高精度靜力水準儀是大型工程結(jié)構(gòu)沉降與垂直位移監(jiān)測的關(guān)鍵設(shè)備,基于連通器原理,通過測量各測點液位高差變化,實現(xiàn)亞毫米級甚至微米級的沉降監(jiān)測。其系統(tǒng)由多個精密部件協(xié)同工作,具備長期穩(wěn)定性好、抗干擾強、可自動化等優(yōu)勢。深入理解高精度靜力水準儀各組成部件的功能特點,是保障監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠性的基礎(chǔ)。

一、儲液罐(基準容器)
恒溫隔熱設(shè)計:通常置于穩(wěn)定環(huán)境中(如地下基準井),內(nèi)壁拋光,減少液體附著;
大容量緩沖:容積遠大于各測點總和,確保液位波動極小,作為高程參考零點;
液位傳感器集成:內(nèi)置高精度壓力或磁致伸縮傳感器,實時監(jiān)測基準液位變化。
二、測量容器(測點單元)
不銹鋼或工程塑料材質(zhì):耐腐蝕、低熱膨脹,適應野外長期部署;
內(nèi)置液位傳感器:多采用陶瓷電容式或振弦式傳感器,分辨率可達1μm,量程±50mm;
防氣泡與防蒸發(fā)結(jié)構(gòu):頂部設(shè)密封膜或硅油隔離層,防止水分蒸發(fā)或氣體溶解影響液柱連續(xù)性。
三、連通管路系統(tǒng)
雙層屏蔽軟管:內(nèi)管為高化學穩(wěn)定性氟塑料(如PTFE),外層編織鋼絲增強抗壓性;
排氣與補液裝置:安裝初期通過手動/自動排氣閥排除管內(nèi)空氣,確保液體連續(xù);
防凍措施:寒冷地區(qū)充注防凍液(如乙二醇水溶液),并加保溫層。
四、數(shù)據(jù)采集與傳輸單元
多通道同步采集模塊:支持16–64個測點同步讀取,采樣頻率可設(shè)(1次/小時至1次/分鐘);
溫度補償算法:每測點配高精度溫度傳感器(±0.1℃),實時修正液體密度變化引起的誤差;
通信方式多樣:支持RS485、LoRa、4G/NB-IoT,無縫接入結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測平臺(SHM)。