深部位移监测仪器有哪些?
2023年04月19日 14:32
岩土工程深部位移监测是为了测量地质体的位移、应力、应变等物理量,在工程建设和使用过程中进行变形监测的一项工作,是工程建设中不可缺少的重要手段。
深部位移监测仪器一般有:微机型多点位移计、光纤光栅(Fiber Optical Grid, FOPG)应变计、智能监测终端及数据采集系统。这些仪器主要用来测量被测物的位移、应力、应变等物理量,以达到实时监测和动态预警的目的。岩土工程中的岩土深部位移监测主要应用于隧道开挖过程中围岩及支护结构的变形监测,可根据不同施工阶段,对不同部位的变形进行动态测量,以指导施工和指导支护结构设计。

一、多点位移计
多点位移计是一种采用微型电子技术,并结合计算机技术测量被测物体位移的精密仪器,该仪器体积小,不受被测物形状影响,灵敏度高,在被测物体变形过程中测量点能连续监测。它可实现在线监测、远程监控,是目前应用最广泛的一种高精度、高可靠性的测量仪器。
多点位移计具有测量范围广、测量精度高、抗干扰能力强等优点,尤其适用于受震动和冲击影响较大的大型结构物的位移监测。它可作为位移监测的长期有效手段。多点位移计是岩土工程中使用最广泛的一种仪器,在隧道开挖过程中围岩及支护结构的变形监测中起着非常重要的作用。
二、光纤光栅应变计
光纤光栅应变计是一种全光分布式应变传感器,它利用光纤作为传输介质,利用光纤光栅的原理制作而成。它主要适用于岩石、混凝土等受力构件的应变测量,包括监测混凝土在受压时的体积变化。与传统的电感式应变计相比,光纤光栅应变计具有以下优点:
1、可实现温度补偿,温度系数小;
2、具有体积小、精度高、可靠性强的特点;
3、采用光纤光栅作为传感元件,具有抗干扰性好、耐腐蚀、耐高温等优点。
三、智能监测终端
智能监测终端是指可以独立采集和存储数据,并进行数据处理分析的仪器,同时还可提供一套监测数据管理平台,实现智能监测终端的联网管理和数据共享。
智能监测终端适用于地质条件复杂、环境恶劣的地区,其具有现场采集、远程传输、现场分析等功能。根据现场需求可配置不同类型的传感器,并可通过无线传输将数据传至监测平台,进行实时监控和分析。
智能监测终端具有高精度、高可靠性、强抗干扰能力等特点,适用于地质条件复杂的地区以及工程建设中。可将数据实时上传至监控平台,并提供多种通信接口(GPRS/4G/5G)与监控平台进行数据交互。
四、数据采集系统
数据采集系统是实现岩土工程深部位移监测自动化的重要技术手段,是一种多通道、高精度、大容量的数据采集系统。其主要功能为对数据进行采集,并将采集到的数据存储于计算机中,供后续处理与分析使用。常用的数据采集系统有:微机、数据采集仪、智能终端等。微机是整个系统的核心,它集成了传感器、A/D转换器、单片机及各种接口电路,并可与多种外部设备相连接,实现多种功能。智能终端是应用计算机技术、现代电子技术、自动控制技术等开发的集监测与控制于一体的测量装置,其基本原理是将被测物理量转换为电信号或数字信号。它在监测过程中实现了实时采集数据、显示数据和存储数据等功能,并可通过网络与其它微机实现通信。
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