隨著傳感器、自動化、電子測量技術的發(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,它的理論基礎采用牛頓第二定律:根據基本的物理原理,在一個系統(tǒng)內部,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。
當今社會,隨著城市經濟和建造技術的發(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志。但建筑物的高度越高伴隨的風險就越大,如沉降變形等。
我國《高層建筑混凝土結構技術規(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,根據不同的結構體系,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、高聳構筑物、重要古建筑物及連續(xù)生產的設施基礎、動力設備基礎等均要進行沉降觀測,特別在高層建筑物施工過程中應用沉降觀測技術加強過程監(jiān)控,指導合理的施工工序,預防在施工過程中出現不均勻沉降,及時反饋信息,為勘察、設計、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構的破壞或產生影響使用功能的質量問題,造成巨大的經濟損失。
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,進行角度測量,采用專用的485電路,標準ModBus-RTU通信協(xié)議,具有線形度好、使用方便、便于安裝、傳輸距離遠等特點。
建大仁科傾角變送器RS-DIP-N01-1的兩種安裝方法:
水平安裝:模塊默認安裝方向為水平安裝,當模塊需要垂直放置時,可以用垂直安裝設置。
垂直安裝方法:垂直安裝時,把模塊繞 X 軸旋轉 90°垂直放置,在上位機配置欄里面“安裝方向”選項中選擇“垂直”。設置完成后要進行校準才能使用。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,將監(jiān)測的實時數據上傳至監(jiān)控中心。當設備檢測到傾斜角度超出預警值時,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換就能夠準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據,也是安全監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分。傾角變送器除被應用到高層建筑傾角監(jiān)測中,目前業(yè)被廣泛應用到工業(yè)傾角測量、危房監(jiān)測、古建筑保護監(jiān)測、橋梁橋塔測斜、隧道監(jiān)測、大壩監(jiān)測、稱重系統(tǒng)傾斜補償、鉆井傾斜控制等行業(yè)中。