靜力水準(zhǔn)儀精度影響因素及解決方法

城市各類高層建筑物、重要建筑物和構(gòu)筑物日益增多，而建筑物本身及其基礎(chǔ)的異常垂直位移常常是失穩(wěn)和事故的前兆，因此，垂直位移監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。目前，垂直位移測(cè)量主要手段為常規(guī)地面測(cè)量方法水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、測(cè)距儀等，由于累計(jì)了大量的工程經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)手段，因此具有較好的穩(wěn)定性，但其監(jiān)測(cè)周期較長(zhǎng)，需要花費(fèi)較大的人力物力，并且難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、消除隱患。
靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)，是利用相連的容器中液體總是尋求具有相同勢(shì)能的水平原理，測(cè)量和監(jiān)測(cè)參考點(diǎn)彼此之間的垂直高度的差異和變化量。由于其具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、實(shí)時(shí)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，在一些核電站、大壩、隧道以及城市重要建筑物變形監(jiān)測(cè)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
靜力水準(zhǔn)儀在測(cè)量過(guò)程中也會(huì)受到一些因素的影響：
當(dāng)測(cè)點(diǎn)存在運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)時(shí)，由于液體流動(dòng)時(shí)存在慣性和粘滯性，管道存在摩擦阻力，溫度變化會(huì)影響密度、浮力等，靜力水準(zhǔn)儀必須等到液面徹底平靜時(shí)才能測(cè)量，因此無(wú)法及時(shí)反應(yīng)變化的位移，只能用在中長(zhǎng)期的位移沉降趨勢(shì)變化監(jiān)測(cè)中。如果測(cè)點(diǎn)溫度不穩(wěn)定或附近由打樁機(jī)工作、列車經(jīng)過(guò)或其他振動(dòng)源的存在，將極大的干擾靜力水準(zhǔn)儀的液位，導(dǎo)致數(shù)據(jù)嚴(yán)重錯(cuò)誤，完全無(wú)法使用。特別是需要在位移超限時(shí)立即報(bào)警的項(xiàng)目中，誤報(bào)極其嚴(yán)重，完全無(wú)法使用。
所以，在進(jìn)行地鐵沉降數(shù)據(jù)分析時(shí)需要把以上影響精度的因素考慮進(jìn)來(lái)，合理避讓列車運(yùn)行時(shí)間段，進(jìn)而降低或消除列車運(yùn)行對(duì)靜力水準(zhǔn)儀的影響，保證監(jiān)測(cè)精度。
或是采用具有動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)撵o力水準(zhǔn)儀儀器，例如“動(dòng)力水準(zhǔn)儀”，內(nèi)增加了壓力、加速度、傾斜角度以及溫度等多傳感器，用高性能的mcu可實(shí)現(xiàn)多傳感器數(shù)據(jù)的融合算法，對(duì)液體的流動(dòng)慣性、粘滯阻尼及溫度作實(shí)時(shí)補(bǔ)償，以獲取高精度、高頻率的豎向位移，保證動(dòng)力水準(zhǔn)儀在振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)環(huán)境下也能準(zhǔn)確測(cè)量結(jié)構(gòu)物垂直沉降位移的數(shù)據(jù)。
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