+7 (916) 514-88-69;   +7 (916) 621-60-41;

 bau_monitoring@mail.ru

Инклинометрия - это метод оценки положения объектов относительно друг друга и в окружающем пространстве и определения основных параметров углов наклона зданий и сооружений.

Геотехнический мониторинг и контрольно-измерительные приборы ‒ это обширная область, которая включает управление рисками, структурный мониторинг здоровья, предотвращение опасностей и системы раннего предупреждения с использованием геотехнических датчиков. Одним из таких геотехнических инструментов является инклинометр (датчик угла наклона).

Инклинометр ‒ это датчик, который измеряет величину наклона, крен, отклонения объекта относительно силы тяжести. Датчики измерения наклона бывают разных типов и размеров.

Здесь мы обсудим все различные типы инклинометров, как они работают и для чего они используются.

Инклинометр используется для измерения величины угла наклона или угловых деформаций любой конструкции. Величина отклонения изображается в процентах или градусах относительно гравитационного поля Земли.

Разные типы инклинометров применяются в различных областях:

- В горном деле инклинометром определяют угол и азимут искривления буровой скважины, тем самым контролируя её пространственное положение

- В подъёмных кранах инклинометры применяются для контроля рабочего и остаточного прогибов стрелы, а также для контроля угла наклона крана в целом

- Контроль безопасных углов наклона автокранов и землеройных машин, в особенности — крупных

- Контроль состояния опор мостов, трубопроводов

- Слежение за состоянием архитектурных сооружений и высотных зданий

- Непосредственное измерение углов наклона транспортных магистралей с движущегося транспортного средства

- Контроль угла наклона кузова автомобиля в противоугонных системах.

 Выделяются следующие сегменты потребителей:

- Проектные институты, строительные компании, собственники зданий, эксплуатирующие и сервисные организации и т.д. 

- Крупные энергетические корпорации – РОСАТОМ, РУСГИДРО и т.д. 

- РЖД, Метрополитен и т.д.

- Нефтегазодобывающие и перерабатывающие компании – ГАЗПРОМ, РОСНЕФТЬ, ЛУКОЙЛ, ТРАНСНЕФТЬ, СИБНЕФТЬ, ТАТНЕФТЬ  т.д.

- Согласно постановлению № 375 ПП от 06.05. 2008 правительства Москвы системами мониторинга должны быть оборудованы:

- Технически сложные объекты (речные порты, аэропорты, мосты и тоннели, метрополитены, крупные промышленные объекты с численностью занятых более 10 тысяч человек)

- Высотные и уникальные объекты

- Объекты с массовым пребыванием людей: гостиницы категорий четыре и пять звезд - все; категорий три, две, одна звезда - вместимостью от 50 (пятидесяти) номеров

В России ежегодно фиксируется от одного до двух десятков случаев частичного или полного обрушения строительных и инженерных конструкций, среди которых жилые дома, объекты инфраструктуры, промышленные и коммерческие объекты. В настоящее время наблюдается тенденция повышения внимания к безопасности различных объектов, конструкций и сооружений.

Для предотвращения деформаций и обрушений конструкций применяются различные системы мониторинга, позволяющие контролировать различные физические параметры и при необходимости оперативно предпринимать действия с целью предотвращения опасных ситуаций.

Использование систем мониторинга с применением инклинометров и других датчиков решает следующие проблемы:

- риски деформации, полного или частичного обрушения строительных и инженерных конструкций под воздействием различных факторов (превышение допустимой нагрузки, неправильная эксплуатация, изменение естественного баланса подземных вод приводит к изменению напряжённо-деформированного состояния грунтового массива и уплотнению грунтов в пределах депрессионных воронок, и пр.);

- риски выхода из строя важных объектов в случае деформации или обрушения;

- возможные человеческие жертвы при деформации или обрушении объектов.

Наши инклинометры широко используются при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.

Виды инклинометров настолько разнообразны, что при помощи комбинации необходимого оборудования (датчиков угла наклона, устройств сбора и хранения данных) можно решить любую даже самую сложную задачу в строительстве, горнодобывающей промышленности и других областях.

Процедура установки инклинометра зависит от области применения. Он может быть установлен вертикально, чтобы контролировать откос выемки или любое движение в стенке и насыпи. Для контроля осадки грунта над местом туннелирования инклинометры устанавливаются горизонтально.

Типы инклинометров обычно классифицируются по нескольким признакам:

- По методам измерений

- По числу осей измерений

- По статичности объекта

- По способу регистрации измерений

1. Приборы, на основе кварцевой механике, маятниковые инклинометры одно- и двухосевые.

2. Приборы, на основе технологии mems, инклинометры одно- и двухосевые.

На данный момент использование мониторинговых систем на базе инклинометров, акселерометров и различных датчиков деформации распространено.  Однако инклинометры (ИН120, ИН130, ИН203, ИН230) на основе датчиков из кварцевого стекла являются уникальными наклономерами. Использование кварца в качестве чувствительного элемента гарантирует высокую стабильность и высокую точность измерений. Мы рекомендуем высокоточную инклинометрию с применением кварцевых датчиков инклинометров для контроля устойчивости опор мостовых переходов, высотных строений, шахт и гидротехнических сооружений и других объектов, где критически важными параметрами являются надежность, долговременная стабильность и высокая точность измерений. 

Разработка технологии датчиков на основе кварцевого стекла базируется на результатах научных работ, проведенных в лабораториях в Институте Физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН.

Кварцевые цифровые инклинометр представляет из себя одно- ил двухосевые датчик измерений угла наклона, выполненный в виде автономного устройства. Принцип действия датчика основан на свойстве физического маятника занимать при наклоне корпуса положение, соответствующее истинной вертикали места. Физический маятник датчика изготавливается из кварцевого стекла, что обеспечивает высокую стабильность геометрических размеров и упругих свойств подвеса маятника. Что в свою очередь обеспечивает следующие результаты:

-  конструкция не требует изготовления дополнительных деталей, что существенно упрощает процесс изготовления;

- прибор имеет небольшие габаритные размеры;

- высокая чувствительность датчика;

- долговременная стабильность;

- кварцевая механика обеспечивает минимальный дрейф нуля;

- не подвержен механическому износу.

Инклинометры линейки ИН, диапазон измерений угловых перемещений по осям Х и Y, выпускаемые с диапазоном ±1°, ±3°, ±30°. Это цифровые датчики для измерений угла наклона различных объектов, относительно гравитационного поля Земли. Инклинометры линейки ИН широко используются при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. Система измерений углов наклона предназначена для преобразования угловых перемещений и малых углов наклона в цифровой двоичный последовательный код и передачи его по интерфейсу RS-485. Установленный разъем для подключения инклинометра вилка РС7БТВ. Кабель для подключения инклинометра, НК-2 с розеткой РС7БТВ.

Кварцевые цифровые наклономеры линейки ИН это:

• Кварцевая механика

• Нечувствительность к повышенным вибрациям

• Двойная гальваническая развязка – по аналоговой и цифровой части

• Цифровой интерфейс

• Встроенная охранная сигнализация

Такие инклинометры называются MEMS-инклинометрами. В настоящее время технология MEMS (микроэлектромеханические системы) используется для создания датчиков угла и наклона. МЭМС состоят из механических элементов, датчиков, исполнительных механизмов и электроники на общей кремниевой подложке с использованием технологии микро-обработки.

Ускорение вызывает отклонение контрольной массы от ее центрального положения. Есть 32 набора радиальных элементов вокруг четырех сторон квадратной контрольной массы. Эти элементы расположены между пластинами, которые прикреплены к подложке.

Каждый элемент и пара неподвижных пластин составляют дифференциальный конденсатор. Отклонение контрольной массы определяется путем измерения дифференциальной емкости.

С помощью этого способа можно определять как динамическое ускорение (то есть удар или вибрация), так и статическое ускорение (то есть наклон или вращение). Формирование сигнала осуществляется в пределах самого устройства, так что получается простой выходной сигнал.

MEMS инклинометр цифровой двухосевой АЦт90, предназначен для непрерывного измерения углов наклона по двум осям X, Y на диапазон ±90°. Инклинометр АЦт90 Российского производства, внесен в реестр средств измерений как акселерометр-инклинометр АЦт90. Номер в Госреестре 73369-18. ⁠Свидетельство об утверждении типа средств измерений на акселерометр-инклинометр ОС.С.28.004. А №72174 от 14.12.2018г.

Инклинометр АЦт90, преобразует угловые перемещения и малые углы наклона, в цифровой двоичный последовательный код и передачи его по интерфейсу RS-485. Частота опроса инклинометра регулируется, и задается при оформлении Заказа. Для идентификации данных с цифрового инклинометра АЦт90, возможно его подключение на контроллер MS4812 , который формирует питание инклинометров, управляет их опросом и все принятые данные записывает на карту micro SDHC или передает на сервер.

Двухосевой цифровой инклинометр, представляет собой преобразователь сигналов датчика угла наклона, включая калибровку, их преобразование в цифровую форму и передачу по интерфейсу RS-485. Рекомендуется сигналы интерфейса RS-485 и питание подавать одновременно по кабелю «витая пара». 

Калибровка инклинометра на диапазон ⁠±90°, проводится по двум измерительным осям, на поверенном высокоточном оборудовании, с ценой деления отчетной шкалы⁠ 5" . 

Установка инклинометра на объекте, угловое положение которого необходимо контролировать, возможна как в горизонтальном, так и вертикальном положении.

Таблице 1 Основные характеристики инклинометров производства ООО"НПЦ "БАУ-Мониторинг".

⁠

ПРОИЗВОДСТВО ДАТЧИКОВ ИНКЛИНОМЕТРОВ, АКСЕЛЕРОМЕТРОВ, ДЕФОРМОМЕТРОВ, ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СМИК.

© ООО"НПЦ"БАУ-Мониторинг" 2017г.  Все права защищены