GDSG-50型光电(CCD)式双向垂线坐标仪

1.概述

GDSG-50型光电式双金属管标仪一般用于坝基、岩体垂直位移的绝对量测量。

双金属管标包括两根垂直的、长度相同、互相平行的金属管标——钢管标和铝管标，用来观测坝体沉降位移。双管标底部锚固在基岩深处的位移基点上，管体自由，顶部作为坝体沉降位移观测的参照点。之所以采用两种不同的金属材料做成双管标，而不是采用

一根管标，就是为了能够不需要观测温度，而仍能消除温度变化对观测成果的影响。

GDSG-50型光电式双金属管标仪安装在双金属管的顶部，分别测定两种双金属管顶部相对于坐标仪的位移值。观测人员或自动化监测系统获取钢管、铝管的位移后，进而计算出双金属管锚固点至孔口地面之间基岩的竖直位移的变化量，即被测坝体的绝对垂直位移。

1.1 测量原理

GDSG-50型光电式双金属管标仪采用非接触光电感应原理。由一组平行光束，将固定到钢管、铝管上的测针投影至光电耦合器件CCD上，CCD将光信号转换成电荷量输出，经数字信号处理可以得到测针相对于坐标仪位置的物理值。测出不同时间的物理值变化，即可获得坐标仪相对线体水平方向的位移变化。工作原理如下图所示。

1.2 仪器结构

GDSG-50型光电式双金属管标仪主要由光路系统、光电耦合及测量部件以及密封壳体三部份组成。

2.安装埋设

2.1 验收与保管

（1）仪器到达施工现场后，应先检查仪器的数量和附件与装箱单是否相符。

（2）仪器搬运时应小心轻放，切忌剧烈震动，存放环境应保持干燥。

（3）如经检测有不正常读数的仪器，请返回厂家，不得擅自打开仪器检修。

2.2 仪器安装

GDSG-50型光电式双金属管标仪安装于底板上，底板与被测坝体牢固连接。仪器底板可根据具体工况的特点进行设计、加工。主要有悬臂式支架、钢结构支架和混凝土观测墩台。仪器底板便于调整仪器相对于测针的初始位置，测针通过安装附件与钢管、铝管牢固连接。

GDSG-50型光电式双金属管标仪在安装时应注意仪器的安装方向，坐标仪的正方向规定为坝体向下位移为正，坝体向左位移为正，若不一致，应改变测值符号。垂线坐标仪的安装尺寸如图所示。

GDSG-50型光电式双金属管标仪采用AC220V供电，测量值采用RS485现场总线输出数字信号。多个坐标仪可采用下图连接，构成现场网络。

GDSG-50型光电式双金属管标仪采用三芯屏蔽通信电缆和电源电缆，通过接线盒与仪器连接。仪器电缆布置时，电缆走线应整齐、美观，尽量避免受到移动设备、尖锐材料等的伤害。

仪器安装就位后，应检查仪器安装的方向是否符合设计要求，坐标仪与人工比测的测值是否相近等。在现场检测环境下，检测的最大偏差应＜0.3mm。坐标仪安装牢固且接入监测系统后应及时测量仪器初值，根据仪器编号和设计编号作好记录并保存。

GDSG-50型光电式双金属管标仪是精密的传感器，虽已作了全密封设计，可在潮湿环境下使用，但仍需有保护设施，防止漏水或凝结水直接流入仪器。应设法尽可能地改善仪器的工作环境，使其处于较为良好的工作状态，以期获得长期稳定可靠的监测数据。

3.数据读取

GDSG-50型光电式双金属管标仪可根据现场显示进行现场读数也可采用自动化采集方式进行量测。仪器可以设置为自动定时监测，自动存储数据及数据处理，并能实现远距离监控和管理，无须人工干预。具体使用方法请参阅相关资料。

4.技术参数

5.观测和使用维护

5.1 观测

用数据采集装置自动测量，可直接显示或打印本次测值与基准值间的相对位移或坐标值。

5.2 使用维护

（1）坐标仪系列中的感应部件经过特殊防护处理，能在相对湿度95%的坝体内长期可靠工作，但这并不意味着坐标仪这类精密仪器能在有水等经常流入仪器的情况下给出准确的测值。因此现场必须采取措施防止雨水、冷凝水等流入坐标仪内。安装在大坝竖井、廊道的坐标仪，因该处环境存在冷热空气交换，该处坐标仪中可能长期存在大量冷凝水。故在此恶劣环境下需采取一定措施，使坐标仪的光源部件和光电感应部件免蒙水珠、尘土等而影响成像，以确保仪器的测值准确、可靠。

（3）为适应大坝恶劣环境下可靠工作，坐标仪采用全密封处理。当坐标仪在现场安装调试完后，如不出现故障，一般无需经常维护。应定期巡视检查，以保证光源和光电感应部件的窗口处于清洁、良好的工作状态。