2022柔性测斜仪技术规范

柔性测斜仪II目 次前 言 III引 言 IV1范围 1规性用1术和1基原理 1品1品1品移2技要求 222作境2本能3产检验 3验3验3验3检规则 10验10厂10式10标、装运与1111用明书 1111输贮存 11安要求 1212装准备 12性斜安装 12据集、信置与集置13附录A规性） 14附录B资性） 18参考文献 23IIII图A.1柔测仪基量原理 14图A.2柔测仪产本结构 14图A.3量检平台意 15图A.4多联竖直误差验台意 15图A.5多联水平误差验台意 16图A.6多联水平误差验况意 17表1柔测仪2表2柔测仪本参数 3表3测仪验10表B.1性斜量验记18表B.2统定检录表 18表B.3节备能试验验录表 19表B.4节动直综合差验录表 19表B.5节动平综合差验录表 20表B.6水封检录表 20表B.7拉能验21表B.8度量差记录表 21表B.9度响差记录表 21表B.10绝电检记22表运耐振能验记表 22PAGEPAGE10柔性测斜仪范围本文件适用于工程中用于位移、倾斜、挠度、加速度测量的柔性测斜仪。（GB/T191 GB/T4208 （IP）GB/T6388 GB/T9969 工产使说明书GB/T13384 电产装通技条件GB/T38204-2019岩程仪器斜仪DL/T1134 大安监数据动集DL/T5259 下列术语和定义适用于本文件。柔性测斜仪flexibleinclinometer(linearcontinuousdisplacementmeter)综合误差combinederror测值与约定真值之间的最大偏差。注：综合误差用其占满量程输出的百分比表示。[来源：GB/T38204-2019,3.1]（测柔性测斜仪根据安装角度不同，可以测得多个方向的变形位移。产品原理如图A.1所示。柔性测斜仪主要组件包括传感器及保护材料、内部线缆、柔性连接节、引出电缆等。产品结构如图A.2所示。如图A.1（i（t=θzi0，测得t时刻第θxit，θyit，θzit。LxΔL，ΔLzit，计算公式如下：LxitLsinxitsin0 (1)LyitLsinyitsinyi0 (2)LzitLsinzitsinzi0 (3)第n节设备在t时刻相对于第一节杆件参考点的位移变化量为Xnt,Ynt,Znt，计算公式如下：Xnt

ni

Lxit

·····················································(4)ntZnt

nii1i1

itLzit

(5)·····················································(6)外观仪器外壳应防锈，外表面应无锈斑、裂痕、焊渣，引出的电缆无损伤。紧固件无松动，标识清晰。规格柔性测斜仪规格及要求应符合表1的规定。表1 柔性斜规格序号规格要求1传感器类型微机电系统（MicroElectromechanicalSystem,MEMS）传感器2传感器外包材料高强度、刚性、防锈、耐腐蚀材料3通讯方式RS-232、RS-485、CAN总线4测量单元长度300mm、500mm、1000mm、或定制5测量单元间连接高强度柔性连接6安装方式测斜管内、保护管内或直接填埋安装；任意角度安装柔性测斜仪测量仪表应能在以下气候环境中正常工作：a)温度：-20℃～+60℃；90%（40℃）；柔性测斜仪设备及电缆应能在以下气候环境中正常工作：a)温度：-20℃～+60℃；2MPa柔性测斜仪基本参数性能应符合表2的规定。表2 柔性斜基性参数序号参数要求1量程-90°～+90°（单节设备）2系统稳定性≤±1.0mm/40m3单节设备角度正弦值测量误差综合误差≤0.05%；不重复度≤0.05%；迟滞≤0.05%；分辨力≤15″（单节设备）：4多节联动设备测量综合误差≤0.5%（4m竖直布设）；≤1.0%（40m水平布设）5防水密封性≥2MPa水压力（不少于24h）6抗拉性能≥5.5kN7温度测量综合误差≤±0.5℃（带测温功能的设备）8温度影响综合误差≤0.04%FS/℃9绝缘电阻≥50MΩ10运输耐颠振性能30Hz，2h运输颠振试验试验条件应符合下列规定：a)温度：15℃～35℃；85%；86kPa～106。检验设备包括：0.4外观目测检查，产品外观应符合5.1要求。按照5.3规定的试验条件进行试验，检测柔性测斜仪是否工作正常。试验要求包括：1h以上；13″。在正常试验条件下，将单节柔性测斜仪安装在标定装置上等待至少1h再进行试验，检验方式如图A.3所示。试验步骤如下：15°一1330s30sB中表B.15.4试验要求包括：12h1010BB.2。每节传感器稳定读数最大值与最小值之差的最大值为稳定性参数，单位mm，应符合5.4的规定。试验要求包括：1h（-90°~+90°）1333″。在正常试验条件下，将单节柔性测斜仪安装在标定装置上，等待至少1h再进行试验，试验装置与6.3.3一致。试验步骤如下：s30s-90°~B.315°113测值记入记录表中，记录表参见表B.3；a）3BB.3按照式（7）、式（8）、式（9）分别计算综合误差Z、不重复度R、迟滞H，应符合5.4的规定。C1DxDC1DxDsZ 100% (7)式中：Z——单节柔性测斜仪的综合误差（%FS）；C1——）（）（）；（）。C2DxDsC2DxDsR 100% (8)式中：R——单节柔性测斜仪的不重复度（%FS）；C2——三次循环中每一个测试点上行及下行各自3个测值（角度正弦值）之间差值的最大值。C3DxDs不重复度C3DxDsH 100% (9)式中：H——单节柔性测斜仪的迟滞（%FS）；C3——每一次循环中各测试点上行及下行两个测值（角度正弦值）之间差值的最大值。试验要求包括：1h（-500mm~5001130.1。在正常试验条件下，设备竖直放在专业测试架上，静置至少1h以上再开始进行试验，单次试验设备长度不少于4m，用高精度位移测量仪测量的位移作为标定值，试验方法如图A.4所示。试验步骤如下：如图A.4X（30s30s-500mm~500B.4100mm111B.4；h）3B.4；YB.4；XY5.4按照式（10）计算综合误差Z，应符合5.4的规定。C1DxDsC1DxDsZ 100% (10)式中：（%FS）；C1——Dx——。试验要求包括：1h4（0mm~1000630.1。在正常试验条件下，设备平铺放在精密隔振平台上，静置至少1h再开始试验，单次试验设备长度不少于40m。在上述选取的测点同时用高精度位移测量仪调节成不同的位移测试点，如图A.5所示。试验方法包括：如图A.525%、50%、75%43430s132、430s10mm~1000B.5200mm16B.5；e）3B.5；A.6误差。同6.3.6.3节，按照式（10）计算多节联动水平布设综合误差Z，应符合5.4的规定。试验要求包括：1h±0.5%FS。试验方法包括：41hB.6；224h1035℃；5.4试验要求包括：±1%FS。试验方法包括：10再开始进行试验；5.5kN10B.7的规定。试验要求包括：±0.2。030及602hB.85.4试验要求包括：1h±0.2。2X向、Z向测值，然后升温至60℃中，保持2hX向、Y向、Z（11）X向、YZB.95.4温度影响根据式（11）、式（12）、式（13）、式（14）计算。b x

100%··········································(11)2 1 x2 1 x sD2yD1yDxbyD2zD2zD1zDx

T

D

100%··········································(12)100%··········································(13)bxx,by,z 14)式中：bx,by,bz——柔性测斜仪在X向、Y向、Z向温度影响（%FS/℃）；D1x——柔性测斜仪在T1（温度影响下限值）环境中X向的测值，单位为度（°）；D2x——柔性测斜仪在T2（温度影响上限值）环境中X向的测值，单位为度（°）；D1y——柔性测斜仪在T1（温度影响下限值）环境中Y向的测值，单位为度（°）；D2y——柔性测斜仪在T2（温度影响上限值）环境中Y向的测值，单位为度（°）；D1z——柔性测斜仪在T1（温度影响下限值）环境中Z向的测值，单位为度（°）；D2z——柔性测斜仪在T2（温度影响上限值）环境中Z向的测值，单位为度（°）；T1——柔性测斜仪最低工作温度，单位为摄氏度（℃）；T2——柔性测斜仪最高工作温度，单位为摄氏度（℃）；Dx——柔性测斜仪最大测值，单位为度（°）；Ds——柔性测斜仪最小测值，单位为度（°）；b——温度影响（%FS/℃）。试验要求包括：1h4224h，使用110VB.105.4试验要求包括：1h0.1Hz。试验方法包括：（4节1h30Hz2h56.3.45.4柔性测斜仪产品的检验分为出厂检验和型式试验两种，检验项目见表3。表3 柔性斜检项目检验项目出厂检验型式检验技术要求试验方法外观√√5.16.3.1单节设备量程√√5.46.3.3系统稳定性—√5.46.3.4单节设备性能指标√√5.46.3.5多节联动竖直布设指标—√5.46.3.6多节联动水平布设指标—√5.46.3.7防水密封性—√5.46.3.8抗拉性能—√5.46.3.9温度测量误差—√5.46.3.10温度影响误差—√5.46.3.11绝缘电阻√√5.46.3.12耐运输颠振性能—√5.46.3.13注：“√”为必检项目，“—”为不检项目。3。（（）35型式检验应从出厂检验合格的产品中任意抽取，样品数量应为该批产品总数的3％，且样品数量应不少于3套。型式检验应对全部项目进行全性能检验，其内容见表3。标志（mm）；（kg）；到站港发站港GB/T191GB/T6388产品使用说明书的内容应按照GB/T9969的规定。包装GB/T13384GB/T191运输包装好的柔性测斜仪应能适应各种运输方式。贮存a)环境温度：-20℃～+60℃；b)环境相对湿度：不大于90%（40℃时）。分类安装分类包括：（（安装前准备包括：钻孔安装主要技术要求包括：测斜管内安装主要技术要求包括：埋设安装主要技术要求包括：10cm≥10cm（DL/T5259）表面安装主要技术要求包括：数据采集仪、通信装置与采集装置机箱主要技术要求包括：（DL/T1134）GB/T4208IP56

附录A 柔测仪品型验方示（规范性）柔性测斜仪基本测量原理见图A.1

图A.1柔性测斜仪基本测量原理柔性测斜仪产品基本结构见图A.2图A.2柔性测斜仪产品基本结构量程检验平台示意见图A.3图A.3量程检验平台示意132132说明：1——柔性测斜仪2——高精度位移测量仪3——测试架图A.4多节联动竖直布设误差检验平台示意33说明：1——柔性测斜仪2——高精度位移测量仪3——精密隔振平台图A.5多节联动水平布设误差检验平台示意图A.6多节联动水平布设误差检验工况示意附录B 柔测仪式验（规范性）B.1表B.1柔性测斜仪量程检验记录表仪器名称/仪器编号/长度生产厂家/规格型号试验依据环境温度（℃）相对湿度（%）角度（°）测值（°）进程1回程1X方向（°）Y方向（°）X方向（°）Y方向（°）-90-75-60-45-30-150153045607590试验人员记录人员计算人员校核人员日期B.2表B.2系统稳定性检验记录表仪器名称/仪器编号/长度生产厂家/规格型号试验依据环境温度/℃相对湿度/%节点号项目名称水平布设垂直布设X方向(mm)Z方向(mm)Y方向(mm)最大值最小值偏差值(最大值-最小值)最大值最小值偏差值(最大值-最小值)……最大值最小值偏差值(最大值-最小值)最大值最小值偏差值(最大值-最小值)综合误差试验人员记录人员计算人员校核人员日期B.3表B.3单节设备性能指标试验检验记录表仪器名称/仪器编号/长度生产厂家/规格型号试验依据环境温度（℃）相对湿度（%）角度（°）/正弦值测值（角度正弦值）进程1回程1进程2回程2进程3回程3-90/-1.00000-75/-0.96593-60/-0.86603-45/-0.70711-30/-0.50000-15/-0.258820/0.0000015/0.2588230/0.5000045/0.7071160/0.8660375/0.9659390/1.00000综合误差不重复度迟滞试验人员记录人员计算人员校核人员日期B.4表B.4多节联动竖直布设综合误差检验记录表仪器名称/仪器编号/长度生产厂家/规格型号试验依据环境温度（℃）相对湿度（%）测试节点位置测试节点编码单节长度第（）测回约定真值（mm）进程回程高精度位移测量仪读数（标定值）（mm）X方向(mm)Y方向(mm)高精度位移测量仪读数（标定值）（mm）X方向(mm)Y方向(mm)-500-400-300-200-1000100200300400500综合误差X方向：Y方向：试验人员记录人员计算人员校核人员日期B.5表B.5多节联动水平布设综合误差检验记录表仪器名称/仪器编号/长度生产厂家/规格型号试验依据环境温度（℃）相对湿度（%）单节长度第（）测回组别测试节点位置/测试节点编码约定真值（mm）进程回程高精度位移测量仪读数（标定值）（mm）Z读数（mm）高精度位移测量仪读数（标定值）（mm）Z读数（mm）1第10m0第20m1000第30m0第40m10002第10m200第20m800第30m200第40m8003第10m400第20m600第30m400第40m6004第10m600第20m400第30m600第40m4005第10m800第20m200第30m800第40m2006第10m1000第2