一、产品基础类

1. 什么是静力水准仪?主要用于什么场景?

静力水准仪是一种基于连通管原理的自动化监测仪器,通过测量不同测点间的液体压力变化,换算为相对高差(沉降量),实现结构物竖向位移监测。适用于房屋 / 危房、大坝 / 闸站、隧道、管廊、轨道交通、大型储物罐等结构物在运营期的静态沉降监测,核心应用于无明显振动干扰的场景。

2. 静力水准倾角仪与静力水准仪的核心区别是什么?

两者核心差异在于功能集成度:静力水准仪仅专注于沉降(竖向位移)监测;静力水准倾角仪则集成了静力水准仪与倾角传感器,可同时监测各测点的沉降量和倾斜角度(XYZ 三轴),无需额外搭配倾角传感器。应用场景一致,尤其适合需要同时获取沉降和倾斜数据的监测项目,减少布线和安装成本。

3. 静力水准仪的工作原理是什么?

压差式静力水准仪通过液管串联多台仪器与储液罐,形成闭合液体系统。当结构物发生沉降时,测点间的高度变化会引发液体压力差异,内置的高精度扩散硅压力传感器捕捉该压力变化,经计算换算为相对高差(沉降量),再通过 RS485 信号传输至采集系统或云平台。静力水准倾角仪在此基础上增加倾角传感器,同步采集倾斜角度数据并传输。

4. 静力水准仪与动力水准仪的适用场景有何不同?

静力水准仪适用于静态环境,无明显振动干扰的场景(如建筑物运维期监测);动力水准仪则是其升级款,可在动态环境(如列车通行、机械施工振动)下稳定工作,支持高频采集(最高 30 次 / 秒),能过滤振动干扰,适合施工期监测、桥梁动态挠度监测等场景。静态环境下两者均可使用,动态环境优先选择动力水准仪。

二、技术参数类

1. 静力水准仪、静力水准倾角仪的核心技术参数是什么?

参数名称

静力水准仪

静力水准倾角仪

量程

1000mm/2000mm/4000mm(支持定制)

沉降量程同左;倾角 0~360°(XYZ 三轴)

测量精度

沉降 0.1% FS

沉降 0.1% FS;倾角 0.05°

采样频率

最高 1 次 / 秒

最高 1 次 / 秒

通讯接口 / 协议

RS485 / Modbus

RS485 / Modbus

线缆规格

4 芯 / 2 芯屏蔽电缆

4 芯 / 2 芯屏蔽电缆

工作条件

电压 DC12~24V,电流 10mA,温度 – 45℃~85℃,防护等级 IP67

同左

产品尺寸

100mm×60mm×45mm(铝合金氧化外壳)

同左

2. 一条 RS485 总线上最多可连接多少台静力水准仪?

理论负载能力取决于芯片型号,常规支持 32 台、128 台或 256 台(内置 256 台负载芯片为常见高配)。实际连接数量受通讯距离、波特率、线径、线材质量、转换器性能等因素影响,建议结合现场情况调整。实测数据显示:通讯距离 800m 时,连接 35 台设备可稳定读取数据,满足多数项目需求。

3. 沉降监测中,两个测点之间的间距建议多少?

目前行业无统一标准,需结合项目场景、监测需求及仪器量程确定。参考结构检测相关规范,建议间距控制在 15~30 米;实际应用中需重点考虑测点高差不超过仪器量程,并确保测点能反映结构沉降特征。可根据现场监测面布局、测点代表性等因素灵活调整,必要时可由技术人员协助布设。

三、安装使用类

1. 静力水准仪有哪些安装方式?如何选择?

支持两种安装方式,可根据现场条件选择:

  • 膨胀螺丝固定:适用于测点允许钻孔的场景,建议用 6# 钻头钻孔,搭配 8# 膨胀套和 M3×25 自攻螺丝,仪器直接与测点面接触安装;

  • 底板胶粘固定:适用于测点不允许钻孔且表面光滑洁净的场景,先将安装底板用万能胶粘于测点(静置 24 小时固化),再用 M4 螺丝固定仪器。

2. 测点和基准点该如何选择?

  • 测点选择:需设立在最能反映结构沉降特征且便于安装的位置,优先选择结构关键部位,确保测点高差不超过仪器量程,同时兼顾布线便捷性,避免外界干扰;

  • 基准点选择:需安装在被测结构周边稳定区域或沉降区域内相对稳定的位置,以储液罐液面为准,基准点和各测点的水平位置不得低于仪器最大量程,确保长期稳定无明显沉降。

3. 如何进行灌液操作?出现漏液该怎么办?

  • 灌液操作:灌液前固定储液罐,暂不连接储液罐气管(避免液体流入损坏设备);推荐使用灌液泵,确保灌液流速大于液管流速,防止产生气泡;按液体流经顺序,用 4# 内六角扳手拧松排气孔螺丝,直至排出液体无气泡后拧紧,所有测点和基准点均需排气;灌液完成后连接储液罐气管,非硅油介质需注入一层硅油防止蒸发。

  • 漏液排查:优先检查液管 / 气管切口是否平整(需与圆截面平行)、是否插到底;若切口平整仍漏液,需检查接口是否损坏或液管是否插到位,重新安装或更换损坏部件即可。

4. 仪器配套的液体该如何选择?

推荐使用防冻液或硅油,两者不易产生气泡、不易挥发,受温度影响小;若使用水,需选择纯净水并提前静置 2~4 小时去除气泡,不建议使用自来水(易滋生杂质影响流通)。低温或温差较大场景优先选择硅油,常规场景可选用防冻液,使用前均需静置,避免剧烈摇晃。

四、适配与故障排查类

1. 静力水准仪可以和其他传感器连接在同一条 485 总线上吗?

支持。若静力水准仪为标准 RS485 总线、Modbus 协议(如压差型数字输出款),可与倾斜、振动、加速度等同样支持该总线和协议的传感器共线连接,无需额外布线,简化系统搭建。

2. 系统通电后无数据,该如何排查?

  • 接线排查:检查通讯线与仪器接口是否连接到位,网关 / 采集仪与仪器的接线是否正确,可通过万用表从前往后逐点检测;

  • 电源排查:用万用表检测电源电流、电压是否符合要求(DC12~24V),确保供电稳定;

  • 设备排查:检查仪器是否损坏、总线负载是否过载,必要时联系技术人员协助排查。

3. 其中一台仪器损坏,会影响其他仪器的数据吗?该如何处理?

  • 影响情况:若仅仪器芯体损坏,其他测点数据不受影响;若通讯系统或通讯线故障,故障仪器后方的测点可能无数据。

  • 处理方式:有备用设备时,先断电,用堵头堵住故障设备前后的液管,更换新设备后排查气泡(无气泡可通电,有气泡需重新灌液);无备用设备时,可加长通讯线和液管暂时绕过故障点,待设备到位后再更换。

4. 如何判断是否超量程?超量程会有什么影响?

  • 超量程判断:可通过监测平台查看压力数值,例如 1m 量程对应的压力值约为 10kPa,当显示压力值>10kPa 时,说明已超量程;

  • 影响:压力芯体超过最大承受压力后,敏感度会受影响,导致测量数据精度下降,长期超量程可能损坏芯体,建议选择合适量程或调整测点位置。

五、常见问题类

1. 静力水准仪会受温度、电磁干扰吗?

  • 温度影响:扩散硅压力传感器本身受温度影响,液体也可能因温度变化产生气泡或冷凝,进而影响数据。部分型号内置温度补偿传感器和算法,可大幅降低温度影响,极端温度场景可搭配保温棉防护;

  • 电磁干扰:仪器本身不易受影响,主要风险来自通讯线缆。采用两芯双绞屏蔽线的型号,可有效抵抗电磁干扰,布线时与强电线缆分开布设即可进一步规避。

2. 振动环境下,静力水准仪数据为何会波动?

静力水准仪基于液体静态平衡原理工作,振动会导致液体产生惯性、粘滞阻尼,无法快速稳定,进而引发压力波动,导致数据波动甚至误报。若现场存在振动干扰(如施工机械、列车通行),建议更换动力水准仪,其内置多传感器融合和动态滤波算法,可过滤振动干扰。

3. 如何对仪器进行日常维护和防护?

  • 线缆防护:通讯线、液管、气管需避免被锋利物体划伤或踩踏,可采用 PVC 管、镀锌管或保温棉保护,极端温度场景需加强隔热保温;

  • 液体维护:定期检查储液罐液位,非硅油介质需保持表层硅油覆盖,防止蒸发;

  • 设备防护:部分型号配备防护外壳,可避免人为或外界破坏,定期检查仪器固定情况和接口密封性;

  • 定期巡检:定期查看数据稳定性,及时排查漏液、接线松动等问题。

4. 静力水准仪该如何选型?

  • 静态环境、无振动干扰,仅需监测沉降:选择常规静力水准仪,量程根据测点高差选择(常规 1000~4000mm);

  • 静态环境,需同时监测沉降和倾斜:选择静力水准倾角仪,避免额外搭配倾角传感器;

  • 动态环境(有振动)或需高频采集:选择动力水准仪,支持 30 次 / 秒高频采集,可过滤振动干扰。

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