根据工作原理的不同，常用的静力水准仪有磁致伸缩式静力水准仪和压差式静力水准仪，可以根据使用场景和参数需求进行选型。

以下介绍是磁致伸缩式静力水准仪，如果需要压差式静力水准仪，欢迎联系咨询。

一、 用途

CK-SZY-120 型静力水准仪适用于长期监测大坝、隧道边坡、路堤基坑、工民用建筑等工程的多点各部位的沉降变形。静力水准仪由2套以上仪器组成系统，通液管相互连接，传感器的磁浮子随液位同步变化，变化的液位由磁致伸缩式传感器测出，通过计算可得出各测点的沉降量。

静力水准仪的磁致伸缩式传感器具有分辨率高、稳定性好、性能可靠、响应速度快、工作寿命长、线性测量、绝对量输出、非接触测量、永不磨损、输出信号RS485数字量，安装简单方便等性能。

二、 规格及主要技术参数

三、 结构及工作原理

3.1 结构

CK-SZY-120型静力水准仪是由液位传感器、水平泡、储液罐、底板、水平调节螺栓、安装座、通气阀、观测电缆、防冻液、通液管、连通接头等组成。

3.2 工作原理

静力水准仪磁致伸缩式传感器主要由测杆、电子仓和套在测杆上的非接触磁浮球等组成，测杆内装有磁致伸缩线(波导丝)，测杆为不导磁的不锈钢管。测量时电路发出起始脉冲，起始脉冲在波导丝中传输，产生沿波导丝方向的旋转磁场，当这个磁场与浮球中的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应，使波导丝发生扭动，这一扭动被电子拾能机构所感知并转换成相应的电流脉冲，测量电路计算出两个脉冲之间的时间差，即可精确地测出被测液位值。

四、 沉降计算方法

静力水准仪基准点的沉降变化量△Hj与测量值F具有线性关系，计算公式如下：

             △Hj = Kj*(Fj - F0j)

式中：△Hj—被测液位变化量，单位为mm；

     Kj—静力水准仪的传感器系数，单位为mm(mA)；

     Fj—静力水准仪基准点的实时测量值，单位为mm(mA)；

     Foj—静力水准仪基准点的基准值，单位为mm(mA)。

静力水准仪测量点沉降变化量△Hx与测量值F具有线性关系，计算公式如下：

             △Hx = Kx*(Fx - Fox)

式中：△Hx—被测液位变化量，单位为mm；

     Kx—静力水准仪测量点的传感器系数，单位为mm(mA)；

     Fx—静力水准仪测量点的实时测量值，单位为mm(mA)；

     Fox—静力水准仪测量点的基准值，单位为mm(mA)

各测量点相对基准点的沉降变化量△H与测量值F具有线性关系，计算公式如下：

              △H = △Hx - △Hj

              △H = Kx*(Fx - Fox) - Kj*(Fj - Foj)

注：△H为正值时表示沉降，△H为负值时表示抬升(隆起)，静力水准仪输出信号为RS485数字量,现场测量不需要计算。

五、 安装

5.1安装

静力水准仪在运达用户时，为运输安全，磁致伸缩传感器、储液罐、安装架、通液管及接头等都分类包装。现场拆包时先收集文件资料，请将零部件分类摆放清点数量。

安装分为测墩安装和墙壁安装两种方式，测墩安装示意图见图5-1所示，墙壁安装示意图见图5-2所示。

图5-1 静力水准仪系统测墩安装示意图

图5-2 静力水准仪系统墙壁安装示意图

5.2 安装架的固定

安装架为“L”形钢板，一面有6个￠9孔，中心1个￠11的孔；另一面有2个长孔。6个￠9的孔用于间隔安装3个调节螺栓(6个孔便于调整通液管接头的方向)，中心￠11的孔用于测墩安装固定。2个长孔用于墙面安装固定。

安装架固定选用M10的膨胀螺栓固定。

5.2.1 测墩安装

测墩安装有两种方法，

方法一：先将3套水平调节螺栓装配在安装架上，将组装好的安装架预埋在混凝土测墩中心，侧边朝下（图5-3）。

方法二：将3个水平调节螺栓装配在安装架上，将组装好的安装架用膨胀螺栓固定在混凝土测墩中心，侧边朝上（图5-3）

方法一                       方法二

图5-3 测墩安装示意图

5.2.2 悬臂安装

首先确定安装位置和高程，利用安装架安装孔定位，安装膨胀螺栓，最后粗调水平后将其固定（图5-4）.

图5-4 悬臂安装及安装架示意图

5.2.3 不用安装架安装

静力水准仪测墩安装时可以不用安装架，直接在测墩上用3个长螺杆膨胀螺栓直接固定储液罐底部的安装底板即可(图5-5).

首先将储液罐放在测墩中心，利用底板的3个长腰孔定位膨胀螺栓的安装位置，膨胀螺栓安装完成后，先在各膨胀螺栓上加装1个螺母放在底板的下面(用于调整储液罐的水平)。将储液罐底板安装在膨胀螺栓上，查看水平泡，如需调整水平，可旋转底板下的螺母调整高低达到储液罐水平的目的。

图5-5 静力水准仪安装示意图

5.3 安装储液罐

根据设计要求确定各测点的等高线,将所有容器安装在高度基本相同的等高部位(高度差须在量程范围内并留有沉降空间)。先将装好三个调节螺栓的安装架用膨胀螺栓固定于基本等高的测墩上或墙面上，再将储液罐底板安装在调节螺栓上,然后观察位于储液罐上端盖上的水平泡，调节螺杆上的螺母使水平泡中气泡位于中心位置，确保储液罐与地面垂直。

5.4 连接通液管

根据各测点间的距离，截取通液管的长度，然后利用三通管接头将通液管与储液罐联通，并把各测点的储液罐串连起来，使静力水准仪系统形成液体连通管工作原理。

通液管的长度应尽量短，以减小液体流动距离过长导致的稳定时间过长与误差。通液管敷设连接完成后要做好固定和保护工作。

5.5 充液

旋下任意一个储液罐的上端盖，向其中缓慢不间断地充入防冻液，并排除通液管内的空气和气泡。观察储液罐内的液位高度，当各测点液位达到储液罐标线时停止充液。

检查系统的密封性能，观察各接头部位有无液体渗出，无渗漏方可进行下一步操作。

5.6 安装传感器

先将储液罐上端盖旋下，然后将磁致伸缩传感器测杆上的定位环的锁定螺丝拧下，取下定位环，再取下浮子，将测杆插入上端盖M18×1.5螺纹孔中旋紧，再将取下的浮子及定位环复原(有CN↑标记的半球朝上)，最后将装好传感器的上端盖旋紧。

5.7 通气阀

通气阀选用的是防水通气阀，阀门防水（无压力产生）又通气。其作用是使整个系统各测点储液罐内液面与大气相通，从而保证所有测点液面压力均为大气压力。安装时请确保通气阀正常通气。

5.8 选取基准值

静力水准仪所测沉降值为实时测量值相对于基准值的变化量，所以基准值选取的准确与否，将直接影响到测值的准确性。

在外荷载变动不大的情况下选取相同时间（如每天凌晨2点）、稳定气温的3次相近的读数，经平均后作为基准值。基准值选定后应做好记录，作为计算的基准值。

为使基准值取的更准确，可将以上操作重复进行两次，如果两次测值基本相同(误差≤0.5％F.S)，则证明基准值取值正确。

静力水准仪的测量值出现偏差时，可用以上方法重新校准基准值。