1.概述
HR8066/67型高精度靜力水準儀適用于要求較高的垂直位移或沉降變形監(jiān)測,可監(jiān)測到0.01mm的液位變化。儀器由一系列含有液位傳感器的容器組成,多個容器間由充滿液體的連通管連接在一起。基準容器位于穩(wěn)定的基準點上,任何一個容器與基準容器間的高程變化都將引起相應容器內(nèi)的液位變化。通過測量液位變化即可獲取測點的高程變化。
HR8066/67型高精度靜力水準儀采用全球范圍內(nèi)高品質(zhì)壓力敏感元件,靜力水準儀產(chǎn)品采用-20-60℃度整機多點全量程溫度補償工藝,具有測量精度高、無漂移、可靠性強、安裝方便等優(yōu)點。密封的外殼防潮性能好,可在相對濕度環(huán)境下長期連續(xù)工作。
2. 靜力水準儀技術參數(shù)
①.主要性能指標
標準量程:1000mm或其他
精 度:<±0.3mm
分 辨 率:0.01mm
年穩(wěn)定性:<±0.5mm
過載能力:200%F?S
②.溫度特性
工作溫度范圍:-20~85℃
溫度補償范圍:-20-60℃
溫度傳感器:
測溫范圍-40~150℃
測溫精度±0.2℃
③.電氣特性
電氣連接:防水四芯插件
供電電壓:5~24VDC(HR8066)
12~24VDC(HR8067)
輸出信號:MODBUS-RUT(HR8066)
4~20mA(HR8067)
電源防護:防反接、過壓保護
通信接口:RS485,靜電保護
④.結(jié)構(gòu)特性
外殼材料:鋁合金
管路接頭:不銹鋼快速接頭或不銹鋼螺紋鎖緊接頭
⑤.環(huán)境特性
防護等級:IP67
安裝方式:排氣閥朝上垂直固定安裝
靜力水準儀電氣連接
HR8066:
紅色---電源+
黃色---電源-
藍色---RS485-A
綠色---RS485-B
HR8067:
紅色---DC24V+
藍色---4~20mA輸出(GND)
4. 靜力水準儀結(jié)構(gòu)特性
HR8066:
5. 靜力水準儀管路連接
每臺水準儀內(nèi)部設計有儲液空間,它們之間使用Φ8mm的塑料管連通,另一端連接至儲液罐,使用時管路及水準儀儲液空間內(nèi)部充滿液體(空氣必須排除干凈);
HR8066管路接口
6.靜力水準儀工作原理
利用密閉液體中壓力差來監(jiān)測沉降點高程差變化,當設基準點沉降為零,水準儀隨被測點發(fā)生沉降變化時,基準點和測量點之間的高程差變化量是被測點的沉降值,通過基準點和被測點之間的壓差表現(xiàn)出來。
影響系統(tǒng)測量精度的因素主要來源于水準儀傳感器隨溫度的漂移、系統(tǒng)液體蒸發(fā)等,對于傳感器溫度漂移,采用多溫度點補償工藝,使傳感器在補償溫度范圍內(nèi)符合測量精度指標,達到現(xiàn)場使用要求。
為實現(xiàn)長距離多點監(jiān)測功能,水準儀采用了工業(yè)級RS485數(shù)字式通信接口,
以半雙工主從方式工作,傳輸距離可達1200米,串口通信格式如下:
串口數(shù)據(jù)格式:
波特率:9600bps;
校驗位:無校驗。
停止位:1位。
數(shù)據(jù)位:固定為8bit。
按照RS485協(xié)議規(guī)范,通信節(jié)點要有朔源編址,各水準儀節(jié)點設置一個單獨的的通信地址(1-254),掛在RS485總線上,RTU做為RS485主機向各水準儀從機發(fā)送采集指令,通過MODBUS協(xié)議的03H功能碼按地址分別采集每臺水準儀的液位值、溫度值。
7靜力水準儀在靜壓式沉降監(jiān)測變形監(jiān)測系統(tǒng)應用
系統(tǒng)主要由儲液罐(基準點)、沉降測量點、數(shù)據(jù)采集器及發(fā)送裝置組成
儲液罐位置應略高于沉降測量點,通過液體連通管與各測量點傳感器連通,向儲液罐中加入液體,管路中的空氣通過各傳感器排氣閥排出,形成密閉液體。
儲液罐應安裝在穩(wěn)固可靠,便于測量的位置,采取防沉降和防移動處理措施,形成基準點,靜力水準儀則安裝在需要監(jiān)測沉降的位置,水準儀輸出的壓力(液位)、溫度信號按照RTU設定的監(jiān)測頻率,通過RS485總線傳輸至RTU采集器,再經(jīng)過GPRS等無線網(wǎng)絡發(fā)送至監(jiān)測中心服務器。
基準點與水準儀采用差動方式連接,水準儀設有專門的通大氣接口,系統(tǒng)中通過通氣管路將各水準儀連通后通大氣,形成大氣自動補償,消除了外界溫、濕度和大氣壓變化等因素帶來的測量誤差。
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