Jewell Instruments高精度電解液傾角計(jì)/傾角傳感器在地質(zhì)災(zāi)害中應(yīng)用

黛爾特（北京）科技有限公司提供Jewell Instruments的高精度電解液傾角傳感器和傾角儀及測斜儀。詳細(xì)資料資料請點(diǎn)擊下載：Jewell Instruments高精度電解液傾角傳感器和傾角儀

以地質(zhì)動力活動或地質(zhì)環(huán)境異常變化為主要成因的自然災(zāi)害，如地震、崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷、巖爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤層自燃、黃土濕陷、巖土膨脹、砂土液化，土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化，以及火山、地?zé)岷Φ取?/span>

Jewell Instruments高精度電解液傾角計(jì)/傾角傳感器技術(shù)原理
對于靜態(tài)應(yīng)用，電解液原理是很高精度和很可重復(fù)的技術(shù)。電解液傾斜傳感器沒有機(jī)械運(yùn)動部件會斷裂或磨損，而且由于傾斜是基于重力的，因此它們可以安裝在任何地方，而不需要復(fù)雜的杠桿或夾具。傾斜儀/傾角儀和測斜儀都是指一種慣性參考裝置，用于測量相對于垂直重力矢量的角旋轉(zhuǎn)，這是所有外部參考中很穩(wěn)定的。在Jewell Instruments公司，我們將更高精度的地質(zhì)儀器稱為傾斜儀。我們?yōu)橥ㄓ肕odel 900系列產(chǎn)品命名為測斜儀/傾斜計(jì)。我們的電解液原理傳感器技術(shù)是我們在地球物理和巖土工程市場上用于各種應(yīng)用的土工產(chǎn)品不可或缺的一部分。黛爾特（北京）科技有限公司提供Jewell Instruments高精度電解液傾角計(jì)/傾角傳感器。
所有Jewell傾斜儀/測斜儀都包括全信號調(diào)理電子設(shè)備，可在寬范圍的輸入電壓下產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出信號。這一重要功能意味著您可以確信，我們的測量值代表的是實(shí)際的運(yùn)動，而不是電源的變化。我們的電子設(shè)備提供的高電平電壓、電流和串行輸出確保了通過長電纜和無線數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。作為獎勵，我們所有的傾斜儀都在輸出中包含溫度測量。

我們根據(jù)測量分辨率和角度范圍將傾斜儀/傾角儀分為四個(gè)不同的系列：經(jīng)濟(jì)型、高精度、超精度和迷你型傾斜儀傳感器和信號調(diào)節(jié)器。某些儀器報(bào)告的分辨率為微弧度甚至納弧度：這反映了它們的高靈敏度。
Jewell高精度電解液傾角計(jì)/傾角傳感器是如何工作的？

電解液傾角傳感器沒有容易損壞或磨損的機(jī)械運(yùn)動部件，而且因?yàn)閮A角以重力方向?yàn)榛鶞?zhǔn)，因此它們可以安裝在任何地方，而不需要復(fù)雜的工具或固定裝置。 電解液傾角傳感器體積小巧，性價(jià)比高，但卻具有驚人的性能。動態(tài)范圍等于很大測量范圍除以傳感器可以檢測到的很小角度。我們的一些傳感器的動態(tài)范圍大于120 dB(>1,000,000：1)。
     當(dāng)傾角傳感器處于水平狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)電的電解液在每個(gè)激勵電極上的覆蓋面積相等，激勵電極和拾取電極之間的交流電阻R1和R2相等。然而，當(dāng)傳感器傾斜時(shí)，液體覆蓋的激勵電極比例更多，R1和R2不相等。然而，當(dāng)傳感器傾斜時(shí)，一個(gè)激勵電極上的電解液覆蓋面積大于另一個(gè)激勵電極上電解液的覆蓋面積，從而造成R1和R2不相等。

     Jewell 傾角計(jì)中的傾角傳感器的作用等效于交流分壓器（電位計(jì)）。傾角計(jì)的電路產(chǎn)生一個(gè)平衡的交流信號并分別施加到這兩個(gè)激勵電極上。見圖2。在拾取電極上測量的輸出信號的幅度和相位指示傾斜運(yùn)動的大小和方向。

   電解液傾角傳感器也可以用作惠斯通電橋的靈敏半橋?；菟雇姌螂娐分饕糜谡{(diào)零(調(diào)平)應(yīng)用。無論使用哪種類型的電路，都只能對傾角傳感器施加交流激勵。直流電會導(dǎo)致電極電鍍而損壞傾角傳感器。  Jewell的單軸傾角計(jì)使用一個(gè)傾角傳感器。Model 500、700和800系列的雙軸傾角計(jì)使用兩個(gè)正交方向的傾角傳感器。900系列雙軸傾角計(jì)采用有五個(gè)電極的電解液傾角傳感器，呈十字形排列。在這種情況下，通過交替激勵正交的電極對進(jìn)行雙軸傾角測量。

Jewell Jewell的傾角傳感器/傾角儀有多準(zhǔn)確？電解液傳感器是市場上很敏感的傳感器之一，分辨率高達(dá)2.5納弧度。什么是納弧度？假設(shè)你有一根從舊金山延伸到紐約市（2500英里）的橫梁。如果你把一端抬高4毫米，大約八分之一英寸，你就把它傾斜了一個(gè)納弧度。1度=17453000納弧度    和    1納弧度=0.00000005度

• 可重復(fù)性極高
• 分辨率高達(dá)2.5納弧度
• 絕 對重力基準(zhǔn)，所有外部基準(zhǔn)中很穩(wěn)定的
• 無開機(jī)錯(cuò)誤
• 沒有可能斷裂或磨損的機(jī)械元件
• 低熱漂移

• 低頻響應(yīng)（僅適用于靜態(tài)測量）
• 通常占地面積較大
• 必須垂直安裝。
• 不用于測量加速度
• 僅建議用于靜態(tài)地球物理和巖土工程應(yīng)用，無任何振動或沖擊
• 突然移動后需要一些穩(wěn)定時(shí)間。

Jewell Instruments的電解液傾角傳感器/傾角儀主要型號

*備注：750使用了一種稱為力平衡的不同技術(shù)。850和875采用了一種名為MEMS的不同技術(shù)。

Jewell高精度電解液原理傾角計(jì)在地質(zhì)災(zāi)害中應(yīng)用方案

本方案通過部署JEWELL電解液高精度傾角儀/傾角傳感器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對山體、邊坡、滑坡體、礦區(qū)等地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)域的位移角度實(shí)時(shí)監(jiān)測。地質(zhì)災(zāi)害系統(tǒng)通過采集傾角變化數(shù)據(jù)，分析滑動趨勢，實(shí)現(xiàn)預(yù)警預(yù)判，從而為地質(zhì)災(zāi)害防治提供科學(xué)依據(jù)。配上外圍設(shè)備方案支持遠(yuǎn)程無線傳輸、平臺可視化管理及自動報(bào)警聯(lián)動，是地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)警的重要手段之一。

在隧道施工階段，JEWELL電解液傾角傳感器是確保工程質(zhì)量的得力助手。在隧道掘進(jìn)過程中，安裝于掘進(jìn)機(jī)上的傳感器能夠?qū)崟r(shí)把控掘進(jìn)機(jī)的姿態(tài)，確保隧道掘進(jìn)方向精準(zhǔn)無誤，避免超挖或欠挖現(xiàn)象，有效保障隧道施工進(jìn)度與質(zhì)量。在襯砌施工環(huán)節(jié)，傳感器對襯砌模板傾斜角度的嚴(yán)格監(jiān)測，為襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和防水性能提供堅(jiān)實(shí)保障。傾角傳感器安裝于隧道拱頂、邊墻等關(guān)鍵部位，可對隧道結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行長期、有效的監(jiān)測。對于易受山體滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害威脅的隧道，在洞口等重點(diǎn)位置部署傳感器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測山體傾斜狀況，提前發(fā)出地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警，為隧道安 全運(yùn)營筑牢防線。

在崇山峻嶺間，邊坡的穩(wěn)定性如同大地的脈搏，每一次細(xì)微的顫動都可能牽動著生態(tài)與安 全的神經(jīng)。面對地質(zhì)災(zāi)害的潛在威脅，邊坡位移監(jiān)測設(shè)備如同“地質(zhì)聽診器”，而傾角傳感器則是其感知傾斜變化的“神經(jīng)末梢”。當(dāng)太陽能供電系統(tǒng)與傾角傳感器深度融合，一場關(guān)于能源自主與監(jiān)測精度的科技革新正在悄然發(fā)生。

Jewell Instruments高精度電解液傾角計(jì)/傾角傳感器監(jiān)測目標(biāo)

• 實(shí)時(shí)監(jiān)測滑坡體、山體、邊坡等傾斜角度變化
• 提前識別滑坡、崩塌、地面沉降等災(zāi)害征兆
• 分析位移變化趨勢，支撐應(yīng)急響應(yīng)與防控決策
• 建立區(qū)域性地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)

需求分析：地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性強(qiáng)、破壞性大的特點(diǎn)，傳統(tǒng)人工巡查滯后明顯。特別在高危區(qū)域、雨季或地震后期，地質(zhì)體穩(wěn)定性降低，急需構(gòu)建自動化、連續(xù)性的監(jiān)測系統(tǒng)。傾角儀因其靈敏度高、成本低、易部署的優(yōu)勢，成為監(jiān)測位移變化趨勢的理想工具。

監(jiān)測方法：在潛在滑坡區(qū)、崩塌體、邊坡等區(qū)域布設(shè)傾角儀，安裝于基準(zhǔn)桿或滑坡體表面。傳感器采集傾斜角變化數(shù)據(jù)，它通過數(shù)據(jù)采集器及無線通訊模塊傳輸至后臺系統(tǒng)，結(jié)合時(shí)間序列和閾值判斷位移趨勢，實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警。

功能特點(diǎn)

• 實(shí)時(shí)監(jiān)測X、Y兩個(gè)方向的傾角變化
• 精度高，響應(yīng)快，適應(yīng)多種復(fù)雜地形
• 支持多點(diǎn)布設(shè)、組網(wǎng)應(yīng)用
• 可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與無線傳輸功能
• 平臺支持?jǐn)?shù)據(jù)可視化、歷史回溯與趨勢分析
• 支持閾值報(bào)警

方案實(shí)現(xiàn)

• 選定典型滑坡區(qū)域、易滑動邊坡、礦區(qū)斜面等監(jiān)測點(diǎn)
• 安裝傾角儀于滑坡體表面或巖土體關(guān)鍵結(jié)構(gòu)處，固定于基座上
• 數(shù)據(jù)采集器連接傾角儀并配置通信方式
• 數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)測平臺，設(shè)置傾角變化閾值與報(bào)警邏輯
• 平臺界面實(shí)時(shí)展示傾角變化曲線，并支持歷史回溯和趨勢研判

數(shù)據(jù)分析

• 實(shí)時(shí)監(jiān)測曲線與位移速度變化趨勢
• 與雨量、地震、裂縫等監(jiān)測數(shù)據(jù)綜合分析
• 識別持續(xù)緩慢位移或突變性傾斜變化
• 自動形成周報(bào)、月報(bào)、風(fēng)險(xiǎn)等級分析報(bào)告
• 基于時(shí)間序列模型建立風(fēng)險(xiǎn)分級預(yù)警機(jī)制

預(yù)警決策傾角變化超出預(yù)設(shè)閾值自動報(bào)警

• 實(shí)現(xiàn)**預(yù)警（趨勢異常）、二級預(yù)警（連續(xù)位移）、三級預(yù)警（臨界失穩(wěn)）分級機(jī)制
• 為應(yīng)急疏散與搶險(xiǎn)部署提供決策依據(jù)

Jewell Instruments高精度電解液傾角計(jì)/傾角傳感器應(yīng)用領(lǐng)域

• 山區(qū)滑坡、崩塌災(zāi)害監(jiān)測
• 鐵路、高速公路邊坡監(jiān)控
• 礦區(qū)邊坡安 全監(jiān)測
• 水庫壩體與庫岸穩(wěn)定性監(jiān)控
• 城鎮(zhèn)地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)隱患點(diǎn)
• 地震次生地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測點(diǎn)

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