光纤光栅静力传感器.ppt

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光纤光栅静力水准传感器
报告提纲
静力水准传感器的定义及原理
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静力水准传感器的分类与应用
液位式静力水准传感器
光纤光栅传感器的定义及原理
光纤光栅静力水准传感器的定义
光纤光栅静力水准传感器的应用与展望
7总结
静力水准传感器的定义
◆静力水准传感器①是一种高精密液位测量系统,该系统适用于
测量多点的相对沉降。所有各测点的垂直位移均是相对于其中
的一点(又叫基准点)变化,该点的垂直位移是相对恒定的或者
是可用其它方式准确确定,以便能精确计算出静力水准仪系统
各测点的沉降变化量
[1]何晓业,黄开席,陈森玉,等。一种用于高能加速器高程监测的静力水准系统,《核技术》,2007,30
(6),486-490
静力水准测量原理
液体静力水准测量的方法在很早之前已被人们所熟悉。它
是根据静止液面在重力作用下保持同一水平的特性,即与
大地水准面相平行的水准面的原理,测量各点间的高程差
从而直接得到垂直形变或间接求得倾斜角度的变化。各测
点间液体用管道连通,液体静力水准测量又称为连通管法。
静力水准仪是用于测量基础和建筑物各个测点的相对沉降
的精密仪器。主要用于大型建筑物如水电站厂、坝、高层
建筑物、核电站、水利枢纽工程岩体等各测点不均匀沉降
的测量。
静力水准仪的结构
静力水准系统由主机系统、水管系统、信号采集系统组成。如图1所示。
8
器王墩
仪器主
1-阒头上板:2体:③-泱头底板;4-传感器电路单元:5浮子:6探测杆
7-恻头连按柱;8空气连按嘗;s-禁馏水迕按
图1静力水准仪结构示意图
[2]孙君文,等,磁致伸缩位移传感器的研制[J].仪表技术与传感器,2006,(6):35-37
静力水准传感器原理
测试原理:各测点与
基准点通过连通管相
连接,根据其内的液
体保持同一水平面的
原理。(基准点是稳
定不动的点,即相对
巨定的或者是可用其
它方式准确测定的点)
◆工作原理:在使用中
多个静力水准仪的容甚点
容器的液位由磁致
伸缩式传感器测出
传感器的浮子位置随
支位的变化而同步变
点的液位变化量
静力水准传感器的手段
前在我国推广应用的静力水准仪技术中主要使用的
为:电感式、振
弦式、电容式等。
定义
缺点
产品
连通管连通。基准置于一个稳定的水平基点
电感式[能健液置王标高大相的不问位,他
地震研究所研究开发的
电感式传感器
的上升或下降。通过测量液位的变化,了解被测
点相对水平基点的升降变形
由一系列含有液位传感器的容器组成,容坏
长期稳定性差
器之间由充液管互相连通。基准容器位于需要定期的重新标定,维
南京自动化研究所斫究开
稳定的基准点,其它测点容器位于与费用高,信号输出形式固
的电容式基康仪器(北
基准容器大约相同标高的不同位置上,任适应性差。其中有些传感器原)有限公司+BCK4675型
振弦式一个测点客器与基准容器之间的高程变装要求较高,必须专业技限式静力水准监测系统
化都将引起相应容器内的液位变化
术人员安装:有些传感器测
量精度较差,可靠性方面存
电容式依据连通管原理的方法,用电容传感器,
南京基泰土木工程仪器有
测量每个测点容器内液面的相对变化,再
限公司,CSL570系列陶瓷电
通过计算求得各点相对于基点的相对沉陷
容式静力水准仪
电感式静力水准传感器
电感式传感器是一种属于金属感应的线性器件,接通电源后
在开关的感应面将产生一个交变磁场,当金属物体接近此感应
面时,金属中则产生涡流而吸取了振荡器的能量,使振荡器输
岀幅度线性衰减,然后根据衰减量的变化来完成无接触检测物
体的目的。电感式传感器具有无滑动触点,工作时不受灰尘等
非金属因素的影响,并且低功耗,长寿命,可使用在各种恶劣
条件下。主要应用在自动化装备上
1—线圈
2—铁故定铁芯为
衔铁(动铁芯)
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振弦式静力水准传感器
◇振弦式仪器的实际工作过程为:数据采集设备通过仪器电缆给
传感器输送一个变频激励信号,线圈产生交变磁场会使钢弦产
生振动。钢弦振动切割磁感线会使线圈产生感应电压,电压信
号通过电缆反馈到数据采集设备,通过测量电压信号的频率从
而得到钢弦的振动频率
钢弦
N(张力)
激励/接收线圈电缆
弹簧或其它
位移放大装
数据采
集设备
[3][].吉林大学,20」
电容式静力水准传感器2
电容式静力水准传感器的原理如图所示。若安装点处
发生变化,静力水准传感器内的液