设定标准

设定标准

使MEMS数字固定式倾角仪符合国际标准化组织的指导方针

垂直固定式倾斜仪(IPI)用于测量各种岩土工程监测应用中的相对水平位移。从大规模的滑坡调查和监测斜坡稳定性到监测挡土结构或桩的性能,每一毫米都很重要,客户都依靠IPI来产生可靠和值得信赖的数据。城市环境中的一些监测规范可以严格到要求城市挖掘的挡土墙在整个挖掘深度内的移动不超过6毫米(1/4英寸)到12毫米(1/2英寸)。换句话说,IPI用于测量高位移量的情况,如山体滑坡,或用于证明很少或没有位移发生的情况,如城市挖掘。

RST仪器公司希望其客户能够放心地进行监测。因此,符合质量的标准和报告仪器的规格是至关重要的。

规格标准

国际标准化组织(ISO)是最公认的非政府组织之一,它制定和分享管理标准,几乎涵盖技术和制造的所有方面。

自2020年推出以来,RST仪器公司的最新一代IPI达到并超过了ISO对传感器性能提出的要求。而现在,RST仪器公司已经将其报告MEMS数字固定式倾角仪系统规格的方式调整为符合ISO 18674-3标准中规定的准则。

为什么会有这样的变化?首先,让我们看看一些背景。

不同倾角仪系统的不同规格

直到这一变化,RST仪器公司--更不用说其他仪器制造商--报告说,固定式倾角仪的重复性规格为30米内+/- 2毫米,这是一个普遍的规格。

RST仪器公司的业务发展副总裁Pierre Choquet解释说,这一规格来自于手动探针式倾角仪。

"这[规范]意味着如果我们要求操作员在30米长的钻孔 ,重复测量两次,探针测量的读数在+/-2毫米之内,"他说。

然而,对于IPI安装来说,可重复性作为一种规格是有点矛盾的,因为典型的IPI安装是用于长期或永久监测应用。另一个考虑因素是,所有的IPI在安装后都会经历一个沉淀期,一般不超过1-2天,因为它们的机械部件会调整和休息。

当ISO发布18674-3:2017规范《通过现场仪器进行岩土工程监测,第3部分:跨线位移的测量》。倾角仪,RST仪器公司已经在考虑开发其下一代固定式倾角仪。Pierre指出,确保新的IPI与标准中规定的语言相一致是有意义的。

哪些传感器规格发生了变化?

传感器精确度、传感器精度、传感器24小时稳定性和系统精度已经取代了以前的规格。

MEMS数字固定式倾角仪传感器规格

  RST仪器规格 ISO 18674-3要求
范围 ± 30° 没有要求
决议 0.0002°(0.004毫米/米)1 "
传感器精度 ± 0.002° (0.03 mm/m)1 满刻度的±0,02%(例如,±30°范围的±0,1 mm/m)。
传感器精度

± 0.0013° (0.02 mm/m)1

± 0.0005° (0.01 mm/m)2

没有要求
传感器24小时稳定性

± 0.03° mm/m1

± 0.01° mm/m2

±0,1 mm/m
系统精度

30米IPI的±0.5毫米/米(15个传感器@2米,6个月,重复性条件在钻孔 )

30米IPI的±2毫米/米(15个传感器@2米)。
传感器 MEMS(微电子机械系统)加速器 没有要求

与温度有关的不确定性

± 0.016 mm/m/°C (±0.001°/°C),与垂直方向的距离为±5°。

± 0.033 mm/m/°C (±0.002°/°C),对于与垂直方向的±15°。

"
温度精度

± 0.5°C (0°C至60°C)

± 1.0 °C (-40°C至60°C)

"
温度分辨率

0.06°C

"

1:99%置信区间,2:68%置信区间

查看全部规格

RST仪器公司最新一代的固定式倾角仪

与我们的第三代仪器相比,我们最新的第四代MEMS数字固定式倾角仪提供。

  • 改善了安装的便捷性(与上一代相比,安装时间减少了70%)。
  • 更长的IPI链条(增加最大允许重量)
  • 易于将组件放入每个钻孔
  • 使用可潜水的湿式连接器,易于连接传感器。
  • IP68等级的不锈钢外壳和连接器提供防水保护(高达200米)。
  • 与上一代产品相比,功耗更低,可使用现代无线数据记录器自动收集数据

IPI系统的解剖结构

每个IPI包含一个三轴MEMS加速度传感器,安装在一个直径为28.6毫米(1.125英寸)、防水的不锈钢外壳内。传感器主体与一个直径为25.4毫米(1.0英寸)的卡口杆刚性连接,卡口杆确定了IPI的长度。多个IPI与枢轴组装在一起,允许在不同的、可配置的间隔内感应位移。轮子组件将枢轴点集中起来,建立每个IPI的方位角。它们的尺寸适合70毫米(2.75英寸)或85毫米(3.34英寸)外径的倾角仪外壳。

RST的MEMS数字固定式倾斜仪(IPI)系统可部署在100米深的钻孔中,旨在可靠地测量大坝、堤坝、垃圾填埋场、滑坡、桩基、码头、挡土墙和基座内及周围的横向运动,特别是在需要连续远程监测的情况下。其特点包括

  • 湿式潜水连接器
  • 精密锁定和免工具装配
  • 行业领先的系统重量,便于运输
  • 在一个模型中同时具有双轴和单轴的适用性

参考资料。

Steiner, W., International standards for geotechnical monitoring under ISO, Canadian Geotechnique, Vol. 3 No. 1 Spring 2022

ISO 18674-3:2017 岩土工程勘察与测试--通过现场仪器进行岩土工程监测。第3部分:跨线测量 - 倾斜仪。

 

今天就MEMS数字固定式倾角仪系统的规格问题与专家进行交流。