HCX-5型剖面讀數(shù)儀
使 用 說(shuō) 明 書(shū)
1、概述
圖1顯示了沉降儀系統(tǒng)的各組成部分。探頭連著一根與讀數(shù)儀相連的特殊電纜和帶槽口的沉降管。這本手冊(cè)描述了沉降儀探頭和電纜的使用及維護(hù)方法。

圖1 沉降儀系統(tǒng)

2、沉降儀原理
在修建公路、鐵路等工程中，沉降儀主要用于測(cè)量路基橫斷面的沉降。

圖2沉降管
在這些場(chǎng)合里，通常要在路基中橫埋一根沉降管，其中有一組導(dǎo)槽垂直于水平面，用于沉降儀滑動(dòng)測(cè)量（即沉降的方向）在沉降管中先預(yù)置一條繩索，用于牽引沉 降儀。該種沉降管有四個(gè)槽口（圖2），以配合滑動(dòng)式沉降儀探頭的小滑輪（圖1），四個(gè)導(dǎo)輪在槽口中依靠彈簧支撐達(dá)到平衡，來(lái)測(cè)量沉降管的沉降。
在埋設(shè)沉降管時(shí)一定要注意沉降管內(nèi)不能有塵土與沙粒，否則會(huì)影響測(cè)量的精度。
沉降儀使用一個(gè)力平衡伺服加速度計(jì)，其傳感器可以探測(cè)沉降儀傾角變化，并且提供足夠的恢復(fù)力使擺回到豎直零位置。從豎直零位置傾斜的越大，恢復(fù)力也越大， 因而擺塊不能自由運(yùn)動(dòng)?；謴?fù)力的大小，轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出，在讀數(shù)裝置上顯示，成為傾斜的量度。由于恢復(fù)力和傾斜角的正弦成正比，因而輸出值也和測(cè)孔沉降偏 移成正比。
為了獲得沉降管周圍地層的一個(gè)完整的觀測(cè)報(bào)告，有必要在沉降管周圍進(jìn)行一系列沉降觀測(cè)。沉降儀探頭 兩組小滑輪，距離相隔0.5m，將探頭放到沉降管的一端，并從管底處起記讀數(shù)，即開(kāi)始了沉降觀測(cè)。探頭每拉動(dòng)0.5米進(jìn)行一次讀數(shù)，直到沉降管的端口，這 組讀數(shù)被稱為A+讀數(shù)，為使操作過(guò)程簡(jiǎn)單，在電纜上每0.5米作有一個(gè)標(biāo)記把沉降儀從沉降管中取出，把電纜插頭和測(cè)桿旋開(kāi)，把連接繩索端旋開(kāi)，測(cè)桿旋轉(zhuǎn) 180度重新對(duì)接，重新放入沉降管中，重復(fù)上述步驟測(cè)量的數(shù)據(jù)成為A-讀數(shù)。
數(shù)據(jù)處理時(shí)，將讀數(shù)（A+、A-）相結(jié)合（用一組數(shù)據(jù)減去另一組數(shù)據(jù)），以此來(lái)消除力平衡伺服加速度計(jì)的零偏的影響。沉降儀探頭在水平位置時(shí)讀數(shù)產(chǎn)生零 偏。理想的偏差應(yīng)是零，但在使用探頭時(shí)，由于傳感器的偏差、滑輪的磨損、或者主要由于探頭碰撞太厲害造成對(duì)傳感器的沖擊，通常會(huì)產(chǎn)生一個(gè)零偏移并會(huì)發(fā)生變 化。
下次測(cè)量的沉降管觀測(cè)數(shù)據(jù)，當(dāng)與原始的觀測(cè)數(shù)據(jù)相比較時(shí)，就可知沉降管的傾斜量變化和這些變化所引起的位置的變化。傾斜量的變化（LSinθ）分析的好 方式是通過(guò)計(jì)算上部滑輪組相對(duì)于下部滑輪組間觀測(cè)讀數(shù)間距（L）的水平偏移（通常滑輪是基于探頭的，公制是0.5米）。在沉降儀各位置處，各軸的兩組讀數(shù) （A+、A-），相減就可得到變化量，這個(gè)變化量與沉降探頭和水平面的夾角的正弦成正比，即sinθ把這個(gè)值乘以讀數(shù)間距（L）和相應(yīng)的系數(shù)，就得到一個(gè) 以工程單位（測(cè)讀儀的顯示單位為mm）輸出的水平偏移。這些偏移與初的觀測(cè)偏移相比較所累積的偏差形成一條偏移曲線如圖3所示。


圖3 沉降觀測(cè)說(shuō)明

當(dāng)把這些遞增的水平偏差累加起來(lái)，從測(cè)孔底部始繪成曲線，結(jié)果就是初次觀測(cè)與后來(lái)的任一次觀測(cè)之間的水平偏移變化曲線，代表此觀測(cè)期間土體發(fā)生的變形，即沉降位移，見(jiàn)圖4，從這個(gè)偏移曲線上很容易看出在某個(gè)位置正在發(fā)生偏移。

圖4 沉降偏移曲線
在測(cè)試過(guò)程中有下列任何一種情況均可損害數(shù)據(jù)的質(zhì)量：
■ 跳過(guò)或重復(fù)讀取下一個(gè)讀數(shù)。
■ 讀數(shù)之前，沒(méi)有使沉降儀靜置足夠的時(shí)間。
■ 探頭、電纜或讀數(shù)裝置故障。這也許是由于震動(dòng)、受潮、電池缺電、探頭或電纜的開(kāi)路或短路造成的。
■ 不小心地安放滑輪使得探頭滑輪組一次觀測(cè)與另一次觀測(cè)不在同一位置。
■ 將滑輪正好放置在沉降管接頭處，以致讀數(shù)不穩(wěn)定或出錯(cuò)。
■ 沉降管周圍有大型機(jī)械作業(yè)及相關(guān)環(huán)境干擾。
■ 沉降管中有塵土或沙粒。

3、沉降儀測(cè)桿
圖1顯示了沉降儀探頭組成部件。一個(gè)圓柱形不銹鋼外殼，在外殼的兩端裝有帶彈簧彈力支撐的滑輪組。
在探頭兩端有連接插頭，用來(lái)連接讀數(shù)儀纜繩。
4、沉降儀電纜
電纜：電纜把測(cè)桿和讀數(shù)計(jì)連接起來(lái)，沉降桿是沉降儀的心臟，而電纜除了向測(cè)頭供電和向讀數(shù)儀傳遞信號(hào)外，還是測(cè)頭測(cè)試點(diǎn)的深度尺和測(cè)頭升降拉動(dòng)的繩索。為 了使電纜在拉動(dòng)時(shí)不致于有長(zhǎng)度變化，采用了特制的內(nèi)設(shè)一根加強(qiáng)芯的米標(biāo)電纜，電纜上每0.5m間距有一標(biāo)志，標(biāo)志所示距離從測(cè)桿的上導(dǎo)輪起記。
上端為電纜接頭，用以和沉降儀讀數(shù)儀相連。下端為沉降儀測(cè)頭和接口，用以和測(cè)桿連接。
5、面板界面介紹

圖5沉降讀數(shù)儀面板
孔號(hào)：需要測(cè)量的孔號(hào)
深度：需要測(cè)量的孔號(hào)對(duì)應(yīng)的深度
XX mm: 測(cè)量的這個(gè)點(diǎn)的位移數(shù)值（這個(gè)點(diǎn)位移的1/2）
：*測(cè)（正測(cè)）
：儀器電量顯示
5.1、菜單：
1孔號(hào)
2測(cè)試間隔
1參數(shù)設(shè)置 3孔深度
4靈敏度
5初始偏差

1數(shù)據(jù)刪除
2數(shù)據(jù)操作
2格式化
菜單
1 設(shè)置背光
3系統(tǒng)設(shè)定
2修改時(shí)間

1可用內(nèi)存
2電壓參數(shù)
4系統(tǒng)信息
3出廠日期
4程序設(shè)計(jì)
孔 號(hào)：測(cè)試孔編號(hào)。