靜力水準(zhǔn)儀在靜壓式沉降監(jiān)測變形監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用
- 發(fā)布時(shí)間:2019-09-16
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HR8066/67型高精度靜力水準(zhǔn)儀適用于要求較高的垂直位移或沉降監(jiān)測,可精確監(jiān)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(gè)容器間由充滿液體的連通管連接在一起。基準(zhǔn)容器位于穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)上,任何一個(gè)容器與基準(zhǔn)容器間的高程變化都將引起相應(yīng)容器內(nèi)的液位變化。通過測量液位變化即可獲取測點(diǎn)的高程變化。
靜力水準(zhǔn)儀儀器測量精度高、無漂移、可靠性強(qiáng)、安裝方便。密封的外殼防潮性能好,可在100%相對(duì)濕度環(huán)境下長期連續(xù)工作。
靜力水準(zhǔn)儀技術(shù)參數(shù)
①.主要性能指標(biāo)
標(biāo)準(zhǔn)量程:1000mm
精 度:<±0.5mm
分 辨 率:0.01mm
年穩(wěn)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(bǔ)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(hào):MODBUS-RUT(HR8066)
4~20mA(HR8067)
電源防護(hù):防反接、過壓保護(hù)
通信接口:RS485,靜電保護(hù)
④.結(jié)構(gòu)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(huán)境特性
防護(hù)等級(jí):IP67
安裝方式:排氣閥朝上垂直固定安裝
靜力水準(zhǔn)儀工作原理
利用密閉液體中壓力差來監(jiān)測沉降點(diǎn)高程差變化,當(dāng)設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)沉降為零,水準(zhǔn)儀隨被測點(diǎn)發(fā)生沉降變化時(shí),基準(zhǔn)點(diǎn)和測量點(diǎn)之間的高程差變化量就是被測點(diǎn)的沉降值,通過基準(zhǔn)點(diǎn)和被測點(diǎn)之間的壓差表現(xiàn)出來。
影響系統(tǒng)測量精度的因素主要來源于水準(zhǔn)儀傳感器隨溫度的漂移、系統(tǒng)液體蒸發(fā)等,對(duì)于傳感器溫度漂移,采用多溫度點(diǎn)補(bǔ)償工藝,使傳感器在補(bǔ)償溫度范圍內(nèi)符合測量精度指標(biāo),達(dá)到現(xiàn)場使用要求。
為實(shí)現(xiàn)長距離多點(diǎn)監(jiān)測功能,靜力水準(zhǔn)儀采用了工業(yè)級(jí)RS485數(shù)字式通信接口,以半雙工主從方式工作,傳輸距離可達(dá)1200米,串口通信格式如下:
串口數(shù)據(jù)格式:
波特率:9600bps;
校驗(yàn)位:無校驗(yàn)。
停止位:1位。
數(shù)據(jù)位:固定為8bit。
按照RS485協(xié)議規(guī)范,通信節(jié)點(diǎn)要有唯一編址,各水準(zhǔn)儀節(jié)點(diǎn)設(shè)置一個(gè)唯一的通信地址(1-254),掛在RS485總線上,RTU做為RS485主機(jī)向各水準(zhǔn)儀從機(jī)發(fā)送采集指令,通過MODBUS協(xié)議的03H功能碼按地址分別采集每臺(tái)水準(zhǔn)儀的液位值、溫度值。
靜力水準(zhǔn)儀在靜壓式沉降監(jiān)測變形監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用
系統(tǒng)主要由儲(chǔ)液罐(基準(zhǔn)點(diǎn))、沉降測量點(diǎn)、數(shù)據(jù)采集器及發(fā)送裝置組成,如圖:
儲(chǔ)液罐位置應(yīng)略高于沉降測量點(diǎn),通過液體連通管與各測量點(diǎn)傳感器連通,向儲(chǔ)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(chǔ)液罐應(yīng)安裝在穩(wěn)固可靠,便于測量的位置,采取防沉降和防移動(dòng)處理措施,形成基準(zhǔn)點(diǎn),靜力水準(zhǔn)儀則安裝在需要監(jiān)測沉降的位置,水準(zhǔn)儀輸出的壓力(液位)、溫度信號(hào)按照RTU設(shè)定的監(jiān)測頻率,通過RS485總線傳輸至RTU采集器,再經(jīng)過GPRS等無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至監(jiān)測中心服務(wù)器。
基準(zhǔn)點(diǎn)與靜力水準(zhǔn)儀采用差動(dòng)方式連接,水準(zhǔn)儀設(shè)有專門的通大氣接口,系統(tǒng)中通過通氣管路將各水準(zhǔn)儀連通后通大氣,形成大氣自動(dòng)補(bǔ)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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