水管式沉降仪的原理是什么？( 四 ) _Roctest的R-4电磁沉降仪怎么样？

地表位移形变地表位移监测分地表相对位移监测和地表绝对位移监测，包括垂直位移和水平位移。地表相对位移监测主要是对在地表形成的裂缝变化量的监测。地表绝对位移监测主要指地表指定点的三维位移量监测。
山坡和建筑物(挡土墙、房屋、水沟、路面等)上的裂缝是地质灾害体变形最明显的标志，对这些裂缝进行监测最简单易行又最直接。由于地表(包括地表建筑物)变形最为直观，而且仪器安装省工省时、投资少，因此地表形变监测方法是监测工作中被最优先考虑的技术方法，而且此类方法所采用的仪器，开发的历史最早，类型也最多，使用经验也最成熟。因此该类技术方法在监测中起着非常重要的作用。
地表形变监测采用的常规监测技术方法主要有：机械测缝法、测缝计法、地面倾斜仪法、水准测量法、全球卫星导航定位技术(GPS法)、高分辨遥感影像法、三维激光扫描法、测距法、干涉雷达法、激光雷达技术方法等。近年来，随着监测技术水平和科学技术的发展，一些高新技术方法如遥感(RS)法、三维激光扫描法等也逐渐被引入地质环境监测领域，并发挥了显著的作用。
一、机械测缝法
机械测缝法就是在裂缝两侧或滑带两侧插筋、埋桩或标记，用钢尺、皮尺、卡尺等测量其相对位移，或在裂缝或滑带上粘贴纸片、水泥砂浆片或玻璃片等，监测其变形情况。该方法的优点是简便、直观、可靠、见效快、成本低，便于普及，不受环境影响；缺点是精度稍差、信息量少，适用于群测群防监测。
利用简易的机械测量地表与建筑物裂缝变化，作为正式建立监测系统之前的监测手段及正规监测系统的补充手段，至今仍被人们所重视。其原因是该法简单可行、便宜、有一定精度。1985年，J.Dunnicli等美英法学者联合提出将玻璃板粘贴在裂缝上用直尺量测、将钢栓埋在裂缝两侧用一条跨越钢栓的钢尺进行量测及采用手提式机械测量计量测裂缝等几十种简易方法。并建议在能用机械法满足要求的情况下，尽量优先考虑选用机械法(图3-1) 。
二、测缝计法
测缝计是一端固定在滑体上，另一端在仪器上用重锤或发条拉紧。当裂缝伸缩时，钢线被拉长或缩短，即可得到位移随时间的变化值。裂缝计法监测地表裂缝其仪器原理简单，结构不复杂，便于操作，见效快，成果资料直观可靠。
测缝计的工作原理是：对位移信号准确采集，采用振弦式或者压阻式等原理，转换为电信号进行输出，再把采集到的电信号准确换算成位移值。这里以振弦式裂缝计(图3-2，图3-3)为例，简要介绍一下其工作原理。把测缝计安装到需要测量的部位，待测线变形通过拉杆传递给拉簧产生一与变形呈线性关系的力ΔF作用于感应体上，引起振弦的自振频率发生变化，由二次仪表通过线圈对振弦激振并接收数字信号，便可按照给出的计算公式求得作用在测缝计两端线性变形的大小。一般公式如下：
图3-1 机械测缝法的几种情况
a—测量A、B两柱之间的相对位移；b—测量裂缝的水平、垂直位移；c—伸缩标尺读数即裂缝位移；d—竖直刻度即为裂缝位移
Ji＝K(Fi-F0)＋bΔt
式中：Ji—测缝计所受到的变形值；K—测缝计标定系数；F0—测缝计零点输出频率值；Fi—对应于Ji的输出频率值；b—温度修正系数，由制造商给出；Δt—相对基准点温度改变量，温度升高为正，下降为负。
图3-2 测缝计
图3-3 测缝计野外测量图
三、地面倾斜仪法
地表倾斜监测具有很大的适用性。当不稳定斜坡的周界范围尚不清楚时，可用地面倾斜仪来测量地面点的倾斜与旋转分量。这种方法最初主要用于监测露天矿和铁路挖方边坡的移动，20世纪60年代开始用于滑坡的监测。利用地面倾斜仪监测滑体地面倾斜或倾角变化和方向，精度高，易操作。主要适用于倾倒和角变位的滑体，即倾斜式崩塌、拉裂式崩塌、滑移式崩塌之“蠕滑-拉裂”型滑坡中的切层滑坡、“滑移-弯曲”型滑坡等，不适用于顺层滑坡。对于崩滑初期阶段的危岩体(开裂岩土体)，当以角变位和倾摆变形为主时，有条件的情况下，可投入精度高的地表倾斜监测。
倾斜监测仪的核心部件一般都是加速度计。根据地球引力相对不变这一特点，对不同倾斜程度导致的加速度变化进行采集，从而换算成倾斜角度。
四、水准测量法
常规地面沉降监测一般采用重复精密水准测量方法，布设一、二等水准网后通过严密的平差程序，最终提取出每一期的微小地面沉降变化值。通过定期的重复观测，为研究与控制地面沉降提供准确、可靠的资料。