高精度靜力水準儀是大型工程結構沉降與垂直位移監測的關鍵設備,基于連通器原理,通過測量各測點液位高差變化,實現亞毫米級甚至微米級的沉降監測。其系統由多個精密部件協同工作,具備長期穩定性好、抗干擾強、可自動化等優勢。深入理解高精度靜力水準儀各組成部件的功能特點,是保障監測數據可靠性的基礎。

一、儲液罐(基準容器)
恒溫隔熱設計:通常置于穩定環境中(如地下基準井),內壁拋光,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:內置高精度壓力或磁致伸縮傳感器,實時監測基準液位變化。
二、測量容器(測點單元)
不銹鋼或工程塑料材質:耐腐蝕、低熱膨脹,適應野外長期部署;
內置液位傳感器:多采用陶瓷電容式或振弦式傳感器,分辨率可達1μm,量程±50mm;
防氣泡與防蒸發結構:頂部設密封膜或硅油隔離層,防止水分蒸發或氣體溶解影響液柱連續性。
三、連通管路系統
雙層屏蔽軟管:內管為高化學穩定性氟塑料(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空氣,確保液體連續;
防凍措施:寒冷地區充注防凍液(如乙二醇水溶液),并加保溫層。
四、數據采集與傳輸單元
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(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,無縫接入結構健康監測平臺(SHM)。