Jewell Instruments公司500系列LILY自動調(diào)平鉆孔測斜儀有哪些應(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
Jewell公司LILY自動調(diào)平鉆孔測斜儀概況
產(chǎn)品型號: 500系列 LILY
原產(chǎn)地: 美國JEWELL INSTRUMENTS (原AGI公司)
用途:為火山和建筑研究,石油和天然氣行業(yè)的水利劈裂試驗(yàn)及其他水下試驗(yàn)所設(shè)計(jì)的。
Jewell Instruments,LLC(新罕布什爾州曼徹斯特)在2012年12月收購了之前由Carbo陶瓷公司旗下 Applied Geomechanics (AGI公司,的應(yīng)用地質(zhì)力學(xué)公司加利福尼亞州舊金山,San Francisco, CA, )供應(yīng)的測斜儀產(chǎn)品線。搬遷至Jewell工廠將于12月進(jìn)行,預(yù)計(jì)將于2013年1月初開始生產(chǎn)電解液傾角傳感器和測斜儀產(chǎn)品,Applied Geomechanics (AGI公司)品牌不再保留。應(yīng)用地球力學(xué)(AGI公司)成立于1982年,主要產(chǎn)品是電解液原理傾角計(jì)和測斜儀,包括全信號調(diào)節(jié)電子產(chǎn)品,用于世界各地的建筑、隧道、大壩、斜坡、路堤、火山、陸架、礦山和建筑項(xiàng)目。這些產(chǎn)品服務(wù)于廣泛的客戶,包括公路當(dāng)局、主要土木工程顧問和承包商、礦山(地面和地下)、鐵路、賽車隊(duì)、NASA、測量師、實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家、射電天文學(xué)家、JPL和海 軍建筑師。AGI公司的電解液傾角計(jì)和傾斜儀覆蓋了世界各地的橋梁、建筑物、土丘、水壩、斜坡、堤壩和無數(shù)其他結(jié)構(gòu)——從比薩的斜塔到金門大橋。Jewell的新傾斜計(jì)和測斜儀產(chǎn)品提供了微弧度甚至納米弧度的分辨率,反映了其中一些儀器的極高靈敏度。
500系列LILY自動調(diào)平鉆孔傾斜計(jì)在現(xiàn)場及地球物理行業(yè)具有25年的使用經(jīng)驗(yàn),小直徑及耐壓堅(jiān)固的鋼制外殼使它可以應(yīng)用在任何工程,可以通過RS485或RS232輸出兩個(gè)正交方向的傾角、方位角、溫度。儀器具有自動調(diào)平功能,創(chuàng) 新的設(shè)計(jì)使得具有很高的機(jī)械及長期穩(wěn)定性。 LILY自調(diào)平鉆孔測斜儀使用高精度電解傾斜傳感器,提供高達(dá)5納弧度的分辨率;動態(tài)范圍為±330μradians。LILY還具有±10度調(diào)平范圍,便于安裝下孔。它的輸出為RS-232或RS-422(RS-485全雙工),包括時(shí)間戳和指南針軸承。LILY自調(diào)平鉆孔測斜儀數(shù)據(jù)可以使用填充/停止或循環(huán)存儲器模式保存到外部文件或Lily的板上閃存(很大75000個(gè)樣本)。LILY自動調(diào)平鉆孔測斜儀裝置可以完全潛水至3000 psi壓力。選用鈦結(jié)構(gòu)外殼也可用于+5000 psi水下應(yīng)用。Lily代表了30多年傾斜傳感器經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識的頂峰,是精密傳感器工程的頂峰。黛爾特(北京)科技有限公司提供Jewell Instruments公司500系列LILY自動調(diào)平鉆孔測斜儀/傾斜儀。
Jewell公司500系列LILY自動調(diào)平鉆孔測斜儀主要技術(shù)參數(shù):
測量通道 X方向傾角,Y方向傾角,方位角,溫度
角度范圍 ±330微弧度
分辨率 <5納弧度
可重復(fù)性 <5納弧度(靜態(tài))
自動調(diào)平范圍 ±10°
線性度 0.2% F.S.
重量:160盎司(4536g)
尺寸:42.06×2×2英寸(1068.3 x 50.8 x 50.8 mm)
LILY自調(diào)平鉆孔測斜儀特點(diǎn)
?分辨率高達(dá)5納米弧度
?±330μradians動態(tài)范圍
?±10°調(diào)平范圍,便于下孔安裝
?RS-232或RS-422輸出選項(xiàng)
?外部保存數(shù)據(jù)或很多75000個(gè)板載閃存樣本
?完全潛水至3000 psi(鈦可用于+5000 psi)
Jewell Instruments公司LILY自調(diào)平鉆孔測斜儀應(yīng)用
?火山和構(gòu)造研究
?液壓骨折映射
?微觀畸形監(jiān)測
?深海地球物理
一、JEWELL公司LilyLILY自調(diào)平鉆孔測斜儀在地下隧道監(jiān)測中使用
在面對地下隧道系統(tǒng)穩(wěn)定性監(jiān)測的挑戰(zhàn)時(shí),需要精心挑選能夠精準(zhǔn)追蹤隧道壁周遭沉積物活動的傳感器。其中,500系列LILY傾斜儀、測斜儀便是一種理想的選擇。這款傾斜儀能將多個(gè)傳感器串聯(lián),輕松插入各個(gè)鉆孔之中。一旦沉積物發(fā)生移動,傳感器便會作為樞軸點(diǎn)發(fā)揮作用,通過檢測自身與同一系列中其他傳感器的相對位置變化來反映位移情況。這種設(shè)計(jì)使得LILY傾斜儀成為監(jiān)測地下隧道系統(tǒng)穩(wěn)定性的得力工具。
使用LILLY自動調(diào)平傾斜儀系統(tǒng)以高分辨率進(jìn)行測量,可**捕捉到微小的傾斜運(yùn)動。在接近地表的條件下,其很大監(jiān)測深度可達(dá)約50米。該系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測、山體滑坡預(yù)測以及路堤狀況監(jiān)控等多個(gè)領(lǐng)域。Lily鉆孔傾斜儀以其卓 越的耐用性和高精度測量功能,成為巖土工程中的又一重要選擇。其外殼可選材質(zhì)包括不銹鋼和鈦合金,確保了設(shè)備的堅(jiān)固耐用,能夠深入高達(dá)5000PSI(約3500米)的深度進(jìn)行測量。更令人印象深刻的是,Lily鉆孔傾斜儀能測量到非常細(xì)微的傾斜增量,其分辨率高達(dá)5納弧度。
二、JEWELL公司Lily自動調(diào)平鉆孔傾斜儀在海底地震應(yīng)用與火山監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用
JEWELL公司500系列Lily自動調(diào)平鉆孔傾斜儀,憑借其卓 越的靈敏度和耐用性,在海底地震與火山監(jiān)測領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。其高精度傾角傳感器使得儀器能夠**捕捉到微小的傾斜變化,為地質(zhì)學(xué)家和地震學(xué)家提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。無論是潛在的海底地震威脅,還是火山的活動監(jiān)測,Lily鉆孔傾斜儀都成為了科學(xué)家們不可或缺的得力助手。原AGI公司(2012年被JEWELL INSTRUMENTS公司收購)在2006年推出的LILY 500系列自調(diào)平鉆孔測斜儀,目前已廣泛用于各種構(gòu)造、火山和海底研究。
Lily自動調(diào)平鉆孔傾斜儀,以其高靈敏度和耐用性,在火山監(jiān)測領(lǐng)域大放異彩。其內(nèi)置的高精度傾角傳感器,使得儀器能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并捕捉到火山的微妙傾斜變化,為地質(zhì)學(xué)家和火山學(xué)家提供了及時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。在火山活動監(jiān)測中,Lily鉆孔傾斜儀成為了科學(xué)家們不可或缺的監(jiān)測工具。在地球物理學(xué)領(lǐng)域,Lily鉆孔傾斜儀因其高靈敏度和耐用性而備受推崇。它被廣泛應(yīng)用于監(jiān)測火山活動、進(jìn)行構(gòu)造研究等場景。例如,太平洋海底的一座火山就采用了Lily自動調(diào)平鉆孔傾斜儀進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。
Jewell Instruments公司LILY自動調(diào)平鉆孔測斜儀Lily鉆孔傾斜儀的應(yīng)用技術(shù)指南
Lily型鉆孔傾斜儀,作為火山監(jiān)測的得力助手,其使用方法至關(guān)重要。在現(xiàn)場使用時(shí),需要確保儀器安裝穩(wěn)固,傳感器對準(zhǔn)傾斜方向,以充分利用其高靈敏度特性。同時(shí),要注意定期校準(zhǔn)儀器,以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。此外,對儀器的日常維護(hù)和保養(yǎng)也是必不可少的,以確保其能夠持續(xù)穩(wěn)定地為火山監(jiān)測提供支持。通過在海底布設(shè)地震監(jiān)測設(shè)備,對海溝、海底火山等巨型結(jié)構(gòu)中可能累積的能量進(jìn)行監(jiān)測和分析,可以更加準(zhǔn)確地記錄地震的震級、震源深度、震源位置等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)對于科學(xué)家們研究地震的發(fā)生機(jī)理和規(guī)律、了解地震的潛在強(qiáng)度和頻率非常重要。大部分常見的地質(zhì)災(zāi)害都與物質(zhì)表面發(fā)生傾斜、位移、破碎等變化有關(guān)。因此,海底測斜儀的使用對于海底結(jié)構(gòu)運(yùn)動、火山噴發(fā)行為的研究具有一定價(jià)值??茖W(xué)家們基于Jewell公司LILY鉆孔傾斜儀,在海溝(日本海溝)及海底火山(Axial Seamount)的監(jiān)測上取得了成果。
華盛頓卡內(nèi)基研究所(Carnegie Institution of Washington)的科學(xué)家們在日本東海岸的日本海溝地區(qū)建立的長期海底觀測站,采用大地測量鉆孔測斜儀監(jiān)測地殼變形。通過長期監(jiān)測地震和抗震變形將使科學(xué)教能夠了解日本海溝的應(yīng)變是如何以及何時(shí)釋放。觀測站位于日本東海岸約150公里處的日本海溝地區(qū),在這個(gè)地點(diǎn),太平洋板塊與歐亞板塊碰撞并在歐亞板塊下方滑動,這一過程被稱為俯沖(Subduction),而俯沖帶是地球上發(fā)生很大和很具破壞性地震的地方。科學(xué)家們正試圖在世界上很活躍的地震帶之一建立長期的海底觀測站,用以記錄地震和地球運(yùn)動對于研究構(gòu)造碰撞的動力學(xué)過程。
作為深海鉆探項(xiàng)目的一部分,設(shè)備在JOIDES Resolution研究船上進(jìn)行了安裝。每個(gè)觀測站都包含一個(gè)Jewell 510型地質(zhì)測量鉆孔傾斜儀、SacksEverston鉆孔應(yīng)變儀、兩個(gè)地震儀和一個(gè)溫度傳感器。當(dāng)板塊碰撞時(shí),這些傳感器可以鎖定并積累以地震(地震變形)形式迅速釋放的后期應(yīng)力。板塊緩慢碰撞的地方也可能發(fā)生爬行運(yùn)動(抗震變形)。
Jewell 510型地質(zhì)測量鉆孔測斜儀:長時(shí)間監(jiān)測地震和抗震變形將使科學(xué)家能夠了解日本海溝的應(yīng)變是如何以及何時(shí)釋放的。這些數(shù)據(jù)將用于幫助建立一些預(yù)測措施,以防止生命損失和城市破壞。全世界70%的火山活動都發(fā)生在海底,了解海底火山的活動規(guī)律和特點(diǎn)可以幫助我們預(yù)測火山噴發(fā)和海嘯等自然災(zāi)害,保護(hù)人類和海洋生態(tài)環(huán)境。為了摸清這些海底火山的脈搏,知道它們的脾性,科學(xué)家們就要建立海底火山的實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。位于太平洋東北部的Axial Seamount海底火山具有完備的監(jiān)測系統(tǒng)。華盛頓大學(xué)(University of Washington)的研究人員使用來自Axial Seamount的4個(gè)有線壓力傳感器和5個(gè)傾角傳感器的數(shù)據(jù),包括自校準(zhǔn)傾角加速度計(jì)(SCTA),來研究其自2015年噴發(fā)以來的噴發(fā)行為。
地面傾角測量是監(jiān)測活火山的關(guān)鍵大地測量工具,因?yàn)樗鼈兲峁┝硕嗑S數(shù)據(jù),可以解決復(fù)雜的變形信號。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種用于海洋環(huán)境的自校準(zhǔn)傾角加速度計(jì)(SCTA),分別部署在斯克里普斯海洋研究所Cecil和Ida Green Pi?on Flat天文臺的陸地上和Juan de Fuca山脊軸向海山的海床上。SCTA利用Quartz Sensor Solutions三軸加速度計(jì)冠狀萬向節(jié)系統(tǒng)定期將水平通道旋轉(zhuǎn)到垂直方向,以根據(jù)局部重力矢量進(jìn)行校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)將傳感器漂移降低到10μg/年以上。SCTA傾斜儀具有同時(shí)測量地面加速度和記錄地震信號的額外優(yōu)勢。自校準(zhǔn)傾角加速度計(jì)將傳感器漂移降低到10ug/yr以上,將Axial Seamount頂峰破火山口的SCTA中心與OOI電纜上的Jewell Instruments LILY測斜儀進(jìn)行了比較。翻轉(zhuǎn)可克服重力校準(zhǔn)水平通道(x 和 y),然后返回到測量位置。
Axial Seamount火山的收縮事件:研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)持續(xù)數(shù)十天的顯著厘米級收縮事件。儀器位置的傾斜和相對海拔在其轉(zhuǎn)折點(diǎn)上是不對稱的,這表明其機(jī)制比簡單的慣性反轉(zhuǎn)更復(fù)雜??茖W(xué)家正在對變形信號進(jìn)行正向建模,以確定大地測量信號是否與這些時(shí)期之間破火山口向外傾斜的環(huán)形斷層上的差異滑動率一致,該差異滑動率標(biāo)準(zhǔn)化為膨脹/收縮。計(jì)劃調(diào)查的另一個(gè)看似合理的機(jī)制是巖漿從南部破火山口下方側(cè)向輸送到北部破火山口或位于東部5公里處的次級儲層。海底火山的軸向偶發(fā)性收縮事件與膨脹過程的逆轉(zhuǎn)不一致,這些收縮事件對于理解Axial Seamount海底火山的巖漿供應(yīng)、儲存和運(yùn)輸機(jī)制,以及準(zhǔn)確預(yù)測未來噴發(fā)具有潛在的重要意義,這些噴發(fā)已被證明是可預(yù)測的。非對稱信號不能用東部向外傾斜的環(huán)形斷層上的差異運(yùn)動來解釋,可能與巖漿向東部次級巖漿室的運(yùn)動一致。需要進(jìn)一步建模來證實(shí)這一點(diǎn)。
以上技術(shù)資料來源于Jewell Instruments網(wǎng)站內(nèi)容和以下參考文獻(xiàn):
1、OS51B-1490: Observing and Interpreting Seafloor Tilt at Axial Seamount
2、 Erik K Fredrickson1, William S D Wilcock 1, Christian Baillard 1, Michael Harrington1, Geoff Cram 1, James Tilley 1, William W Chadwick2, and Scott L Nooner 3
(1) University of Washington, Seattle, WA; (2) Oregon State University, Eugene, OR; (1) University of North Carolina, Wilmington, NC