基于霍尔效应的土沉降在线监测方法及装置

发布时间：2020-05-26 05:27

【摘要】：随着当今社会不断发展,房屋大楼等建筑物的规模和高度都在不断扩大。因此这就对高速公路、建筑物等土地基的施工有着越来越高的要求。而在对土地基施工过程当中,比较重要的一个环节就是对土地基沉降的速度和沉降位移量进行精确监测和反馈,从而更好的为进一步施工提供合理指导。针对目前我国对地下土沉降的监测手段单一,监测方法摆脱不了机械式测量,监测精度不够高、监测数据稳定性较低等弊端,本文作者设计提出了一种基于霍尔效应的科学监测方法并设计制作了一套较高精度监测仪器。具体设计研究内容如下:(1)在大量查阅国内外相关相近文献的基础之上,设计并提出了基于霍尔效应的科学监测方法。对我国土沉降监测的发展现状进行了介绍,阐述了国内外目前已有的沉降测量方法和测量仪器,并比较了他们各自的优缺点。(2)进行了仪器的总体设计和规划,仪器设计主要包括电子电路设计和机械结构设计。电子电路设计主要包括土体分层沉降信号采集器电路设计和土体分层沉降信号汇集器电路设计,主要分为电路原理设计和PCB电路板布局布线设计。机械结构设计是为实验仪器测试模型的搭建服务,包括底座、支撑架、电机拖动结构和标准测尺等机械结构。(3)进行了系统的总体软件设计和规划,仪器的软件设计主要包括霍尔信号采集器数据采集系统和霍尔信号汇集器数据汇总处理系统以及上位机的显示系统。其中最主要的是霍尔信号汇集器的数据处理系统。该系统主要实现对所有霍尔信号采集器的数据汇总、对各个采集器数据进行分别建模处理,找到沉降磁环沉降位移与采集器采集信号的对应关系。上位机显示系统显示参数主要包括所有霍尔采集器的电信号、沉降磁环初始位置、沉降磁环实时定位、沉降磁环沉降位移量、系统供电电压和电流、当前环境温湿度等参数。(4)进行了仪器测试标定实验。系统采用电机马达拖动来模拟沉降磁环发生沉降,对仪器做了单个磁环2m范围沉降的标定实验,三个沉降磁环同时沉降的标定实验,用动态校准仪做了单个磁环沉降高深度5m的标定实验。而且还对仪器的一些关键测量技术以及测量参数进行了理论分析和实验测试对比。(5)对研制的沉降监测仪做了精度标定,标定结果测试精度可以达到0.9409mm,测量范围可达到10m。本设计新型土沉降监测方法对于摆脱目前单一机械式测量方法具有一定的推动意义,而且一定程度上提升了对土沉降监测的档次。可以实现智能化远程在线实时监测,提高了监测效率和监测数据的及时性,相比目前人工现场监测具有更加深远的意义。但对于多个沉降磁环同时进行建模处理等方面还存在着一些缺点和不足,这一点有待今后做进一步的分析和研究。
【图文】：

中国计量大学硕士学位论文景知，土路基、大坝地基、房屋地基等地质条件都具有很[1]，一般难以对每种处理方法进行严密的理论分析。所对象作出很好的理论计算，因此一般都是采用一边施工之后进行监测等方法来保证工程的质量问题[2-4]。施工沉降速度等参数对于施工人员来说是非常重要的，这些工量以及施工速度是具有很大的指导意义[5]。没有这些施工是必须要停下来的，，如果不顾这些监测参数继续盲会导致严重的后果，甚至会出现大楼房屋倒塌、大坝刚[6]。图 1.1 是武汉某路段发生沉降灾害现场，图 1.2 是

成之后进行监测等方法来保证工程的质量问题[2-4]。施工过和沉降速度等参数对于施工人员来说是非常重要的，这些施工量以及施工速度是具有很大的指导意义[5]。没有这些参般施工是必须要停下来的，如果不顾这些监测参数继续盲能会导致严重的后果，甚至会出现大楼房屋倒塌、大坝刚故[6]。图 1.1 是武汉某路段发生沉降灾害现场，图 1.2 是溃图 1.1 武汉某路段沉降灾害现场
【学位授予单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU433

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本文编号：2681349