量为： hj1、 hj2

3、hji hjn （ j 为测次代号， j=1 ，2， 3 ）；各测点容器内液面相对于安装高程的距离为 hj1、hj2、 hji 、 、 hjn。由图可得：（Y 01hj1）+hj1（ Y02hj2） hj2（ Y 0ihji ） hji（ Y 0nhjn ） hjn。 (2)则j 次测量 i点相对于基准点 1的相对沉陷量 H i1H i1hji hj1。(3)由（ 2）式可得：hj1hji (Y 0ihji )(Y 01hj1)(Y 0i-Y 01)(hji -hj1) 。(4)由（ 1）式可得：(Y 0i Y01) (hoi h01) 。(5)将（ 5）式代入 (4)得：H i1(hji h

4、j1)(hoih01) 。 (6)即只要用电容传感器测得任意时刻各测点容器内液面相对于该点安装高程的距离 hji（含 hj1及首次的 h0i），则可求得该时刻各点相对于基准点1的相对高程差。如把任意点 g（1， 2 i， n）做为相对基准点，将 f测次做为参考测次，则按（ 6）式同样可求出任意测点相对 g测点（以 f测次为基准值）的相对高程差H ij ：Hig (hij hig (hfj)h )电极1fg 。 (7)由图 3-2所示，仪器由主体容器、 连通管、中间极电极2电容传感器等部分组成。当仪器主体安装墩屏蔽管发生高程变化时，主体容体相对于位置产生主体容器mm0液面变化，引起装有中间极的浮

5、子与固定在82浮子容器顶的一组电容极板间的相对位置发生变管路化，通过测量装置测出电容比的变化即可计算得测点的相对沉陷。180mm三孔均布（直径 10mm）三、仪器安装、调试210mm仪器的安装尺寸如图 3-3所示，按要求在测点预埋180三个均布的 M8 40（伸出长度）螺杆。图3-2、结构及原理示意图检查各测墩顶面水平及高程是否符合设计要求。2.检查测墩予埋钢板及三根安装仪器R90螺杆是否符合设计要求。R803-? 6布3.予先用水和蒸馏水冲洗仪器主体容均R10560器及塑料连通管。将仪器主体安装在测墩钢板上， 用水准器在主体顶盖表面垂直交替放置， 调节螺杆螺丝使仪器表面水平及高程满足要求。将

6、仪器及连通管系统联接好， 从未端仪器徐徐注入 S G 溶液，排除管中所有气泡。连通管需有槽架保护。将浮子放于主体容器内。将装有电容传感器的顶盖板装在主体容器上。3-M10 1.5均布603-M101.5均布058? 6051520图3-3仪器及静力水准管路安装完毕后，用专用的 3 芯屏蔽电缆与电容传感器焊接，并进行绝缘处理 (方法同垂线，引张线 )。3 芯屏蔽电缆的红芯接测量模块的信号接线端口，白、黄芯接激励（桥压）接线端口。当容器液位上升时，电容比测值应变小，否则将白、黄芯接线位置互换。传感器的主要性能已在出厂前由厂家标定给出。 现场仅在 25mm 内标定检查系统性能。六、静力水准的观测由式 (2)可得出 i 测点第 j 测次相对与首次基准点的相对高程变化：H i1(hji hi0)(h1jh10)H ij（ Z ij Z i1） Kf i （ Z 1j Z 10） Kf 1式中： Z ij 、Z i1 为第 i 测点仪器的第