隨著傳感器、自動化、電子測量技術(shù)的發(fā)展,用于測量系統(tǒng)的水平角度變化的儀器,已由過去簡單的水泡水平儀,逐步被智能化自動化的傾角變送器取代。
傾角變送器也被稱為傾斜儀、水平儀、傾角計,它的理論基礎(chǔ)采用牛頓第二定律:根據(jù)基本的物理原理,在一個系統(tǒng)內(nèi)部,速度是無法測量的,但可以測量其加速度,如果初速度已知,就可以通過積分計算出線速度,進(jìn)而可以計算出直線位移。因此,傾角變送器也可以說是一種運(yùn)用慣性原理的加速度變送器。
傾角變送器是系統(tǒng)的水平測量中經(jīng)常用到監(jiān)測儀器,從工作原理來說,有固體擺、液體擺和氣體擺三種類型,從測量軸上來講,傾角變送器可分為單軸、雙軸和三軸等。
當(dāng)今社會,隨著城市經(jīng)濟(jì)和建造技術(shù)的發(fā)展,城市中高層建筑一座座拔地而起,建筑物的高度不斷提高,一座座超高建筑成為城市建筑的標(biāo)志。但建筑物的高度越高伴隨的風(fēng)險就越大,如沉降變形等。
我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》3.7.3條中明確規(guī)定,高度不大于150m的建筑,頂部位移與層高之比,根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)體系,限值從1/550到1/1000。高度不小于250m的建筑,限值不大于1/500。同時也規(guī)定,高層建筑物、高聳構(gòu)筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)施基礎(chǔ)、動力設(shè)備基礎(chǔ)等均要進(jìn)行沉降觀測,特別在高層建筑物施工過程中應(yīng)用沉降觀測技術(shù)加強(qiáng)過程監(jiān)控,指導(dǎo)合理的施工工序,預(yù)防在施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降,及時反饋信息,為勘察、設(shè)計、施工提供詳盡的手資料,避免因沉降原因造成建筑物主體結(jié)構(gòu)的破壞或產(chǎn)生影響使用功能的質(zhì)量問題,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
傾角變送器作為一種精確的監(jiān)測儀器,在高層建筑物等沉降監(jiān)測中發(fā)揮著重要的作用,可以用于高層建筑物擺幅、震動、傾斜等監(jiān)測。
我司生產(chǎn)的建大仁科傾角變送器RS-DIP-N01-1采用卡爾曼濾波算法,其測量以水平面為參面的雙軸傾角變化,通過檢測使用環(huán)境中的傾斜角度來判斷設(shè)備的傾斜狀態(tài);以X軸-180°~180°、 Y軸-90°~90°的較寬的角度范圍,具有靜態(tài)為 0.05°、動態(tài)為 0.1°測量精度,進(jìn)行角度測量,采用專用的485電路,標(biāo)準(zhǔn)ModBus-RTU通信協(xié)議,具有線形度好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。
建大仁科傾角變送器RS-DIP-N01-1的兩種安裝方法:
水平安裝:模塊默認(rèn)安裝方向為水平安裝,當(dāng)模塊需要垂直放置時,可以用垂直安裝設(shè)置。
垂直安裝方法:垂直安裝時,把模塊繞 X 軸旋轉(zhuǎn) 90°垂直放置,在上位機(jī)配置欄里面“安裝方向”選項中選擇“垂直”。設(shè)置完成后要進(jìn)行校準(zhǔn)才能使用。安裝時,X 軸為水平向左,Y 軸為垂直于墻面向里。
在高層建筑沉降監(jiān)測中,傾角變送器通過連接環(huán)境監(jiān)控主機(jī),將監(jiān)測的實時數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。當(dāng)設(shè)備檢測到傾斜角度超出預(yù)警值時,高層建筑的管理人員可在時間得知傾斜信息。在實際應(yīng)用中,將傾角變送器水平安裝在建筑物頂部,通過角度的測量與轉(zhuǎn)換就能夠準(zhǔn)確測量建筑物的傾斜角度,再針對其他的因素以及算法就可以實現(xiàn)對高層建筑的全面監(jiān)測。
建大仁科傾角變送器不僅為高層建筑的實時監(jiān)控提供高精度的實時及歷史數(shù)據(jù),也是安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。傾角變送器除被應(yīng)用到高層建筑傾角監(jiān)測中,目前業(yè)被廣泛應(yīng)用到工業(yè)傾角測量、危房監(jiān)測、古建筑保護(hù)監(jiān)測、橋梁橋塔測斜、隧道監(jiān)測、大壩監(jiān)測、稱重系統(tǒng)傾斜補(bǔ)償、鉆井傾斜控制等行業(yè)中。