液體靜力水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介

高精度靜力水準(zhǔn)儀:主要有位移傳感器、浮球、儲(chǔ)液罐、安裝支架組成，儲(chǔ)液罐之間由連通管連通，基準(zhǔn)點(diǎn)置于一個(gè)相對(duì)測(cè)點(diǎn)穩(wěn)定的水平點(diǎn)，其他儲(chǔ)液罐置于標(biāo)高大致相同的不同位置，當(dāng)其他儲(chǔ)液罐相對(duì)于基準(zhǔn)罐發(fā)生升降時(shí)，將引起該罐內(nèi)液面的上升或下降。通過測(cè)量液位的變化，了解被測(cè)點(diǎn)相對(duì)水平基點(diǎn)的升降變形。由沉降公式計(jì)算出物體的實(shí)際沉降量。在靜力水準(zhǔn)儀的系統(tǒng)中，所有各測(cè)點(diǎn)的垂直位移均是相對(duì)于其中的一點(diǎn)(又叫基準(zhǔn)點(diǎn))變化，該點(diǎn)的垂直位移是相對(duì)恒定。 ?

1、線性誤差: ≤0.05%FS2、重復(fù)精度:≤0.005%FS3、分辨率:≤0.001% 4、遲滯:≤0.001%FS5、溫度穩(wěn)定性:≤0.002%/℃ 6、 工作壓力:測(cè)桿耐壓35MPa，浮球耐壓1.5MPa7、工作溫度: T:-40~+85℃8、防護(hù)等級(jí):IP67

書 名:液體靜力水準(zhǔn)儀及其應(yīng)用

作 者: 陳德福,聶磊

出 版 社: 地震出版社

出版日期: 2008-9-1

第一章 概況

1.1 國(guó)外液體靜力水準(zhǔn)儀的研制狀況

1.1.1 用作幾何水準(zhǔn)測(cè)量的靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的研制

1.1.2 用于測(cè)定測(cè)點(diǎn)間傾斜角的水管傾斜儀的研制

1.2 我國(guó)液體靜力水準(zhǔn)儀的研制狀況

1.2.1 用作常規(guī)水準(zhǔn)測(cè)量的液體靜力水準(zhǔn)儀研制

1.2.2 用于測(cè)定兩點(diǎn)間傾斜角的水管傾斜儀研制

1.3 小結(jié)

第二章 液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量

2.1 液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量基本原理

2.1.1 沉降點(diǎn)問沉降量的測(cè)量原理

2.1.2 固定點(diǎn)問的高差或傾斜角測(cè)量原理

2.2 液體靜力水準(zhǔn)液面的運(yùn)動(dòng)方程

2.2.1 內(nèi)力作用下的液面運(yùn)動(dòng)方程

2.2.2 外力作用下的液面運(yùn)動(dòng)方程

2.2.3 由液面運(yùn)動(dòng)引起的浮子運(yùn)動(dòng)

2.3 可移動(dòng)式液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量的主要誤差來源

2.3.1 儀器誤差

2.3.2 環(huán)境條件影響誤差

2.4 固定式浮子型液體靜力水準(zhǔn)儀的溫度補(bǔ)償

2.4.1 液體靜力水準(zhǔn)的溫度影響

2.4.2 固定式液體靜力水準(zhǔn)儀的溫度效應(yīng)

2.4.3 空間溫度均勻變化的影響

2.4.4 儀器兩端溫差影響及溫度補(bǔ)償

2.4.5 溫度補(bǔ)償?shù)挠行?/p>

第三章 儀器主機(jī)及數(shù)傳系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與原理

3.1 傳感器

3.1.1 差動(dòng)變壓器

3.1.2 磁傳感器

3.1.3 CCD(電荷耦合器件--固態(tài)圖像)傳感器

3.1.4 電容式傳感器

3.2 儀器主體結(jié)構(gòu)

3.2.1 液體靜力水準(zhǔn)遙測(cè)主體結(jié)構(gòu)

3.2.2 目視水管儀本體結(jié)構(gòu)

3.2.3 自記水管儀主體結(jié)構(gòu)

3.2.4 數(shù)字化水管儀主體結(jié)構(gòu)

3.3 簧片中心導(dǎo)向裝置

3.4 標(biāo)定裝置

3.4.1 方法與原理

3.4.2 液體靜力水準(zhǔn)儀的標(biāo)定裝置

3.4.3 水管儀的手動(dòng)標(biāo)定裝置

3.4.4 水管儀的自動(dòng)標(biāo)定裝置

3.5 MCU與IP采集控制器

3.5.1 MCU

3.5.2 DZC-4型數(shù)據(jù)采集標(biāo)定系統(tǒng)

3.5.3 EP-Ⅲ型IP采集控制器

第四章 我國(guó)的液體靜力水準(zhǔn)儀和三代水管傾斜儀

4.1 JSY-1型液體靜力水準(zhǔn)遙測(cè)儀

4.1.1 基本原理

4.1.2 主要技術(shù)指標(biāo)

4.1.3 主機(jī)系統(tǒng)儀器結(jié)構(gòu)

4.1.4 電子遙測(cè)系統(tǒng)

4.1.5 儀器布設(shè)

4.1.6 儀器的安裝和調(diào)試

4.2 MSQ型目視水管傾斜儀

4.2.1 工作原理與基本公式

4.2.2 主要技術(shù)指標(biāo)

4.2.3 儀器結(jié)構(gòu)

4.2.4 臨界阻尼與臨界管徑

4.2.5 儀器墩布設(shè)

4.2.6 儀器的安裝調(diào)試

4.2.7 日常觀測(cè)

4.3 FSQ型浮子水管傾斜儀

4.3.1 整機(jī)外觀與主要技術(shù)指標(biāo)

4.3.2 工作原理

4.3.3 基本公式

4.3.4 儀器結(jié)構(gòu)

4.3.5 儀器的安裝調(diào)試

4.3.6 日常觀測(cè)

4.4 DSQ型短基線水管傾斜儀

4.4.1 整機(jī)概貌與主要技術(shù)指標(biāo)

4.4.2 工作原理與基本公式

4.4.3 儀器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.4.4 儀器的洞室條件與墩位布設(shè)

4.4.5 安裝調(diào)試與日常觀測(cè)

4.4.6 儀器性能測(cè)試結(jié)果

4.5 小結(jié)

第五章 液體靜力水準(zhǔn)觀測(cè)場(chǎng)地與傾斜潮汐形變臺(tái)站洞室的環(huán)境條件

5.1 液體靜力水準(zhǔn)儀觀測(cè)場(chǎng)地的環(huán)境條件

5.1.1 儀器安裝于大壩廊道的環(huán)境條件要求

5.1.2 儀器安裝于大壩壩頂?shù)沫h(huán)境條件要求

5.2 水管儀傾斜潮汐觀測(cè)臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境技術(shù)要求

5.2.1 基本要求

5.2.2 地震地質(zhì)條件

5.2.3 地形地貌條件

5.2.4 環(huán)境技術(shù)要求

5.3 傾斜潮汐形變臺(tái)站的洞體條件

5.3.1 空腔效應(yīng)、地形效應(yīng)與地質(zhì)效應(yīng)

5.3.2 洞體覆蓋厚度

5.3.3 坑道洞室開挖與儀器室布局

5.3.4 儀器墩及其全包式小腔體密封設(shè)施

5.3.5 坑道密封門--船艙水密門

5.4 傾斜潮汐形變臺(tái)站防雷保護(hù)及接地改進(jìn)

5.4.1 各種雷擊危害的典型事例

5.4.2 雷電對(duì)潮汐形變臺(tái)站的干擾與危害分析

5.4.3 綜合治理是地震前兆臺(tái)站防雷保護(hù)的必由之路

5.4.4 防雷保護(hù)效能

5.5 傾斜潮汐形變臺(tái)站洞室溫度隨緯度變化的物理意義

5.5.1 問題提出

5.5.2 日照對(duì)傾斜潮汐形變臺(tái)站溫度影響方程

5.5.3 傾斜潮汐形變臺(tái)站洞室溫度隨緯度變化的擬合方程

5.6 傾斜潮汐形變臺(tái)站主要干擾源

5.6.1 降雨與抽水(注水)干擾

5.6.2 鐵路公路、江河湖庫、載荷變遷、振動(dòng)爆破干擾

5.6.3 海潮影響

5.6.4 氣候場(chǎng)地環(huán)境類干擾及其輔助觀測(cè)

第六章 靜力水準(zhǔn)·傾斜觀測(cè)在地球科學(xué)中的應(yīng)用

6.1 地殼與斷層垂直運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)

6.1.1 地殼垂直運(yùn)動(dòng)觀測(cè)

6.1.2 斷層垂直運(yùn)動(dòng)觀測(cè)

6.2 傾斜潮汐形變的觀測(cè)與研究

6.2.1 潮汐現(xiàn)象的形成及其分類

6.2.2 傾斜潮汐形變的觀測(cè)

6.3 地震、火山的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)

6.3.1 地傾斜測(cè)量是國(guó)際公認(rèn)的預(yù)測(cè)地震的前兆之一

6.3.2 地傾斜測(cè)量作地震、火山監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)的原理

6.3.3 水管儀的傾斜及潮汐形變觀測(cè)在地震監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用實(shí)例

6.3.4 水管傾斜儀在火山監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

6.4 同震階躍與同震形變波的測(cè)定

6.4.1 同震階躍與同震形變波動(dòng)特征

6.4.2 同震階躍與同震形變波響應(yīng)特征的研究意義與作用

6.4.3 同震階躍與同震形變波動(dòng)測(cè)定舉例

第七章 靜力水準(zhǔn)儀在大壩、核電站、電子對(duì)撞機(jī)與城鐵隧道的垂直位移監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

7.1 靜力水準(zhǔn)儀在大壩垂直位移自動(dòng)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

7.1.1 福建尤溪水東水電站大壩壩頂靜力水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

7.1.2 葛洲壩、丹江口、南河大壩的壩體或壩基的靜力水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

7.1.3 絕對(duì)垂直位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

7.2 靜力水準(zhǔn)儀在正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)與加速器工程中的應(yīng)用

7.2.1 北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)工程液體靜力水準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)

7.2.2 蘇聯(lián)埃里溫同步加速器的液體靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)

7.3 靜力水準(zhǔn)儀在大亞灣核電站核島安全殼結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

7.3.1 核島安全殼結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)

7.3.2 常規(guī)島16m平臺(tái)靜力水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

7.4 靜力水準(zhǔn)儀在德國(guó)比伯利斯汽輪發(fā)電機(jī)組持續(xù)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

7.4.1 汽輪發(fā)電機(jī)組液體靜力水準(zhǔn)為主的持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

7.4.2 汽輪發(fā)電機(jī)組持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信息采集、傳輸、處理與變形預(yù)報(bào)?

7.5 靜力水準(zhǔn)儀在地下鐵與過江隧道監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

7.5.1 北京城鐵垂直形變監(jiān)測(cè)靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)

7.5.2 上海城鐵浦江隧道靜力水準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

第八章 靜力水準(zhǔn)·傾斜潮汐形變觀測(cè)資料處理及地震前兆異常識(shí)別

8.1 形變觀測(cè)數(shù)據(jù)的產(chǎn)出、傳送與管理

8.1.1 數(shù)據(jù)產(chǎn)出及其預(yù)處理

8.1.2 數(shù)據(jù)的通訊

8.1.3 數(shù)據(jù)的管理

8.2 應(yīng)用于大壩安全與地震監(jiān)測(cè)的觀測(cè)數(shù)據(jù)常規(guī)處理分析

8.2.1 砼大壩垂直位移的基本規(guī)律與地震前后應(yīng)變階段性特征曲線

8.2.2 大壩垂直位移與地殼傾斜形變觀測(cè)數(shù)據(jù)的常規(guī)分析方法

8.3 傾斜潮汐形變觀測(cè)數(shù)據(jù)的調(diào)和分析

8.3.1 潮汐觀測(cè)數(shù)據(jù)的中井(Nakai)預(yù)處理檢驗(yàn)法

8.3.2 維尼狄可夫調(diào)和分析法

8.3.3 利用天頂距計(jì)算公式算傾斜固體潮理論值

8.3.4 我國(guó)國(guó)產(chǎn)水管儀傾斜固體潮長(zhǎng)系列調(diào)和分析結(jié)果

8.4 傾斜潮汐形變震前異常的識(shí)別與提取

8.4.1 潮汐因子系統(tǒng)偏離法

8.4.2 契比雪夫擬合預(yù)估法

8.4.3 卡爾曼濾波法

8.4.4 維納濾波法

8.4.5 加卸載響應(yīng)比法

8.4.6 小波分析法

參考文獻(xiàn)

附錄

附錄Ⅰ 《巖土工程安全監(jiān)測(cè)手冊(cè)》推薦的常用液體靜力水準(zhǔn)儀的規(guī)格及技術(shù)參數(shù)表

附錄Ⅱ CZY-2垂直形變監(jiān)測(cè)儀

附錄Ⅲ 我國(guó)三代水管傾斜儀跨距與臨界管徑、固有周期、固有頻率、阻尼常數(shù)關(guān)系表

附錄Ⅳ 傾斜(應(yīng)變)潮汐形變臺(tái)站觀測(cè)環(huán)境干擾例證

附錄Ⅴ 氣象要素輔助觀測(cè)儀器

附錄Ⅵ 利用實(shí)際潮汐形變觀測(cè)資料反演獲取勒夫數(shù)

附錄Ⅶ 傾斜(應(yīng)變)潮汐形變臺(tái)站天文方位角的測(cè)定

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