液体摆式倾角传感器,液体摆的结构原理是在玻璃壳体内装有导电液,并有三根铂电极和外部相连接,三根电极相互平行且间距相等,如图所示。当壳体水平时,电极插入导电液的深度相同。如果在两根电极之间加上幅值相等的交流电压时,电极之间会形成离子电流,两根电极之间的液体相当于两个电阻RI和RIII。若液体摆水平时,则RI=RIII。当玻璃壳体倾斜时,电极间的导电液不相等,三根电极浸入液体的深度也发生变化,但中间电极浸入深度基本保持不变。左边电极浸入深度小,则导电液减少,导电的离子数减少,电阻RI增大,相对极则导电液增加,导电的离子数增加,而使电阻RIII 减少,即RI>RIII。反之,若倾斜方向相反,则RI<RIII。在液体摆的应用中也有根据液体的位置变化引起应变片的变化,从而引起输出电信号变化而感知倾角的变化。在实用中除此类型外,还有在电解质溶液中留下一气泡,当装置倾斜时气泡会运动使电容发生变化而感应出倾角的“液体摆”。抗震倾斜仪的测量精度可达0.001度,能够捕捉极微小的角度变化。四川双护盾自动导向抗震倾斜仪
进入90年代以后,随着微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS)和微加工技术的发展,基于MEMS技术的微型加速度传感器也随之迅速发展。MEMS加速度传感器具有成本低,体积小,重量轻、功耗低、精度高、抗过载冲击能力强等特点,便于大规模制造,一致性非常好。因此上市后迅速取代了传统的加速度传感器。对于MEMS加速度传感器,通常都是3轴的加速度传感器。因此利用重力加速度在三轴上的分量的比例关系,可以计算出三轴的倾斜角度。国内不少厂商根据此原理研究出适合各个行业应用的倾斜角度传感器,例如国内有名的深圳安锐科技有限公司的高精度倾角传感器,应用于我国“雪龙号”科考船等大型装备及建筑结构健康监测领域。四川双护盾自动导向抗震倾斜仪未来,随着智能化技术的发展,抗震倾斜仪将进一步提升自动化水平和数据处理能力,满足更复杂工程的需求。
根据测量范围的不同,倾角传感器还可以分为单轴、双轴和三轴倾角传感器。单轴倾角传感器只能测量物体在一个平面上的倾斜角度,双轴倾角传感器可以同时测量物体在两个平面上的倾斜角度,而三轴倾角传感器可以同时测量三个维度的倾斜角度。部分有实力的厂家还研发了集成多种传感器的复合传感器,例如安锐测控用于建筑结构健康监测的静力水准仪倾角仪,可以同时测量沉降和倾角及振动,在此基础上利用多传感器数据融合技术,研究出适合在振动环境中准确测量沉降+倾斜+振动的动力水准仪。另外高精度三维倾斜角度传感器通过三角函数换算为位移数据,便可升级为测量内部三维位移的节段式位移计。
数字测斜仪/活动式数字测斜仪探头的优点:数字测斜仪的探头具有短的基本长度,更短长度的探头和质量更优的测轮,使活动式数字测斜仪探头与测斜管导槽能够吻合的更紧密,在测斜管里进行测试时,可以通过比其他测斜仪更小的曲率半径而不会被卡住。探头内有微控制器负责管理数据采集、的数字化校对以及每个有效数据的快速确认。测斜仪的校对不受电缆系统和读数器的影响,也就是说每个活动式数字测斜仪探头都可以和其他IN1000型活动式数字测斜仪的读数器配套使用而不需要任何额外的校对工作。其特点包括精度高、响应迅速、安装方便等,能有效提高工程结构的安全性和长期稳定性。
气泡倾斜仪:1968 年,Hansen 设计了一种气泡倾斜仪,它使用一个机械反馈系统控制水平气泡,使之始终保持在原始的平衡位置。气泡被限制在一个 7.5cm的光学平面上,位于气泡室基座上的电极检测气泡的位置。气泡的运动会使相敏检测电路产生一个电压信号,此电压再通过功放给推动马达的一对长久磁铁螺线管提供驱动电流,马达就施加一个力矩给中间支撑气泡的铍青铜棒,使之发生弯曲,从而让气泡返回零位置。因此驱动电流反映了引起气泡运动的地倾斜信号,即为气泡倾斜仪的输出信号。在矿山开采中,抗震倾斜仪用于监测采空区周围岩体的变形情况。河北盾构导向抗震倾斜仪厂商
普遍应用于地质监测站,为地震预警系统提供实时数据支持。四川双护盾自动导向抗震倾斜仪
气体摆式倾角传感器,“气体摆”式惯性元件由密闭腔体、气体和热线组成,当腔体所在平面相对水平面倾斜或腔体受到加速度的作用时,热线的阻值发生变化,并且热线阻值的变化是角度q或加速度的函数,因而也具有摆的效应。其中热线阻值的变化是气体与热线之间的能量交换引起的。“气体摆”式惯性器件的敏感机理基于密闭腔体中的能量传递,在密闭腔体中有气体和热线,热线是独一的热源。当装置通电时,对气体加热。在热线能量交换中对流是主要形式。四川双护盾自动导向抗震倾斜仪