靜力水準儀在靜壓式沉降監測變形監測系統中的應用

　　HR8066/67型高精度靜力水準儀適用于要求較高的垂直位移或沉降監測，可精確監測到0.01mm的液位變化。儀器由一系列含有液位傳感器的容器組成，多個容器間由充滿液體的連通管連接在一起。基準容器位于穩定的基準點上，任何一個容器與基準容器間的高程變化都將引起相應容器內的液位變化。通過測量液位變化即可獲取測點的高程變化。

　　靜力水準儀儀器測量精度高、無漂移、可靠性強、安裝方便。密封的外殼防潮性能好，可在100%相對濕度環境下長期連續工作。

　　靜力水準儀技術參數

　　①.主要性能指標

　　標準量程：1000mm

　　精 度：<±0.5mm

　　分 辨 率：0.01mm

　　年穩定性：<±0.5mm

　　過載能力：200%F?S

　　②.溫度特性

　　工作溫度范圍：-20～85℃

　　溫度補償范圍：-20-60℃

　　溫度傳感器：

　　測溫范圍-40～150℃

　　測溫精度±0.2℃

　　③.電氣特性

　　電氣連接：防水四芯插件

　　供電電壓：5～24VDC(HR8066)

　　12～24VDC(HR8067)

　　輸出信號：MODBUS-RUT(HR8066)

　　4～20mA(HR8067)

　　電源防護：防反接、過壓保護

　　通信接口：RS485，靜電保護

　　④.結構特性

　　外殼材料：鋁合金

　　管路接頭：不銹鋼快速接頭或不銹鋼螺紋鎖緊接頭

　　⑤.環境特性

　　防護等級：IP67

　　安裝方式：排氣閥朝上垂直固定安裝

 

　　靜力水準儀工作原理

　　利用密閉液體中壓力差來監測沉降點高程差變化，當設基準點沉降為零，水準儀隨被測點發生沉降變化時，基準點和測量點之間的高程差變化量就是被測點的沉降值，通過基準點和被測點之間的壓差表現出來。

　　影響系統測量精度的因素主要來源于水準儀傳感器隨溫度的漂移、系統液體蒸發等，對于傳感器溫度漂移，采用多溫度點補償工藝，使傳感器在補償溫度范圍內符合測量精度指標，達到現場使用要求。

　　為實現長距離多點監測功能，靜力水準儀采用了工業級RS485數字式通信接口，以半雙工主從方式工作，傳輸距離可達1200米，串口通信格式如下：

　　串口數據格式：

　　波特率：9600bps;

　　校驗位：無校驗。

　　停止位：1位。

　　數據位：固定為8bit。

　　按照RS485協議規范，通信節點要有唯一編址，各水準儀節點設置一個唯一的通信地址(1-254)，掛在RS485總線上，RTU做為RS485主機向各水準儀從機發送采集指令，通過MODBUS協議的03H功能碼按地址分別采集每臺水準儀的液位值、溫度值。

　　靜力水準儀在靜壓式沉降監測變形監測系統中的應用

　　系統主要由儲液罐(基準點)、沉降測量點、數據采集器及發送裝置組成，如圖：

 

　　儲液罐位置應略高于沉降測量點，通過液體連通管與各測量點傳感器連通，向儲液罐中加入液體，管路中的空氣通過各傳感器排氣閥排出，形成密閉液體。

　　儲液罐應安裝在穩固可靠，便于測量的位置，采取防沉降和防移動處理措施，形成基準點,靜力水準儀則安裝在需要監測沉降的位置，水準儀輸出的壓力(液位)、溫度信號按照RTU設定的監測頻率，通過RS485總線傳輸至RTU采集器，再經過GPRS等無線網絡發送至監測中心服務器。

　　基準點與靜力水準儀采用差動方式連接，水準儀設有專門的通大氣接口，系統中通過通氣管路將各水準儀連通后通大氣，形成大氣自動補償，消除了外界溫、濕度和大氣壓變化等因素帶來的測量誤差。

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