SYSTEM INKLINOMETRYCZNY

Transkrypt

1 SYSTEM INKLINOMETRYCZNY Sonda inklinometryczna składa się z przewodnikowych bądź półprzewodnikowych serwo-ch przetworników wychyleń kątowych, które zapewniają wysoką precyzję, trwałość i szybkość reakcji. Sondy inklinometryczne Sisgeo można używać w połączeniu ze wszystkimi dostępnymi rurami inklinometrycznymi o wewnętrznych średnicach rowków od 38 mm do 84 mm. Sonda inklinometryczna dostarczana jest w solidnej obudowie z tworzywa ABS w której umieszczony jest również próbnik wstępny do kalibracji średnicy otworu). Dostępne są również poziome jednoosiowe sondy akcelerometry służące do monitorowania ruchów pionowych (osiadania lub rozwarstwiania). Monitorowanie poprzecznych ruchów ziemi w obszarze osuwisk Określenie płaszczyzn ścinania na ziemnych zaporach wodnych Deformacja tuneli, ścian wykopów i szybów Poziome Inklinometry są używane do kontroli osiadania wałów

2 Zakres pracy systemu inklinometrycznego (wraz z rejestratorem danych Archimede) Wartość odczytu Powtarzalność odczytu Orientacja czujnika Całkowita dokładność Specyfikacja techniczna sin α 0.01% FS (dla servo-akcelerometrycznego ± 30 ) 0.02% FS (dla akcelerometrycznego, ± 30 ) ± 0.05mm x 500mm (dla servo-akcelerometrycznego ± 30 ) ± 0.10mm x 500mm (dla akcelerometrycznego, ± 30 ) 0.5 (dla obu próbników) ± 4.00 mm x 30 m (dla servo-akcelerometrycznego ± 30 ) ± 6.00 mm x 30 m (dla akcelerometrycznego, ± 30 ) Jest to wzmocniona wartość kąta, tak aby można było odczytać ją na cyfrowym wyświetlaczu, wyrażoną wartością sin α Jest to różnica między dwoma lub większą ilością odczytów dla tego samego kąta nachylenia Jest to najmniejsza zmiana kąta możliwa do odczytania na wyświetlaczu jako zmiana jednej cyfry Jest to maksymalne skręcenie pomiędzy kołami sondy, a osiami wyznaczonymi przez czujniki akcelerometru. Skrzywienie pomiędzy osiami determinuje powstawanie systematycznego błędu deklarowanego w karcie kalibracji inklinometru. Wartość 0.5 determinuje błąd nieistotny który, nie wymaga korekty odczytywanych wartości. Jest to dokładność systemu osiągana w trakcie wykonywania pomiarów w terenie. Jest ona wyrażana jako odchylenie boczne na długości powyżej 30 m rur inklinometrycznych prawidłowo zainstalowanych od obudowy, (odchylenie w pionie 3 ) Model 0S242SV3000 0S242HV3000 0S241SH300 0S241HH3000 Zastosowanie pionowa pozioma Typ czujnika servo servo Zakres pomiarowy ±30 ±30 ±30 (±90 opcjonalnie) (±90 opcjonalnie) (±15 opcjonalnie) ±30 Aktywne osie pomiarowe jedna lub dwie jedna lub dwie jedna jedna Elektryczny sygnał wyjściowy ± 5 V w całej skali ± 2 V w całej skali ± 1 V w całej skali ± 2 V w całej skali Potencjał wzbudzenia ±12.5 do ±15 V (prąd ±10 do ±30 V ±5 do ±15 V ±10 do ±30 V stały) (prąd stały) (prąd stały) (prąd stały) Nieliniowość + Histereza (równoważny z 2x10-5 rad) 0.02%FS dla próbnika ±90 : 0.06% FS) równoważny z 2x10-5 rad) (równoważny z 2x10-5 rad) (równoważny z 2x10-5 rad) 0.10%FS 0.02%FS 0.10%FS Powtarzalność 0.01%FS (dla próbnika ±90 : 0.02% 0.05%FS 0.01%FS 0.05%FS FS) Temperatura pracy -20 do +70 C -20 do +70 C -20 do +70 C -20 do +70 C Temperatura wyrównawcza 0 do +50 C -25 do +80 C 0 do +50 C -25 do +80 C Materiał stal nierdzewna stal nierdzewna Średnica 28 mm 42 mm 28 mm Długość (bez łącznika)+ 750 mm 790 mm 750 mm Rolki prowadzące para kółek montowanych na uszczelnionym para kółek montowanych na uszczelnionym łożysku kulowym łożysku kulowym Średnica kółek 32 mm 32 mm Odległość pomiędzy osiami kółek 500 mm 500 mm Masa 2.0 kg 4.0 kg 2.0 kg

3 Kabel inklinometryczny Zewnętrzny żółty płaszcz ochronny odporny na działanie czynników chemicznych oraz uszkodzenia mechaniczne. Miedziane pierścienie zaciśnięte na kablu co 0,5 m stanowią podziałkę. Stalowa osłona montowana wewnątrz płaszcza ogranicza skręcanie kabla a rdzeń kabla wykonany w postaci stalowej linki odpowiada za kontrolę wydłużania się kabla. Wewnętrzna opończa spaja kable i zapobiega przemieszczaniu się ich względem obudowy zewnętrznej. Kabel dostarczany jest w określonych długościach stanowiących wielokrotność 500 mm. Nawinięty jest na przenośny bęben fabrycznie zakończony złączem do połączenia inklinometru. Złącze wykonane jest ze stali stopowej w klasie wodoodporności do 20 bar. Długość kabla 30,50,60,100,150,200 m Podziałka 500 mm Rozmieszczenie 6 pinowe 18 AWG Oznaczenie głębokości co 500 mm Maksymalna wytrzymałość 500 kg Izolacja zewnętrzna śółty poliuretan Średnica zewnętrzna nominalna 12 mm Inklinometryczny rejestrator danych ARCHIMEDE ARCHIMEDE jest zaprojektowany do pracy w terenie w celu odczytu oraz opracowania danych pomiarowych ze wszystkich typów inklinometrów SISGEO. ARCHIMEDE jest przenośnym, zasilanym z baterii zespołem odczytu z dużym ekranem i umieszczony jest w wodoodpornej obudowie plastikowej. Przyjazne użytkownikowi oprogramowanie ułatwia włączenie testowe inklinometru oraz prowadzenie pomiaru i odczyt danych. Pamięć zespołu odczytu działa jak twardy dysk z dynamiczną alokacją danych w celu maksymalnego wykorzystania pojemności. Przy odczytach co 0,5 m dla 4 rowków, Archimedes może przechowywać wyniki pomiarów dla 600 rur tj: 6 miejsc po 10 otworów i 10 pomiarów dla każdego otworu lub jedno miejsce i 60 otworów po 10 pomiarów dla każdego otworu. Wyświetlacz Podświetlany graficzny LCD Port COMS RS232/USB Akumulator 240 x 128 pixeli 12 V 4.5 Ah Ni-MH Zasilanie Czas pracy 8 godzin Pozostałe funkcje ±12.5 V dla próbnika pionowego oraz poziomego Czas ładowania ok. 2 godz. do 80 % pojemności Temperatura pracy -20 do +60 C Pojemność danych Temp. przechowywania danych -30 do +85 C Pamięć 2 MB Obudowa Odporna na zgniatanie ABS Maksymalna głębokość Odległość pomiarowa 500 m, zgodnie z funkcjami systemu inklinometrycznego Wymiary 200 x 280 x 65 mm 0.5 m, 1.0 m Masa 2 kg

4 Oprogramowanie inklinometryczne Do opracowania danych z pomiarów inklinometrycznych służy nowe oprogramowanie INCLI2 wykonane przez firmę FIELD. Dane do programu mogą być wprowadzane ręcznie lub bezpośrednio z zespołu odczytu ARCHIMEDE przez port RS232/USB. Funkcje oprogramowania dostępne są bezpośrednio z głównego menu. OPRACOWANIE DANYCH Linia odchylenia rury inklinometrycznej obliczana jest na podstawie odczytu kąta odchylenia próbnika, na różnych głębokościach, odniesionego do pionowych płaszczyzn Z-X oraz Z-Y. Oprogramowanie umożliwia otrzymanie następującej interpretacji wyników: Bezwzględne: przedstawienie aktualnego profilu rur inklinometrycznych w trójosiowym układzie współrzędnych Względne: najczęściej stosowane opracowanie wyników. Przemieszczenie rur inklinometrycznych odnoszone do pierwszego pomiaru na danym otworze. Lokalne: obrazuje lokalne przemieszczenia rur na każdej głębokości w odniesieniu do odczytu początkowego. Lokalne przesunięcie w funkcji czasu: obrazuje deformację na danej głębokości w funkcji czasu. Wymagania sprzętowe INCLI2 pracuje w systemie Microsoft Win 95/98, 2000, Millennium, NT, XP. Cechy oprogramowania: Akcesoria i części zamienne BieŜąca wizualizacja graficzna podczas pomiaru pozwala na sprawdzanie pomiaru, redukując czas i konieczność druku kopii Program pozwala na wybór róŝnych rodzajów pomiaru, których wyniki przedstawiane są w formie graficznej między innymi: pomiar pionowości, głębokości, przemieszczenia w czasie oraz róŝnych wariantów przyrostu wykresów przemieszczenia Wybór drukarek i ploterów w menu graficznym Uproszczone zarządzanie inklinometrem oraz odpowiednimi pomiarami Do 30 wyników pomiaru wyświetlanych w tym samym czasie Podgląd wydruku tabel i wykresów Wykresy w plikach BMP Zobrazowanie przemieszczeń Bloczek linowy z zaciskiem Bęben kablowy Sonda wstępna Wodoszczelne złącze Rolki prowadzące (zapasowe) Służy do precyzyjnego prowadzenia próbnika inklinometrycznego w otworze oraz zatrzymywania w miejscu pomiaru. Umieszczany jest na głowicy rur inklinometrycznych. Przenośny element mocujący bęben na który nawinięty jest kabel. Wyposażony w wodoodporne złącze. Dostępny z 30, 50, 60, 100, 150, 200 m długościami kabla. Sonda wstępna służy do sprawdzenia czy wszystkie rury są prawidłowo połączone a otwór jest drożny na całej długości. Test drożności otworu wykonuje się przed przystąpieniem do właściwego pomiaru. Sonda wstępna ma taki sam kształt i wymiary jak inklinometr właściwy, dostarczana jest z linką stalową, w osłonie winylowej, nawiniętą na bęben. Element zamontowany na kablu inklinometrycznym umożliwiający połączenie między sondą inklinometru a kablem. Każdy zestaw zawiera wymienny komplet rolek prowadzących ze stali nierdzewnej. Bloczek linowy z zaciskiem

5 Rama do kalibracji Wykorzystywana jest do sprawdzenia kalibracji sond inklinometrycznych. Rama kalibracyjna składa się z ramy z aluminium anodyzowanego z ruchomym ramieniem wykonanym z rury inklinometrycznej malowanym farbą epoksydową. Obracające się ramię pozwala na kalibrację w zakresie -11-6, zero, +6 i +11. Rama jest gotowa do montażu na ścianie. Próbnik spiralny Specyfikacja techniczna Materiał Długość obudowy aluminium epoksydowane 630 mm Ilość pozycji kalibracyjnych Pięć (5) Pozycje kalibracji 11, -6, zero, +6, +11 Wymiary 350 x 800 x 127 mm Próbnik spiralny jest używany w celu zdefiniowania rzeczywistego azymutu rur inklinometrycznych po ich zainstalowaniu w otworze. Próbnik spiralny dostarcza wyniki pomiarów które, mogą być użyte do skorygowania błędu pomiarów pochodzącego od skręcenia rur inklinometrycznych po zamontowaniu w otworze. Próbnik jest całkowicie kompatybilny z kablem inklinometrycznym, oraz zestawem ARCHIMEDE. W trakcie pomiaru próbnik spiralny połączony kablem z zespołem odczytu zapuszczany jest na dno otworu. Pomiary wykonywane są co 1 m na całej długości otworu aż do jego wylotu. Typ czujnika Zakres pomiaru Dokładność Sygnał wyjściowy Zasilanie Łącznik Wymiary Długość całkowita Odległość między kółkami Obrotowy bezstykowy potencjometr ± 5 stopni na długość próbnika (1 m) 10 mv/dg <0,5% FS ± 200 mv w FS ± 2,5 V (prąd stały) Wodoszczelny, 6 pinowy, kompatybilny z kablem inklinometrycznym 28 mm 1,263 mm (bez łącznika) 1,000 m

6 Monitoring osuwisk Rozbudowa infrastruktury miejskiej oraz dróg i kolei wywiera olbrzymi wpływ na otaczające środowisko, w szczególności zmiany te dotyczą stosunków wodnych i modyfikacji gruntów. Podczas powodzi w ostatnich latach powstało wiele nowych osuwisk, nastąpiło również uruchomienie starych. Z badań wynika, że do ich wystąpienia potrzeba z roku na rok coraz mniej intensywnych opadów Potrzeba oceny warunków stateczności skarp i zboczy zarówno w procesie projektowania jak i późniejszego użytkowania jest niepodważalna. Prawidłowy system monitorowania pozwala odpowiednio wcześniej podjąć właściwe działania zaradcze ograniczające negatywne skutki powstania ewentualnego osuwiska. Utrata stateczności skarpy (zbocza) może pociągnąć za sobą tragiczne skutki dla ludzi oraz powodować duże straty materialne, stąd potrzeba oceny jej stateczności zarówno w procesie projektowania jak i eksploatacji Schemat monitoringu osuwiska Niezbędne urządzenia do monitorowania osuwiska: Inklinometr Piezometr Szczelinomierz linowy Czujnik obciążenia kotwy Pluwiometr Rejestrator danych