时间：2023-05-31 09:32:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇位移测量，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】FPGA 光栅信号 Verilog 辨向电路 计数电路
1 概述
光栅位移传感器是基于光栅莫尔条纹信息变换原理的模C数传感器[1]，光栅信号由于不受时间影响、抗干扰力强等优点，光栅传感器位置测量技术在医疗设备、精密现代化加工设备等方面得到了广泛的应用。目前光栅位移测量系统方案主要包括：光栅位移信号处理电路（滤波、降噪等）、控制单元、LCD显示电路及功能键。这些方案实现的方法各不相同，也各有不足[2，3]。例如：刘翠玲，赵权等人[2]提出运用单片机作为处理芯片，存在控制速度慢，精度低等不足；谢敏[3]提出使用一片FPGA芯片完成细分、辨向计数等功能，提高了数据处理的实时性，但存在人机界面不友好等不足。
针对目前光栅测量方案的不足，本文以FPGA为主芯片，采集光栅信号并对光栅进行细分，运用Verilog HDL语言对FPGA进行硬件编程，使FPGA实现细分、辨向、计数等功能，大大减轻单片机的负担，并运用单片机读取计数器的值并进行数学处理，使系统实现点、线、圆的测量等功能，最后用液晶显示屏显示结果或通过USB口将所测的元素上传到上位机后在屏幕上描绘出来，形成一个高速、人机界面友好、低成本、高精度的多功能测量系统，满足机床测量的需求。
2 系统总体设计
该测量系统选用低成本的新天光电50线/mm的光栅传感器，当它正常工作的时候，输出相差为900的TTL方波信号A+、B+和它的反信号A-、B-，以及R+和其反信号R-即参考点信号三组信号。
X轴、Y轴、Z轴分别连接3路光栅传感器，光栅传感器输出的三路信号经过FPGA里的四细分及辨向后，输出正向或反向脉冲信号并对其进行计数，然后单片机通过读取FPGA中数字量，并通过运算，得出光栅移动的位置，最后用LCD显示结果或通过USB口与PC机进行双向通讯。系统总体设计框图，如图1所示。
3 硬件设计
本系统硬件电路主要由光栅传感器、差分放大器MC3486、74HC14、LCD、单片机C8051F341和A3P030等组成。运用Flash架构FPGA的速度快、密度高、可在线修改等的特点，完成对光栅信号的处理，并实现对X轴、Y轴、Z轴光栅信号的细分、辨向、计数、位移测量的功能，其计数频率高达到200MHz，分辨率达26位。
3.1 FPGA模块设计
通过电子学细分提高光栅的精度，则必须要实现细分、辨向、计数的功能。本系统的设计主要是运用FPGA来实现细分、辨向和计数的逻辑电路，核心芯片采用的是actel公司的 A3P030，此芯片系统门电路多、运行速度极快、功耗低、掉电不易失、价格不错，克服了用DSP和单片机导致的运算速度慢的缺点。故常作为首选芯片。
3.1.1 四倍频细分原理
FPGA里的四细分电路的设计思路是：FPGA接收来自经过差分放大器、整形器后的2路相差900的A、B相信号，然后如果对A、B相信号的上升沿和下降沿都进行计数，从而实现四细分计数，使测量精度提高4倍。本文选用触发器D来获取A、B相信号的边沿脉冲，是因为D触发器的输出只有在时钟上升沿的时候才能随输入端D变化的特点。
3.1.2 辨向计数原理
D触发器能消除输入信号的尖脉冲影响，所以为了提高系统的抗干扰性能，选用经过第一个D触发器产生与时钟同步的信号A1、B1，再经过第二个D触发器产生与时钟同步的信号A2、B2。A2、B2与A1、B1分别延时一个时钟周期。
A1、B1是前一刻的状态，A2、B2是当前状态，分析A1、B1、A2、B2电平状态的关系可知：一个周期内，光栅正向运动时，A1B1A2B2电平值有（0010）、（1011）、（1101）、（0100）四个值，每发生一次这样的变化，可逆计数器进行加1；当光栅反向运动时，A1B1A2B2电平值有（0001）、（0111）、（1110）、（1000）四个值，每发生一次这样的变化，可逆计数器进行减1（四个状态前后相互关联，若状态不连续变化视为无效）。
将以上辑，运用Libero IDE软件、Verilog语言，实现辨向计数的功能。
3.1.3 FPGA软件程序设计
本系统设计的FPGA模块主要采用Verilog语言实现光栅信号的细分、辨向、计数、响应单片机发出测量的功能。其程序流程图，如图2所示。
3.2 单片机C8051F341模块设计
C8051F341单片机通过P0、P2口以读写控制线RD、WR与FPGA相连。通过访问外部寄存器的方式读写A3P030内部的辅助功能寄存器，以及读取计数寄存器的值并进行运算。（单片机按着坐标的顺序先发送X轴方向测得的数据，等 X轴的数据停止发送后，再发送Y轴的数据，最后发送Z轴的数据）。
3.3 通讯模块设计
本系统通讯模块设计采用SP3232E接收器能将单片机TXD脚传来的TTL电平转换成RS-232电平。T1IN脚接单片机的发送端即P1.1端口，PC机的RS-232的接收端口RD接T1OUT引脚。同时，R1OUT接单片机的接收端RXD1引脚即P1.0端口，PC机的RS-232的发送端TXD接R1IN引脚。
串口输出数据的协议设计如下：
GX±*********Y±*********Z±*********
（其中：G―传输这组数据的标志字，X、Y、Z―三个坐标数据标志字，±―数据的符号位，*―传输的具体数据（9个数据中包含一个小数点））。
4 测量原理
系统要测量的平面几何要素包括点、直线、圆的功能。本文综合运算能力及存储空间等因素考虑，曲线拟合算法采用经典的最小二乘法[4]。
4.1 线测量
线测量的功能是通过采集2-50个样点来测量一个线元素。当采集的样点多于2个时，系统会根据采集的样点求出一条最合适的直线。
假设所求的直线模型为：y=b0+b1x，利用n对观测值，求出回归系数b0，b1。采用最小二乘法，记
我们寻找使Q（b0，b1）达到最小值b0和b1。
假设光栅传感器在直线上采样30个点（用户可以设置采样的点数），运用MATLAB将这些点拟合成一条直线：y=2.7843+1.238x。拟合直线图，如图3所示。
4.2 圆测量
测量圆可通过在圆周上采集3-50个样点来测得。当采集的样点数多于3个时，系统会根据采集的样点数据求出一个最合适的圆。假设光栅传感器在圆上采集的一些点。运用MATLAB拟合出这个圆的模型，如图4所示。
4.3 实现方法
系统测量点、线、圆的功能主要运用keil软件编程，按测量键选择进入相应测量界面，单片机检测按键功能，然后调用相应的子程序。
5 结束语
针对本文设计采用FPGA对光栅进行细分，使其精度提高了4倍进行验证。利用仿真软件Libero IDE进行逻辑综合、布局布线、时序仿真测试，系统时钟约束设置为50MHZ，数据的时间说明情况如图10所示。以X[1]值为例，它的需求时间为20.764ns，到达时间为15.716ns，时间充裕量为5.048ns。说明该系统设计满足需求。
选取标准值为35.375mm的圆规，运用本文设计的光栅位移测量系统对该圆规的直径进行测量，得到所测的圆直径结果为35.378mm，偏差为+0.003mm。说明此系统的设计满足精度要求。
参考文献
[1]王庆有.光电技术[M].北京：电子工业出版社，2008.
[2]刘翠玲，赵权，刘天亮.基于AT89C52的多路智能测控仪[J].仪表技术与传感器，2006（01）：15-17.
[3]谢敏.基于FPGA的多路光攀据采集系统[D].合肥：合肥工业大学，2013：9-22.
[4]Xu Guowang，Liao Mingchao.A variety of methods of fit circle[J].Journal of Wuhan Polytechnic University，2002（04）：104-105
作者简介
汤攀（1990-），女，重庆市人。硕士学位。现为贵州大学计算机科学与技术学院研究生在读。主要研究方向为嵌入式应用技术。
关键词:桥梁工程;滑坡;位移测量;主案设计;施测方法
中图分类号:U675文献标识码:A文章编号:1009-2374 (2010)15-0041-02
一、桥梁概况
某桥梁是该地一级电站和二级电站与外部连接的重要交通枢纽,随着该地电站建设即将开工,其基础配套设施必须先期完成,因此该桥梁的建设迫在眉睫。该桥梁横跨某江,右岸处于山体较为稳固的岩石上,左岸刚好位于地质条件较差的二级滑坡体上。由于受到两岸连接线和地形条件的限制,桥位没有大幅变动的可能,因此在施工之前需要对该滑坡的稳定性进行评估,以便作出合理的治理方案。
滑坡体后缘高程约为1448m,前缘高程约为1340m,高度平均为181m,长度平均为150m,体积近93万m3。平均自然滑坡30°,其间存在大型崩积块石形成的陡坎。它由一级滑坡和二级滑坡组成,二级滑坡呈锥形,下部靠近江河部分宽约180m,它是在一级滑坡的基础上经过数年的滑动而形成。
二、方案设计
(一)测区简介
滑坡区位于某县城境内的磨房沟的对岸,东南向距离邻县约74公里,东北向距离另一县城约89公里。测区属亚热带湿润气候区,主要受高空西风环流和西南季风影响。每年7～10月为雨季,水汽充沛,气候湿润。降雨量约占全年的90%。每年11月至次年6月为旱季。具有气温日差较大,年差较小,四季不分明,干湿季明显,冬春干旱,晴朗多云,无严寒,夏秋温湿,雨量集中等特点。
滑坡所处地区属剥蚀高山峡谷地貌。江河谷断面呈不对称的“U”形;河床狭窄,宽102～124m,水流湍急;从上游至下游河流总体呈SW220°至正南向至SE170°的弧形展布;观测期间该江水位在1335～1346m之间变动。
山顶高程为1600～1635m,地形相对高差为260～300m。
分界线高程为1450m;坡体上部的坡面角约为37°,表面覆盖以坡积物为主,局部存在巨型崩积块石,植被均为低矮灌木;坡体下部的坡面角约为32°,表层覆盖在上游以崩坡积物为主,在下游以残坡积物为主,坡面大部分开垦为耕地,植被以庄稼为主,局部存在低矮灌木或被高大杂树所覆盖。
(二)监测等级
根据《建筑变形测量规程》的要求,本滑坡位移监测等级按三级要求执行。平面位移监测基准网观测点坐标中误差≤±10mm,测角中误差≤±2.5″,最弱边边长相对中误差≤±1/50000;沉降位移监测基准网观测点站高差中误差≤1.5mm。
(三)选点布网
在该江右侧即磨房沟岸共布设四个稳固的监测基点,为C1、SB1、SB2、SB3,其中C1、SB1布设在二级滑坡体上,SB2、SB3布设在山体基岩上。在左岸均匀的布设了五个位移观测点,即PB1、PB2、PB3、PB4和PB5,其中PB1布设在二级滑坡体上,其余四个布设在一级滑坡体上,滑坡及滑坡位移监测网如下图所示:
(四)测量基准及监测方法
本项目测量平面基准采用发电站辅助洞施工坐标系,高程基准采用1956黄海高程系。
由于测区山势陡峭,且滑坡体上存在高大的树木,平面位移监测如采用GPS观测,接收机天线接收的卫星信号势必会有所影响,从而影响到监测成果,故采用常规的三角测量方法,沉降监测由于受地形条件的限制,无法采用几何水准测量法,故采用三角高程测量法。
(五)监测周期及次数
由于该桥即将开工,首次监测距大桥开工只有3个多月的时间,期间有2个月是测区的雨季,因此根据滑坡体的活跃
程度决定雨季中每月监测一次,雨季后监测一次,共监测3次。
三、监测实施
(一)监测基点及位移监测点的埋设
监测基准点埋设在变形影响范围以外且便于长期保存的位置。SB2、SB3埋没在该江右岸稳定的基岩上,SB1、C1埋设在基岩上的房顶上;位移监测点分别埋设在一、二级滑坡体上。位移监测点标石的埋设均采用现场开挖基坑、现浇混凝土的方式完成,埋深1.8m,并在标石顶面铜钉上凿刻十字丝标示其测量位置。
(二)观测实施
在所有标石的混凝土完全凝固、稳定后再实施观测。观测方法采用收放射线观测网法,监测基点和位移监测点同时观测,整体平差。滑坡体平面位移监测使用TC2002全站仪按方向观测法以三等三角网精度要求对角度观测了6个测回,对基线边及相关边长进行往返观测,并进行气象改正、加常数改正、乘常数改正、倾斜改正及投影改正(由于仪器的贮存器期误差检定值不显著,因此周期误差改正被忽略)。
沉降位移监测采用TC2002全站仪以光电测距三角高程测量方法测量各段高差,边长往返各观测2个测回,垂直角观测4个测回,形成闭和环。
1.第一次监测。首次观测在雨季的前期进行。平面控制网测量;从已知〉枷叩C1、C2联测至SB2和SB1,以SB2的辅助洞施工坐标为起算点,SB2-SB1的方向为起算方位角,对平面监测网进行整体平差,平差后方向观测中误差为±1.03″,最弱点C1的点位中误差为±0.23cm,最弱边C1～SB1的相对中误差为1/82000,位移监测点最弱点PB1的点位中误差为±0.22cm。
高程控制网测量:从已知水准点使用N3水准仪按三等水准要求进行往返观测;联测至监测基点SB2,然后采用TC2002全站仪以光电测距三角高程测量方法测量各段高差,边长往返各观测2个测回,垂直角面测4个测回,形成闭和环。平差后每公里高程测量高差中误差为±2.26mm,测站SB~C1的高差中误差最大值为0.80mm,监测基点中最弱点SB3的精度为±0.85mm,位移监测点中最弱点PB3的精度为±0.93mm。
2.第二次监测。第二次监测在雨季中期进行,这时由于测区经过了近60天的雨季,二级滑坡体发生了明显的位移。平面控制网平差后方误差为±0.22cm,最弱边C1~SB1的相对中误差为1/110000,位移监测点中最弱点PB4的点位中误差为±0.19cm,PB1由于在观测期间在不断位移,因此该点不参与整体平差。
高程控制网平差后每公里高程测量高差中误差为±2.09mm,测站SB3~P孤高差中误差最大值为0.79mm,监测基点中最弱点SB3 精度为±0.74mm,位移监测点中最弱点PB4的精度为±0.85mm。
3.第三次监测。第三次监测在雨季后进行,二级滑坡体经过雨季的位移后趋于堑时稳定。平面控制网平差后方向观测中误差为±1.25″,监测基点中最弱点C1的点位中误差为±0.25cm,位移监测点中最弱点PB1的点位中误差为±0.31cm,最弱边C1~SB的相对中误差为1/94000;高程控制网平差后每公里高程测量高差中误差为±2.24mm,测站SB3～C1的高差中误差最大值为0.94mm,监测基点中最弱点SB1的精度为±0.96mm,位移监测点中最弱点PB1的精度为±1.18mm。
四、结论与建议
从以上三次监测成果比较中可以看出,四个监测基点在三次观测中位移变动最在值均不超过2mm,证明其点稳固,能够满足本次滑坡位移监测的要求。四个一级滑坡移监测点在三次观测中位移变动最大值均不超过5mm,证明一级滑坡体基本处于稳定状态。位于二级滑坡体上的位移监测点PB1每次观测位移变化较剧烈,说明二级滑坡体仍然处于活动中。
由于受观测周期及大桥工期的限制,本期监测只进行了三次,在以后的施工中滑坡体会到人为因素、自然因素及二级滑坡体等条件的影响,一级滑坡体的稳定性还待于进一步的研究。建议在大桥施工前对二级滑坡体进行治理,在大桥施工中及以后的一段时间内还需要对一级滑坡体继续进行观测,以便更准确地对其稳定性进行评估。
参考文献
[1]孔祥元,郭际明.控制测量学(上)[M].武汉:武汉大学出版社,2006.
[2]张正禄.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社,2005.
【关键词】电涡流；传感器；单片机
1.引言
现代社会是信息化的社会，人们的主要交流和沟通都是通过对信息的传递、处理而进行的。传感器就是人们从自然界获取各种相应外界信息的方式，能够将相应的需要采集的信息转换成为控制芯片能够识别的电流或者电压等信号，在现代的控制测量系统中具有不可缺少的作用。
本论文主要介绍的是电涡流式位移传感器。电涡流式位移传感器属于电感式位移传感器的一种，是基于电涡流效应而工作的传感器，具有很多优点：高分辨率、高可靠性、较宽的频率响应以及较高的灵敏度等等。
该传感器还具有很强的抗干扰能力，相比而言，传统的传感器具有非线性误差，要求工作环境恒定或者价格较高[1]。
2.电涡流式微位移传感器
2.1 传感器发展历程
国外在工业化的过程中，逐渐将传感器广泛应用在各个生产领域，在航天和军事领域也有十分领先的传感器应用。之后伴随各个国家的机械、自动化、计算机等信息产业如日中天，欧美国家以及亚洲的日本都对世界的传感器具有相当重要的影响。
我国主要是在1960年开始对传感器进行开发工作。国家组织大批科研人员对其进行研究和开发，并实施了“八五”、“九五”等国家计划，使得其取得了十分瞩目的应用成就。然而我们也应该清醒地意识到，我国在传感器的基础制造工艺等方面还不能和发达国家相提并论，许多核心技术以及芯片都要进口。与此同时，我们的传感器在国际上没有太大竞争力，产品研发和更新速度很低，缺少实用创新性[2]。
2.2 传统传感器缺点
以往的传感器和电涡流位移传感器比起来，具有以下几个方面的严重不足：
（1）输入一输出特性存在非线性且随时间而漂移；
（2）环境会干扰参数，使得测量结果发生漂移；
（3）因结构尺寸大，而时间响应特别差；
（4）易受噪声干扰、信噪比低；
（5）灵敏度或者分辨率不够理想。
2.3 电涡流式微位移传感器
本论文所要介绍的电涡流位移传感器，其工作原理是利用了涡流效应。该类型的传感器，通过涡流效应使相应的位移的变化，转换成线圈的阻抗值变化；之后利用特定的电路将线圈阻抗值变化转换成为电压的变化，再进行检测和输出，根据相应的公式或者经验，能够还原成位移信息。这种传感器具有很多优点，比如具有很高的灵敏度、简单的结构以及及时的动态响应。该传感器广泛应用在测量振动和位移等信息量上。大体上输出的电压信号与位移的变化量是线性的关系，公式是ΔS=K・ΔV。其中K是系统的比例常数，在不同的传感器中根据系统结构的不同是不一样的。
2.4 电涡流式位移传感器测量原理
公式能够精确描述该原理。我们根据公式可以得知，在其他条件不变的情况下，Z（线圈的阻抗）与S一一对应。电涡流传感器测量位移的原理就是基于此公式，在特定的信号激励过程中，传感器会依据位移变化而产生电压的变化。
3.测量系统的硬件设计
3.1 主控芯片
本论文设计的电涡流微位移传感器使用的主控芯片是AT89S52单片机。MSC-51单片机是八位的非常实用的单片机。本论文所使用的AT89S52单片机就是基于这款单片机的。MSC-51单片机的基本架构被ATMEL公司购买，继而在其基本内核的基础上加入了许多新的功能，同时扩展了芯片的容量以及加入flash闪存等等。51内核的单片机具有很多优点，因此无论是在工业上还是在一些电子产品上应用都很多。全球也有许多大公司对其进行扩展，加入新的功能。即使是在今天，51单片机仍然在控制系统中占据很大市场[4]。
下面对本论文所使用的单片机作简要介绍。AT89S52单片机具有最大能够支持的64K外部存储扩展，同时还具有8K字节的Flash空间。该单片机具有4组I/O口，分别是从P0到P3，同时每组端口具有8个引脚。每个引脚除了能够作为普通的输入和输出端口外，还具有其它功能，也就是我们通常所说的引脚复用。其还具有断电保护、看门口、计时器和定时器。51单片机一般的工作电压是5V。
3.2 显示模块
本论文设计的LCD1602电路，该液晶模块能够显示2行*16列的字符，相对于数码管而言，显示更加灵活多变。该液晶模块用来显示其测量处理后的数据。
4.测量系统的软件设计
本论文的主程序循环采集电量的变化，并实时显示在液晶模块上。系统软件是指完成系统设计功能的软件。为了提高系统的实时性、可靠性，在编写系统应用软件时，主要考虑以下两方面：
（1）提高系统抗干扰性能。在工业现场不可避免的有各种抗干扰因素。因此本系统除了在硬件上硬件复位和加电容滤波外。在软件上，采用了指令冗余技术、延时消抖技术以及对位移大小采样值进行中值滤波的数字滤波方法，进一步提高系统的抗干扰能力。
（2）采用模块化编程。将系统的应用程序分为若干个功能模块，这些模块可以任意更改而不影响程序的其余部分，将各个功能模块程序调通后，再把各个功能模块结合起进行联调，这大大减少了调试时间，提高了程序的通用性，方便程序的修改和检查。
5.总结
电涡流位移传感器是一种基于电涡流效应的传感器，能够将位移的变化转换成电量的变化。本论文主要介绍了传统传感器的发展历程，进而介绍了电涡流式微位移传感器的测量原理和优势，并基于单片机设计了测量系统。
参考文献
[1]谭祖根，汪乐宇.电涡流检测技术[M].北京：原子能出版社，1986.
[2]于鹏，许媛媛.利用插值法和曲线拟合法标定电涡流传感器[J].中国测试技术，2007，1（33）.
【关键词】微位移 光学测试 方法 装置 分析
微位移的测量技术以及设备十分的昂贵，尤其是在各行各业之中，对微位移的要求越来越高，如何降低测量成本，简化测量设备，提高测量精准度，成为了目前微位移技术的主要研究方向。而本文提出的是利用光学测量的方式，并且组建以光学测量最中心的装置，不仅起到了简化测量装置的作用，还提高了测量的精准度和效率，能够有效的实现对微位移进行测量的目的。而且能顾降低高精端仪器之中，对微位移测量的成本，这样也可以降低某些设备和装置的造价成本。
1 微位移光学测试方法
微位移的检测装置是微位移系统之中的一个重要组成部分，同时也是微位移检测的主要手段手段。在微位移技术之中，想要实现光学测量的目的，就要使用微应变测试方法，该方法是基于应变测试为基础而形成一种测试方法，主要就是通过杠杆，定位装置以及激光器的构成进行测试。其测试的方式十分的简单，主要就有两个步骤：
（1）首先需要取杠杆，在将该杠杆支撑上的同时，需要确定杠杆的短臂以及长臂的位置，其次，则确定长臂位置后，可以在该位置上设置激光器。最后，则是需要选择合适的投影面，而且需要把投影面放在激光器的前方，选择合适的距离，同时需要保证从激光器射出的光斑可以准确的投射到投影面上。
（2）在确定了杠杆的短臂以后，需要在上面选择一个点，设置为微位移的相关输入端，而且需要保证将待测微位移能够准确的从微位移输入端进行准确输入，然后还需要经过经杠杆进行放大。同时在投影面上需要形成一个放大的光斑位移，并且选择使用光斑位移测定装置准确的测得光斑位移值，然后进行详细的计算，从而得到待测微位移。
2 微位移光学测试的装置分析
2.1 杠U的选择分析
利用光学测试微位移的相关数据，首先其装置的构成，主要是一个类似于“投影仪”的装置，其中利用了投影面以及“放大镜”。而想要在投影面上形成一个清晰的投影，首先就需要选择合适的杠杆，该杠杆的长度，以及短臂和长臂的确定，需要与微位移的测量精准度相挂钩，如果想要测量的更加准确，就需要利用到光学成像的原理，对短臂和长臂进行计算和确定，该分界点在哪个位置。在确定好短臂以及长臂的分别点以后，就可以在短臂的某个位置上，设置微位移的输入端，这样可以把待测的微位移的数据输入进去。然后需要在杠杆的长臂之上，设置一个激光器。这就是在光学测试装置设计的过程中，杠杆选择和设置的主要内容，是光学测试的基础，因此，需要对杠杆进行科学的选择，这样可以提高微位移测量的精准度。
2.2 激光器装置分析
激光器是在杠杆的长臂之上进行设定，一般主要就是一个简单的发射激光的装置。在实际的工作之中，还可以按工作介质分，一共有四类激光，分别是气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器。同时在技术快速发展的今天，还衍生出来了两种脉冲式的输出激光器，分别是自由电子激光器以及大功率激光器。而在微位移的光学测量之中，选择使用的激光器装置，应该采用的是半导体激光器，但是随着技术的发展，还可以选择使用自有电子激光器，这样可以把微位移的情况呈现的更加的清楚。而且激光器需要在投影面的后方进行设置。
2.3 投影面的选择分析
投影面是放大微位移光光电的成像装置，因此，需要选择合适的投影面，能够清楚准确的反映出光电的位置和大小。投影面是物体投影所在的假想面。通常是平面，但在地球投影等方面也应用圆柱面、圆锥面和球面等曲面作为投影面。而在微位移之中，使用就是就是平面。同时，想要实现投影的准确性，还需要分析该套装置是选择的水平投影还是正面投影。通过试验的分析，可以得出，在微位移的光学测试过程之中，选择的是水平投影。该投影方式可以满足在微位移的输入端内容输入的微位移的相关的数据的要求。因此，需要选择合适的投影面，这样可以更精准的反映出投影的情况，以及微位移的具体情况。
2.4 光斑位移测定装置分析
光斑位移测定装置，是整个装置的最后一个环节，也是最重要的环节。能够对用激光器所发出光斑的位移量的进行获取并且进行微位移的计算，而且准确度是很高的。所以，微位移的光学测试以及装置的设定，让测试变得简单和准确。利用光学位移的测试方法，可以简化微位移的测试装置，而且还可以实现微位移测试的准确度，这对于我国航天以及其他行业的快速发展和成本的控制十分的重要，因此，应该重视光学测试方法和装置。因此，应该推广使用微位移光学测试的方法。
3 结束语
通过详细的分析可以了解到，以光学测试为主的装置，主要有四部分构成，第一是对杠杆的选择，选择合适的杠杆，可以作为微位移的输入端，第二部分则是投影面的选择，第三部分，则是对光斑位移的测定装置进行分析，第三则是进行激光器的定位。因此，通过这三部分的构成，可以形成一个完整的微位移的测量装置和系统，可以实现对微位移的光学测量，而且测量的准确性是很高的，这对于提高某些设备的精准度十分的重要，可以有效的降低了微位移的测试成本，提高测量的效率。
参考文献
[1]雷晗.用于微位移测量的石英晶体电容传感器[J].西南交通大学，2012（04）：144-147.
[2]杨力生，杨士中，曹海林，王韬，雷剑梅.微位移测量技术的分析[J].重庆大学学报（自然科学版），2010（03）：122-124.
[3]刘振波.微位移技术研究[J].长春理工大学，2010（05）：133-138.
[4]吕芳捷，金伟华，李新忠，李慧娟，台玉萍，聂兆刚，张利平.面内微位移测量的散斑相位涡旋相关方法研究[J].光电子.激光，2013（08）：111-113.
[5]魏强.纳米定位微位移工作台的控制技术研究[D].济南：山东大学，2010（08）：133-136.
作者简介
王予峰（1977-），男，甘肃省天水市人。硕士学历。现为中国空空导弹研究院部长，高工职称。研究方向为综合保障。
关键词：高速公路 位移 全站仪 测量
前言：
广巴高速公路12合同段李家坡中桥至尖包沟大桥路段，位于旺苍县普济镇远景乡，该段为分离式路基，右线分别为李家坡中桥（K92+120-K92+220）3-30m米T梁+49米路基+尖包沟大桥（K92+271-K92+559）9-30mT梁；左线分别为路基+尖包沟大桥（ZK92+294-ZK92+454）+路基。本段于2011年7月6日受特大暴雨影响，于下午12点20分左右出现K92+135-K92+350段路基塌陷，挡墙倾斜、滑移，桥梁墩位偏移、开裂等病害[2-3]，致使交通中断。
1方法和仪器：
边坡工程的监测是一个复杂的系统工程，它不仅仅取决于监测手段的高低和优劣，而更决定于监测人员对岩（土）体介质的了解程度和工程情况的掌握程度，因而在进行有关工程监测时，首先对该地区的工程地质背景有充分的了解。本文通过现场踏勘，认真研究该段工程地质资料，选择了适应该工程的测量方法和手段。测量主要内容包括地面位移测量，桥墩位移测量[4-5]。
1.1.测量目的
边坡的滑动[5]分浅层滑动与深层滑动，本工程所监测的边坡在施工期间出现多次浅层滑动，因此，掌握边坡地表变形对于边坡的稳定性评价和及时发现边坡的溜塌、失稳迹象是十分必要的。地表位移测量的目的是及时反应边坡的浅表层位移变形。
1..2采用的仪器设备
全站仪在边坡变形观测、地质灾害监测广泛应用。本项监测工程地面变形监测中采用全站仪。本次工程测量采用全站仪。坡体及构筑物垂直水平位移测量采用全站仪。
2测量过程：
在提交监测方案后，我公司于8月5日组织现场踏勘定点工作，于8月6日～8日设置了测站及后视点，并安装了观测仪器。8月9日邀请原施工测量单位人员到现场指定了控制点原始坐标，并进行导线测量，确定了各测站及监测点当日坐标。11日上午我们组织测量，截至14日共测量数据5组。并根据指挥部要求，补测了4个桥墩中心点坐标。
2.1.测桩布置
本次地表监测在K92＋138～K92＋320段以间距30m为原则共布置6个监测断面，每条断面4个监测点，其中2个监测点位于变形量较大的结构物上（左右幅路肩、挡墙、李家坡1号墩、2号墩、尖包沟右线桥1号墩、2号墩上等），具置根据现场实际通视情况进行调整，2个监测点位于坡体上。断面从小里程到大里程依次列为：横1（K92＋168），横2（K92＋198），横3（K92＋228），横4（K92＋258），横5（K92＋288），横6（K92＋313）。深孔监测布设6个监测点。
受现场施工及后期工程需要的影响，原设计24个测量点，除远山侧挡墙及桥墩6处可设置观测仪器外，斜坡体须在施工完后反压整治，以及左幅车道双向通车，致使其余18个地表点以及深孔监测点暂时不具备测量条件。本次测量主要对已设置的6处地表监测点进行测量。
3.测量结果及分析
桥墩中心坐标测量结果
根据要求，本次测定了李家坡右线中桥2桥墩以及尖包沟右线大桥2桥墩，各桥墩柱中心坐标见下表：
LJ1-1563206.294638464.577563205.763638464.382 -531-196 566
桥墩中心坐标汇总表
根据以上测量结果可知道，降雨对桥墩中心坐标影响较大，最小水平位移为JB2-1 65mm, LJ2-2最大水平位移为681mm,变化幅度较大。
综上所述地表位移和桥墩位移变化均标胶明显。桥面变化方向主要向下，有向无特定方向这是由于路基软硬情况不同造成的。桥墩变化方向主要发生在水平方向上。
参考文献：
[1]《崩塌、滑坡、泥石流监测规范》D2/T0221－2006
[2]《地质灾害防治工程监理规范》（D2/T0222-2006）
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[4]《工程测量规范》（GB50026-93）
[5]《岩土工程勘察规范》 (GB50021-2001)
关键词：智能井；阀门开度检测；AD698
智能井技术是一项新型的油藏/油井生产管理技术。这是一种利用放置在井下的永久性传感器实时采集井下设备的工况以及生产层段的压力、温度等参数，通过通信电缆或光缆将采集的信号传输到地面，利用开发的软件平台对数据进行挖掘、分析和学习，采用油藏数值模拟和油藏动态描述技术来优化油藏生产管理，并通过调节井下不同层段的地层流体控制阀的状态，实现对油藏的动态优化控制，从而提高油井产量和最终采收率的生产技术。
智能井系统的结构原理如图1所示，地面操作系统将采集到的底层中流体流量、温度、压力等参数进行描述和优化后再来控制层间流体控制阀（ICV）的开度，在整个系统中获取阀门的开度量非常重要，一方面，阀门开度是阀门调节负反馈系统中一个重要参数；另一反面，阀门开度也是井下流体流量的一个重要参考指标，因此，研究井下阀门开度检测方法具有重要意义。
1 测量方案选择
井下流量控制阀采用的是直线移动滑套阀，阀门开度对应着滑套相对位移的大小，因此，检测阀门开度就转化为测量滑套直线位移的问题。测量位移的方法很多，考虑到井下高温、高压、复杂的流体介质和有限的安装空间等因素笔者选用LVDT/RVDT即差动变压器式传感器，其测量原理如图2所示。该检测装置由信号处理短节、感应线圈、铁芯、连接套、阀芯等所组成。其工作原理是：线圈与铁芯构成阀位检测传感器，铁芯通过连接套与阀芯连接，当阀芯运动时，铁芯随之运动，使电感线圈的电感量变化；该信号被送入信号处理短节，经处理以后送出与阀门开度成一定关系的直流信号，从而实现阀门开度的检测。该方法最大的特点是测量装置无任何机械磨损，特别适合井下对稳定性要求高不易检修的特殊要求。
2 测量电路设计
由于井下空间有限且对稳定性要求很高，本文选用专用的位移检测集成芯片AD698芯片来设计测量电路。AD公司生产的AD698是一种LVDT/RVDT信号处理芯片，它是在一个芯片上集成了既能产生LVDT/RVDT传感器激励信号，又能对LVDT/RVDT传感器的输出信号进行处理的单片式线性位移差分变压器信号调理系统。
AD698的主要技术指标为：输出电压范围为-11～+11V；输出电流为11mA；激励电压范围为2.1～24V；激励频率范围为20Hz～20kHz；电源电压范围为13～16V。本文选定的位移传感器激励信号电压 要求为7V，采用双电源供电方案，电源电压为±15V。AD698及其电路的电路图如图3所示。
其中需要对R1、R2、R3、R4、C1、C2、C3、C4共8个外接元件进行计算选择，其具体计算方法如下。
⑴确定测量系统的激励频率。一般情况下，LVDT/RVDT的激励频率fexc选择为系统机械带宽fsubsvstem的10倍左右。在本文的阀门机械系统带宽在300Hz左右，所以测量系统的激励频率为
（2）根据激励信号频率与C1的关系：
按瓷片电容序列，10nF即103的瓷片电容比较靠近11.67nF，那么此时系统的激励频率应该校正为
（3）由激励信号的电压幅值Vexc来决定R1，选激励信号为7V，由激励信号与R1的关系曲线可得R1=5.1KΩ。
（4）C2、C3、C4为AD698位移系统期望带宽的函数，通常要求他们的电容值相等，即
（5满量程输出电压设置。AD698的增益或满量程输出范围是传感器灵敏度S（其值可以在传感器使用手册中查到）、d（从0到满量程磁芯位移）和R2的函数
对于d=±50mm，S=3.6mV/（（ mm）*V）-1的位移传感器
（6）R3和R4可实现输出电压信号的正负补偿调节。
AD转化要求出入电压为0～5V，所以设置偏置电压为 Vos=2.5V，且要求R4开路，因此有
3 测量装置实验测试
本文中的传感器量程为100mm，所以测试差动变压器线圈也为100mm，铁芯也为100mm。用此差动变压器和AD698组成测量系统做位移测量测试，将铁芯刚进入线圈定义为位移0mm位置，将铁芯完全离开线圈定义为位移200mm位置。铁芯位移与输出电压的关系如图4所示。
从图4可以看出，位移在50～150mm范围内曲线呈现近似直线，曲线并非理想直线，主要是因为测试线圈为手工绕制，线圈分布不均匀所致，用机器绕制的均匀线圈可大大提高此段曲线的直线度。此段距离为100mm，刚好满足100mm的测试量程。
根据《水闸技术管理规程》规定要求，每年对临淮岗枢纽工程进行汛前汛后2次变形监测，根据大量观测资料进行整编分析，对枢纽工程的运行状态、发展趋势进行分析论证。
2变形监测过程
根据临淮岗洪水控制工程变形观测的工作需要，管理局配备了精干而高水平的技术力量和高密度的测量设备，按要求完成观测任务。
3基准控制网建立
在工程建设期间，中水淮河工程有限责任公司在2006年4月至2007年元月完成了临淮岗洪水控制工程变形监测基准网的建立、加固改造和复测工作，完成了变形监测点的改造施工工作。
3.1平面基准控制网
首期平面基准控制网由CH01，CH04，CH05，CH06，CH09五点和起算点HW02，,BFB02，LH05(该3点均为临淮岗洪水控制工程施工控制点)组成，按B级GPS网精度测量。同时连测国家三角点Ⅱ垂岗集合七里庙，选用4台NGS-9800双频GPS接收机分2个时段进行观测，每时段观测时间大于2小时。测后经过平差计算，B级GPS网基线边最弱边边长相对中误差为1/200000，最弱点点位中误差为±2.2mm，满足有关规范和水平位移监测的精度要求。
3.2高程基准控制网
高程基准控制网由CH01，CH04，CH05，CH06，CH07，CH08，CH09七点和国家水准点Ⅱ南凤13，Ⅱ临淮02基点组成，二等水准精度测量，布设为附合水准路线。高程基准监测控制网观测采用S05S1型威特N3自动安平水准仪进行，水准点的计算采用严密平差方法计算。经计算，二等水准测量的线路长、高程往返差、附合水准线路闭合差、每公里水准测量的偶然中误差等均符合《国家一、二等水准测量规范》规定，满足垂直位移监测的精度要求。
3.3监测点设置与改造
根据工程设计要求，沿主坝共计布设16条监测横断面。主坝监测点分布于两侧滩地、两侧坝脚、两侧坝坡平台和坝顶下游一侧。在工程施工阶段已经为主坝变形监测点预浇了砼观测墩，观测墩的变形，可以充分代表主坝的整体变形。水闸的变形观测点分别布设在公路桥下游启闭机房外侧闸墩和上、下游两侧的翼墙。上述变形观测点与被监测体通过钢筋混凝土连接良好，监测点的位移可以反映被监测体的整体变形。
4变形观测
4.1垂直位移观测
垂直位移观测采用几何水准测量方法，使用TrimbleDiNi12电子水准仪配3m铟瓦条码尺按二、三等水准精度施测，投入变形观测的仪器在使用前经检测合格，在使用过程中又按照相关规范要求进行了仪器的检测、调校和校正，测量仪器的精度指标及运行状态满足变形观测工作的要求。Ⅱ南凤13，Ⅱ临淮02基上两个国家水准点分别位于临淮岗主坝南端和北端，分属于Ⅱ南凤（南照－凤台）和临淮岗支线两条水准线路。测量以此2点为基准进行附合路线水准测量。首先按三等水准测量精度对已知点国家水准点进行了检测，根据检测资料分析，水准标石稳定，高程成果可靠，可作为本次变形监测的高程起始点使用。
4.2水平位移观测
4.2.1测量方法
临淮岗洪水控制工程水平位移观测的方法主要有四种：GPS法、极坐标法、活动觇牌法以及三角形边长交会法。根据现场实际情况选用，现在主要介绍GPS观测方法：GPS观测法是临淮岗洪水控水控制工程水平位移观测的基础观测方法，测量时利用三台LeiCa-SR20GPS接收机与四台南方测绘NGS-9600GPS接收机联合作业，分别在平面基准控制点及各工程的工作基点架设仪器，精确测量各工作基点的适时坐标。为提高观测成果精度，在不同的测次组尽可能采用相同的基线网、选用相同的起算点、定人安置GPS接收机来采集数据，且每个时段的观测时间延长至一小时以上。数据处理时，剔除不合格的基线或闭合环，以确保基线边边长相对误差小于1/10000，最弱点点位中误差小于±5mm。
4.2.2实测过程
根据各单位工程及工程部位的特点及观测条件，在保证观测精度的情况下，分别采用GPS法、极坐标法、活动觇牌法以及三角形边长交会法完成了对主坝及水闸的水平位移观测。在采用GPS法进行水平位移观测时，为了尽可能降低系统误差对位移量的影响，力求GPS网采用相同的起算点、构成相同的网型。
5数据处理与分析
高程控制基准网测量数据根据水准线路构成的闭合条件采用严密平差方法推求各基准点高程。垂直位移观测根据二、三等水准观测记录数据进行各次平差计算，求得垂直位移监测点各次的高程。用各监测点第一、二次观测计算的高程平均值为初始值，用于统计计算以后各次监测的累计垂直位移量，编制垂直位移量统计表。根据各监测点垂直位移量和时间的关系绘制监测点垂直位移过程曲线，根据相同监测点垂直位移量与位置（距离）关系绘制各次观测的纵横断面图。平面基准控制网采用中海达商用软件首先进行一点一方向的无约束平差，然后进行已知三点的约束平差，计算各基准点坐标并进行基准网精度评定。采用GPS法进行的水平位移监测数据，采用南方测绘“南方GPS后处理程序”进行多点约束平差并评定精度。通过极坐标法、活动觇牌法以及三角形边长交会法取得的观测数据，在进行投影改正、气象改正等各项改正后，分别计算各监测点的实时坐标，编制各测次各监测点坐标表，以第一、二次观测计算的各点坐标平均值为初始值以统计计算以后各次观测的水平坐标增量，进而计算坐标增量在垂直建筑方向上的分量，编制坐标增量表及水平位移量表，根据各监测点位移量和时间的关系绘制监测点水平位移过程曲线，根据相同属性各监测点位移量和位置（距离）关系绘制各次监测的纵横断面图。根据各种变形的时程曲线图的总体变化趋势来判断被监测部位的位移变化特点，根据同类属性点间的位移变化特点来判断其变化规律。
6结论和建议
根据临淮岗工程在管理运行期的水工变形监测工作实践，为了进一步了解枢纽建筑物的位移变化规律和变化趋势，尤其是在有外加荷载情况下的位移变化，提出如下建议：
6.1保持观测工作的系统性和连续性，按照规定的项目、测次和时间，在现场进行观测。要求做到“四随”“、四无”“、四固定”，以提高观测精度和效率。
6.2后续的监测工作应采用与以往成熟的观测方案、相同的观测路径和相同的观测精度，以保持与前期监测成果的一致性和可比性。
6.3每年初均应对上一年度观测资料进行整编，并将整编成果报上级主管部门审查，对审查合格的资料整编成果应装订成册，归入技术档案。
1绪论
桥梁的建设展示了我国大桥梁发展的最新技术水平和成就，代表了大桥梁发展方向，使我国公路桥梁建设步人世界先进行列，并对促进区域经济繁荣和发展，完善国道主干线网起到十分重要作用，并产生了巨大的经济效益和社会效益。
本应用研究通过对江阴长江公路大桥的沉降和水平位移监测，探讨变形监测理论在实际工程问题中的应用，通过合适的数据处理方法，分析和总结桥梁变形的规律，为桥梁的养护、管理和决策提供依据和指导。
2桥梁变形监测发展现状
2.1桥梁结构变形监测内容
2.1.1垂直位移监测内容
桥梁结构竖向位移主要包括梁式桥施工期间桥墩、梁体以及运营期间桥墩、桥面的竖向位移测量；拱桥施工期间的桥墩、拱圈以及运营期间的桥墩、桥面垂直位移；悬索桥、斜拉桥施工期间索塔、梁体、锚碇以及运营期间索塔、桥面垂直位移；桥梁两岸边坡垂直位移。
2.1.2水平位移监测内容
桥梁结构水平位移监测主要包括梁式桥施工期间梁体以及运营期间桥面的水平位移监测；拱桥施工期间的拱圈以及运营期间的桥面水平位移监测；悬索桥、斜拉桥施工期间索塔倾斜，塔顶、梁体、锚碇以及运营期间索塔倾斜、桥面水平位移；桥梁两岸边坡水平位移。
2.2 桥梁结构变形监测控制测量
2.2.1 垂直位移监测控制测量
高程控制测量等级的划分，依次为二、三、四、五等。各等级高程控制宜采用水准测量；四等及以下等级可采用电磁波测距三角高程测量，五等也可采用GPS 拟合高程测量。
首级高程控制网的等级，应根据工程规模、控制网的用途和精度要求合理选择。首级网应布设成环形网，加密网应布设成符合路线或节点网。
特级沉降观测的高程基准点数不应少于4个；其他级别沉降观测的高程基准点数不应少于3个。高程工作基点可根据需要设置。基准点和工作基点应形成闭合环或形成由附合路线构成的结点网。
高程基准点应选设在变形影响范围以外且稳定、易于长期保存的地方。高程基准点、工作基点之间宜便于进行水准测量。当使用电磁波测距三角高程测量方法进行观测时，宜使各点周围的地形条件一致。当使用静力水准测量方法进行沉降观测时，用于联测观测点的工作基点宜与沉降观测点设在同一高程面上，偏差不应超过±1㎝。当不能满足这一要求时，应设置上下高程不同但位置垂直对应的辅助点传递高程。
2.2.2 水平位移监测控制测量
平面基准点、工作基点的布设应符合下列规定：
各级别位移观测的基准点(含方位定向点)不应少于3个，工作基点可根据需要设置；基准点、工作基点应便于检核校验；平面控制测量可采用边角测量、导线测量、GPS 测量及三角测量、三边测量等形式。三维控制测量可使用GPS测量及边角测量、导线测量、水准测量和电磁波测距三角高程测量的组合方法。
3桥梁变形监测实例分析
3.1工程概况及项目监测
江阴长江公路大桥，位于江苏省江阴市黄田港以东3200米的西山，主跨1385米（328+1385+295），桥塔高190米，为两根钢筋混凝土空心塔柱与三道横梁组成的门式框架结构，重力式锚碇，主梁采用流线型箱梁断面，钢箱梁全宽36.9米，梁高3米，桥面宽29.5米，双向六车道。
本工程主要是通过布设控制网、变形观测点等建立全线桥梁监测体系，定期测量桥梁墩台沉降及承台水平位移，通过累积的观测数据对桥梁情况进行分析、预测，为养护维修提供可靠的数据。
本次工程监测的主要内容是通过在江阴长江公路大桥沿线布设水准控制网，并增设水准控制点进行完善，对江阴长江公路大桥进行桥梁沉降监测及承台水平位移监测，旨在了解桥梁结构运营变形情况，指导下一步的养路工作。
3.2桥面沉降观测
3.2.1沉降观测点布设
本工程所有需监测的桥梁监测点已布设完成，对于少数破坏需补充布设的根据现场实际情况在桥墩底部重新布设。同时，沉降观测网采用闭合水准路线或附合水准路线，并按照三等水准要求进行，观测点的精度按照四等要求控制。
3.2.2沉降监测
本项目沉降监测所采用的测量仪器是DINI12高精度数字水准仪（±0.3mm/km），所用仪器事先经过检定合格并在项目具体实施前经过校正。在布设水准路线时，根据监测点的分布情况埋设工作基点，采用闭合或附合水准路线，保持前后视距，固定观测路线同时满足变形监测的“三定”要求。
在对各沉降点进行观测时，每期测量前检查工作基点至少三个以上。为保证工作基点的可靠性，每次观测前应对基准点进行检测，并做出分析判断，以保证观测成果的可靠，工作基点稳定性检查资料也要存档并随每期报告上交。
3.2.3跨河桥沉降观测方法
根据项目具体实施要求，对江阴长江公路大桥进行水平位移观测，其监测内容主要包括水平位移基准网观测及水平位移观测点测量两个主要内容。
3.3承台水平监测
桥梁承台水平位移观测采用TCA2003全站仪进行，测距精度为 1mm+1ppm，测角精度为±0.5″。由于原有的控制网未采取强制对中装置，无法满足二等平面位移观测的精度要求，故需要进行观测墩的埋设。
本项目拟采用方向观测方法测量各观测点与基线之间的夹角，同时测量基准点至观测点之间的斜距。计算出每个水平位移监测点的坐标，再同前期和第一期进行比较。观测采用的TCA2003具有自动瞄准功能，在监测点上安装棱镜，测量时仪器自动锁定棱镜中心，连续观测，从而消除人的因素和车辆通行时桥梁震动时的影响。
3.4监测数据处理与分析
3.4.1监测数据检验与校核
受观测条件的影响，任何变形监测资料都可能存在误差。误差一般分为三类：粗差、系统误差、偶然误差。在观测过程中，粗差需要避免，系统误差可以通过一定的观测程序加以消除或者减弱。在变形监测中，由于变形量本身较小，接近测量误差的边缘，所以应设法消除较大误差，提高监测精度，从而尽可能地减小观测误差对变形分析的影响。监测数据检核的方法很多，主要可以分为野外粗检和室内精检，且当天测得的原始数据，应于当天检核整理完毕。
3.4.2监测数据分析与预测
桥梁的空间特性和动态变化是变形监测和分析的主要内容。其方法是选定某些桥墩或承台特征点，对其周期性地进行重复观测，通过数据处理研究被监测点群的沉降、水平位移等随时间变化规律，寻找一种能够较好反映数据变化规律的函数关系，对下一阶段的监测数据进行预测，以评估建筑物和结构的安全状况，评价施工方法，确定工程措施。通过对各期成果进行对比分析发现，大部分桥梁墩柱比较稳定，未发生明显沉降，但有少部分桥梁墩柱有一定下沉，且无明显破坏迹象并经复测无误。经过加固处理后，后期观测未发现下沉现象。
4结论
桥梁变形监测涉及到桥梁的运行、管理和维护，因而在保证公共出行交通等方面具有重要的意义。因为变形监测本身是很小的形变量，所以除了要满足较高的观测精度要求之外，对控制网的网形结构、仪器的精度、测量人员的观测技能都提出了更高的要求。
在目前的桥梁变形观测中，其观测的基本理论已经成熟。但是在针对不同的工程应用问题时，在变形观测及其控制网的布设上，仍然有很大的灵活性。因而，需要根据不同的实地观测情况，做出具体的布设方案来解决实际工程应用。
参考文献
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[关键词]平均间隙法 构筑物垂直位移 变形监测
[中图分类号] TV698.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-8-158-1
1概述
基础沉降是影响建（构）筑物设计施工及正常使用的主要因素，也是测量学中重要的要求内容之一。
在变形监测过程中，如何确定变形体的稳定性十分关键。在分析变形监测点稳定性的方法中，尤其是在分析垂直位移监测网的稳定性工作中，平均间隙法理论可靠。方法简便，结果可信，具有广阔的应用前景。
目前工程领域里进行垂直位移观测，掌握移动和变形规律，采取必要的预报及防治措施，以保障安全生产和人们的正常生活，达到预测和防治或减轻自然和工程灾害的目的，是比较常见而且重要的问题，因此项目研究内容具有重要意义。
2构筑物垂直位移
构筑物的位移有垂直位移和水平位移两种，垂直位移即指构筑物的上升或沉降，但绝大多数情况都指的是构筑物的沉降；而水平位移指的是构筑物在水平方向上的移动。那么构筑物出现沉降或水平位移的原因是什么呢？主要包括三个方面：
（1）是地壳本身出现运动造成的，比如地震，这也是自然状况，不可抗拒的一种因素；
（2）是人类在构筑物上的生产活动，也就是构筑物的负荷情况，当构筑物无法承受太大的负荷时，则可能出现沉降；
（3）是由于建设施工出现的质量问题。
构筑物的垂直位移检验主要是以观测为主，包括要观测的水准基点、观测点的标志构造与埋设，倾斜观测，液体静力水准测量，水准点稳定性的检验和分析。
构筑物的垂直位移观测是测量基础和构筑物本身在垂直方向上的位移，观测是在基础开挖之前进行，贯穿于整个施工过程中，并要延续到建成后的若干年，一直到构筑物的沉降量在一定范围值以内，即沉降现象基本停止为止。
3构筑物垂直位移观测原理
水准测量是构筑物垂直位移观测的主要方法，多次重复测定埋设在移动区或变形体上的观测点相对于基准点的高差随时间的变化量。
建筑物在垂直方向上产生的位移，也可以理解为建筑物的高程发生了变化，因此，我们可以用水准测量的方法，先在待测建筑物上面布设基准点，通过水准仪测出其高程值，然后经过一定周期后，再次测量此基准点的高程值，比较两次对同一基准点所测的高程，得出高程差，即可反映该建筑物的沉降情况，此高程差即为沉降量。
沉降观测要根据建筑物的结构性质、规模大小、运营要求等，确定观测精度设计，研究具体的沉降观测方案，选择合适的测量仪器，组建测量队伍进行观测。
4平均间隙法
1971年，德国测量学者Pelzer提出了平均间隙法，用于对监测网中的不稳定点的检验和识别。
平均间隙法是先对构筑物进行垂直位移的观测，观测两个周期，即出现两个观测数据，或叫做观测图形，那么我们就对这两个图形进行一致性的检验，通过检验，如果两个图形是一致的，那么就说明此构筑物是稳定的，没有发生沉降；如果两个图形是不一致的，那么就说明此构筑物发生了沉降。若发生了沉降，则要寻找不稳定点，依次去掉每一个点，计算两个图形不一致的减少程度，不断尝试，直到找到那个使图形不一致性减少最大的那个点就是不稳定点。排除不稳定的点后再重复上述的过程，直到图形一致性（指去掉不稳定点后的图形）通过检验为止。
如果F
如果F>Fα，则必须拒绝原假设，亦即认为点位发生了变动。
5结论
变形监测方法的选取根据所检测对象的不同而不同。其中决定的因素有监测对象的性质、目的、精度、周围环境、变形大小及速度。这里探讨的平均间隙法对于水准网中单点位移变动判定效果良好。针对变形监测的小范围高精度特点，获得可靠成果的必要性显而易见，而稳定性检验是保证监测网高质量观测成果的必要保证。地质的不同对于平均间隙法的影响并不是很大，因此，用平均间隙法确定的变形模型分析观测数据的近似模型，具有实际意义。
基金项目：本论文是科研项目“基于平均间隙法在构筑物垂直位移稳定性的分析及研究”的阶段性成果，项目编号：K201323，项目获批文件：渝水职院科〔2013〕10号。
参考文献
[1]耿云飞，田林亚，洪毅.群楼施工沉降监测控制网的灵敏度分析[J].测绘工程.2013（01）.
【关键字】：框构涵顶进 监测基准网的测设 基坑监测 既有铁路施工过程监测
1 概述
随着城市不断发展扩张，城市内的既有铁路像一道屏障阻断了铁路两侧的交通，通过框构涵顶进的方法能够快速高效的打通铁路两侧的道路交通，为城市的扩张提供了发展空间。框构涵顶进项目处于市区内且牵涉到既有铁路，对项目的施工安全提出了很高的要求，其中施工监测对项目的安全保障起到了重要的作用。
2 监测的主要内容
根据项目所处位置和地质情况不同，监测的内容也不尽相同，主要有几个重点的监测内容：
（1）监测基准网的测设
（2）基坑监测
（3）既有铁路施工过程监测。
3 监测基准网的测设
3.1 垂直位移监测基准网测设
3.1.1 基准点布设原则
（1）一般采用独立高程系统。
（2）基准点应埋设在远离项目施工影响的稳固位置。
（3）基准点的分布满足准确、方便测量全部观测点的需要，水平垂直位移监测基准点应各埋设3个。
（4）定期对垂直位移监测基准网点进行复测，保证监测基准成果的可靠性。
3.1.2 监测基准点测量方法
（1）观测方法及仪器设备
垂直位移监测基准点测量采用水准测量方法，使用带有自动记录功能的电子水准仪进行外业测量。
（2）观测技术要求
3.2 水平位移监测基准网测设
3.2.1 监测基准点布设原则
水平位移监测基准点以独立平面坐标系统为基准建立，在远离基坑施工影响的稳固位置布设。
基准点采用强制归心预埋件，地下埋深不小于0.9m。埋设时用混凝土填埋，地面以上部分应采用PVC管进行围护，墩顶中心放入强制归心预埋件固结而成。
基坑周围水平位移监测基准点的数量不应少于3个，使用前需要做稳定性检验。下列地点不设置基准点：
①地下水位较高易受水淹的地点；
②地下土质松软的地点；
③距铁路、公路30m较近，容易受到行车振动的地点；
④易受到施工毁坏的地点；
⑤地形起伏较大不便观测的地点。
3.2.2 基准点测量方法
（1）测量仪器设备
水平位移监测基准网测量应采用具有自动照准、自动记录功能的高精度徕全站仪进行外业数据采集。
（2）主要技术要求
（3）观测注意事项
观测注意事项如下：①全站仪在观测前要进行仪器检校，项目进行过程中需要定期进行仪器检校②观测要做到三固定，即固定观测人员、固定测量设备、固定观测测站；③仪器必须严格对中整平后在进行观测；④观测时，目标必须清晰稳定；⑤观测前，仪器需要在外界放置一段时间，待自身温度与外界温度一致时才能开始观测；⑥观测时应尽量避免受外界干扰，严格按精度要求执行。
4 基坑监测
4.1 围护桩顶及坡顶水平位移监测
4.1.1 监测点布设
（1）围护桩顶监测点布设
围护桩顶水平位移监测点一般布置在围护桩的冠梁上，测点间距20m，基坑中部、阳角处应有测点，每边测点不少于3个。
监测点埋设时注意与基准点间的通视，保证监测点顶面的水平；监测点埋设完成后，需要进行必要的保护处理，并用明显标记标示出点位。
（2）坡顶监测点布设
基坑南、北两侧采用放坡开挖形式，在坡顶布设水平位移监测点。坡顶水平位移监测点埋设采用植入钢筋，周边用水泥砂浆固定的方法，为保护测点不受碾压影响，坡顶水平位移标志采用窖井测点形式。
4.1.2 监测方法及精度要求
围护桩顶、坡顶水平位移监测拟采用视准线法、小角法或极坐标法观测（根据现场观测条件及精度情况合理确定），使用全站仪进行观测。
4.1.3 监测数据处理与分析
通过各期监测点的平面坐标值，计算出垂直于基坑方向的位移并计算各期变形量、变形速率、累计变形量等数据。绘制每一点的位移量与时间的变化曲线，依此来判断随着基坑的开挖，围护桩体的变形情况，如变化过大坑外地表数十米范围将会开裂，影响周围环境安全。
4.2 围护桩顶垂直位移监测
4.2.1 监测点布设
围护桩顶垂直位移监测的监测点可单独埋设，也可与围护桩顶水平位移监测的监测点共用。
4.2.2 监测方法及精度要求
围护结构桩（墙）顶垂直位移监测采用水准测量方法。
4.2.3 数据处理与分析
（1）数据处理
平差计算前应对观测数据进行检查，确保数据准确无误并按严密平差的方法进行水准计算。
（2）数据分析
通过变形观测点各期的高程值计算各期沉降量、各期变形速率、累计沉降量等数据。
4.3 围护桩体水平位移监测
4.3.1 监测点布设
（1）布点原则
沿基坑周边桩体内每20m～50m布设观测孔（测斜管），基坑中部、阳角处及有代表性部位应有测点。
（2）埋设方法
将测斜管直接绑扎固定在围护桩钢筋笼上，与钢筋笼一同入槽后，浇注混凝土。孔深应与钢筋笼一致，测斜管与围护桩钢筋笼的连接必须十分稳定，防止浇筑混凝土时，测斜管与钢筋笼脱落。必须注意测斜管的竖向扭转，扭转角度过大就可能使测斜仪探头被导槽卡住，无法进行正常测量。
4.3.2 监测方法
监测仪器采用测斜仪以及配套PVC测斜管，监测精度可达到0.2mm/0.5m。
在测量前打开测斜仪，使其处于工作状态，将探头导轮插入测斜管导槽内，缓慢地下放至测斜管底部，然后从测斜管底部自下而上沿导槽每隔0.5m记录一次测点深度和读数。记录完毕后，将探头旋转180°插入同一导槽内，用上述方法再记录一次数据，深度与第一次相同。
每一深度的正反两记录数据的绝对值应相同，当读数有异常时应及时补测。
4.3.3 数据处理与分析
（1）必须设定好基准点，围护桩桩体变形观测的基准点一般设在测斜管的底部。
（2）当围护桩桩体桩体发生变形时，测斜管轴线产生挠度，用测斜仪确定测斜管轴线各段的倾角，便可计算出桩体的水平位移。
4.4 基坑的其他监测项目
锚杆（土钉）拉力监测、支撑轴力监测、土体深层水平位移监测、地下水位监测等监测项目可根据现场情况选择是否进行。
5 既有铁路施工过程监测
5.1 条形基础水平、垂直位移监测
条形基础位移监测点一般布置于条形基础中间，每个条形基础每侧各布设一个。观测方法和精度要求与围护桩顶的水平位移监测和垂直位移监测的观测方法和精度相同。条形基础监测点布设图如下：
5.2 箱涵位移水平、垂直监测
箱涵位移监测点主要是布设在对便梁起支撑作用的箱涵，一般布置于箱涵的纵向中间部位。观测方法和精度要求与围护桩顶的水平位移监测和垂直位移监测的观测方法和精度相同。箱涵监测点布设图如下：
5.3 施工便梁水平、垂直位移监测
施工便梁垂直位移监测点一般布置于对便梁起支撑作用的临时支墩上，每个临时支墩上布设一个。观测方法和精度要求与围护桩顶的水平位移监测和垂直位移监测的观测方法和精度相同。箱涵监测点布设图如下：
5.4 既有铁路路肩水平、垂直位移监测
既有铁路路肩垂直位移监测点一般在在路肩处每5米布设一个，范围为两侧便梁外10米。观测方法和精度要求与围护桩顶的水平位移监测和垂直位移监测的观测方法和精度相同。
5.5 接触网杆水平、垂直位移监测
接触网杆垂直位移监测点一般布置于接触网杆基座上，每个临时接触网杆上布设一个。观测方法和精度要求与围护桩顶的水平位移监测和垂直位移监测的观测方法和精度相同。
6 总结
（1）制定监测方案前一定要深入现场并详细了解施工组织方案。
（2）框构涵基坑与普通建筑基坑相比，具有工程规模小，技术难度小的特点，但在基坑开挖和降水时仍会对既有铁路造成影响，要加强基坑的监测次数。
（3）既有铁路施工过程监测是框构涵顶进下穿既有铁路项目监测重点，施工过程中直接在既有线上作业，对铁路的行车安全造成了很大的安全隐患，在条基拉槽和箱涵开挖时要进行实时监测，实时反映既有铁路构筑物的现状。
（4）既有铁路施工过程监测前需要明确监测报警值，报警值应有设计单位和工务养护部门共同确定，超出报警值需要第一时间向业主、监理、施工单位反映，对监测对象采取应急措施。
（5）在铁路路肩水平、垂直位移监测时，应特别注意监测点的保护，如有破坏，应及时补设。
参考文献
[1] TB10101-2009 铁路工程测量规范[S]
[2] GB50497-2009 建筑基坑工程监测技术规范[S]
[3] JGJ8-2007 建筑变形测量规范[S]
【关键词】 水库大坝 水平位移 垂直位移 监测方法
在水库大坝水平位移与垂直位移监测技术与方法的运用中，通过结合GPS技术布网以及视准线测量相结合的方式，对水库大坝的水平位移进行监测，并采用全局控制欲局部控制相结合的方式，建立水库大坝垂直位移的监测网络，形成水库变形技术处理的有效方式，能起到更好的实际效果。
1 概述水库大坝水平位移与垂直位移监测的概念
1.1 水平位移监测
从传统的水库大坝监测方式来看，水平位移通常使用的是采用经纬仪三角测量或者视准测量的有效方法，尤其是在结合水库大坝变形量的整体因素，在监测精确度要求高的情况下，就会产生更新的检测方式。从传统方法向垂线、引张线的发展，更好的显示出自动化监测技术的不断发展，特别是步进电机式、光电式、感应式等自动遥感器的设备运用，更加促进了整个监测效果的精确度。
1.2 垂直位移监测
垂直监测在水库大坝中的运用，主要采用人工光学水准测量，尤其是在自动化遥感测量的发展基础上，并伴随着静力遥测技术的出现，在我国研制的差动变压器以及电容式静力水准装置的运用，更好的提升了垂直位移监测技术的整体运用，并得到了广泛的应用。
2 分析当前水库大坝变形监测的主要技术手段
2.1 土石坝安全监测技术运用
土石坝安全监测技术是一项综合性的管路方式，其中，对于整个大坝的变形监测包括有更多的内容，主要有表面变形、内部形状转变、裂缝的形成、渗水现象的出现、岸坡位移等现象，要从安全的角度出发，将大坝表面的变形监测形成竖向位移监测与水平位移监测。在竖向位移监测的技术使用上，主要采用精密水准的方法，或者采用静力水准的方法；在水平位移监测的使用中，可以从横向位移与纵向位移进行监测，横向位移也就是垂直坝轴线，纵向位移就是平行于坝轴线，在横向位移监测中，主要的方法就是采用活动标法、小角度、大气激光准直方法等，在条件允许的情况下，还可以采用三角网前方教会观测增设工作基点的方法，同时，还要注意在混凝土面板变形以及岸坡位移的iqngkuangxia，这种技术方法应该与大坝表面变形监测的基本相同。
2.2 混泥土坝安全监测技术运用
在水库大坝监测位移的技术处理中，还要围绕混泥土坝的安全监测技术进行深入分析，其中，主要的监测项目包括哟坝体变形、裂缝、接缝以及坝基变形、滑坡或者高边坡位移等，在具体的安全技术运用中，要充分结合大坝的实际情况，做到更加精准的安全监测。对于坝体、坝基以及滑坡现象的安全监测，主要采用水平监测的方式，尤其是重力坝或者支墩坝坝体的水平监测唯一方式主要使用引张线发或者真空激光准直方法，相对于短坝而言，条件允许也可以使用视准线方法。同时，对于拱坝坝体的水平位移采用垂线监测。对于坝基、坝体、滑坡的垂直位移监测，在一般情况下，可以使用精密水准方法或者流动静力垂直位移监测，并采用三角高程方法进行深入分析，从而形成更加有效的检测方式。
3 探讨水库大坝水平位移与垂直位移监测的具体方法运用
3.1 工程实况
水库位于约40km处的河干流上，是一座以防洪、灌溉为主的中型水利枢纽工程，总库容量1786万。大坝均为土坝，坝顶宽6m，最大坝高38.5m，坝顶高程500.61m，坝顶长198m，防浪墙顶高程501.10m，大坝水平位移监测采用人工视线小角度标法（活动标法）测量垂直位移采用人工方式精密水准法测量，不仅费时费力、劳动强度大，而且由于水平位移视准线长度超过规范要求，使观测精度降低，严重违背实时、连续、准确等观测优点，故拟对大坝位移监测进行自动化改造。
3.2 沉降观测垂直位移监测网布设方法
（1）基准点。要求建立在沉降变形区以外的稳定地区，同大地测量点的比较，要求具有更高的稳定性，其平面控制点一般应设有强制归心装载。基准点使用全线二等精密高程控制测量布设的基岩点、深埋水准点。
（2）工作点。要求这些点在观测期间稳定不变，测定沉降变形点时作为高程和坐标的传递点，同基准点一样，其平面控制点应设有强制归心装置。工作点除使用普通水准点外，按照国家二等水准测量的技术要求进一步加密水准基点或设置工作基点至满足工点垂直位移监测需要。加密后的水准基点（含工作基点）间距200m左右时，可基本保证整体工程垂直位移监测需要。
（3）沉降变形点。直接埋设在要测定的沉降变形体上。点位应设立在能反映沉降变形体沉降变形的特征部位，不但要求设置牢固，便于观测，还要求形式美观，结构合理，且不破坏沉降变形体的外观和使用。沉降变形点按路基、桥涵、隧道等各专业布点要求进行。
3.3 GPS系统结构的综合运用方式
系统由一个监测中心和多个野外监测区域构成。每个监测区域设置一个机箱，内含一台GPS接收机、一块数据采集器电路板、一个GSM数据传输模块以及直流电源等部分；监测中心只包含GSM模块和用作GPS差分解算的PC机。系统工作时将GPS接收机安放于监测点的位置上，各点的GPS接收机都按预先设定好的时段参数同时进行观测，原始数据暂存于各自采集器的RAM中。观测结束后，各监测区依次通过GSM模块及GSM网络将数据传送至监测中心PC机，进行后台差分解算，得出各监测点间基线向量的长度及高程差。若把其中一个或多个监测点设置于绝对固定的参考位置上，则每次解算后均可得到其它监测点较参考点的相对位移值，包括水平位移和垂直位移。在两个或多个观测站同步观测相同卫星的情况下，卫星的轨道误差、卫星钟差、接收机钟差以及电离层和对流层的折射误差等对观测量的影响具有一定的相关性，利用这些观测量的不同线性组合，如在卫星间求差、在接收机间求差或者在不同历元间求差等可有效地消除或减弱相关误差的影响，提高系统的相对定位的精度。
3.4 流动式半自动变形监测系统的综合方式
流动式半自动化变形监测系统一方面可用于基点和工作基点三角网的边角观测；另一方面还可在基点或工作基点上对变形点进行边角交会测量。由于自动化全站仪在机载软件的控制下，可实现对棱镜目标的自动识别与照准，因此测站工作实现了自动化观测、记录与限差检核。但因多站观测，需要人工在有关的网点（基点或工作基点）之间搬动仪器。因此，此系统应用的特点是监测方案传统成熟，但使用的设备是现代化的。该系统的软硬件主要配置如下：
（1）硬件配置：1台NET05或NET1自动化全站仪、若干单棱镜组（根据监测点位数量而定）及其它附件。
（2）软件配置：NET05、NET1全站仪机载软件，或PDA、PC机版专业软件，用于变形监测过程中的基准网点、位移监测点的自动化观测。软件功能满足中国现行规范的要求；在PC机上运行的变形监测网后处理平差软件。主要用于测前基准网的精度估计、测后的观测数据平差处理、基点（工作基点）的稳定性分析、变形监测点的变形计算与分析等。流动式半自动化变形监测系统方案成熟，设备先进，已在国内许多大型水电大坝的变形监测中发挥了很好的作用。
4 结语
通过以上的具体分析，结合工程的整体情况来看你，采用水平位移与垂直位移的监测方法，尤其是结合新时期的技术运用方式，从不同技术指数进行观测与监测应用，能全面提高整体的可操作性，并采用现代化的GPS接收机与全站仪器的综合运用，对整个水库大坝形成动态的变形显示，能起到良好的研究效果，可以结合当前的理论与实践操作，探索更为先进的管理技术，能起到良好的效果。
参考文献：
[1]李征航.GPS定位技术在变形监测中的应用[J].全球定位系统，2001（2）.
[2]耿崇亮，马吉庆，丁永庆，陈玲，王增明.沉降观测和位移观测技术的综合应用[J].科技信息，2010年06期.
[3]马海信.南江水库大坝变形观测资料分析.浙江水利科技，2012年05期.
关键词：汽轮发电机、胀差、轴位移
灵武电厂二期4号汽轮机的容量为1060MW，单轴，四缸设计， TSI监测系统采用德国MMS6000系统。系统设计采用模块化双冗余设计，监测功能全面，可靠性高;所有卡件均可带电插拔;可通过微机对卡件进行组态修改及在线监视，可以方便的检修及维护。
1、安装调试过程
1.1 转速探头安装定位
转速测量盘齿数为120齿，所以卡件中要注意测量齿数设为120齿。
(1)超速1、2、3号及汽轮机转速、零转速探头采用8mm涡流传感器，配8m延伸电缆，该型号的探头测量灵敏度为-7.874V/mm。为保证测量的准确性、及可靠性，我们在安装时要求安装到0.9-1mm范围内，安装间隙一定要用塞尺测量，塞尺松紧适中。安装时先不要将延伸电缆与探头引线连接，防止探头旋转带动延伸电缆受力而损坏。
(2)DEH转速共3个探头，型号为日本日立公司MP-988型号，大小为M19mm×l.25mm，无中间接头。该探头2个对称面上各有1个倒三角形的标记，探头定位时一定要将这个三角号正对齿轮中心线，2个面无先后顺序;DEH转速探头安装间隙应在0.8~1.0mm。同时要兼顾安装方向和间隙。关键点为：当间隙与方向不能兼顾时，应首先确保其方向性，间隙可适当减小或放大。
1.2 差胀探头安装调试
汽轮机差胀包括有高压缸胀差一套、中压缸胀差一套、低压缸胀差一套(2个低压缸仅设计1组探头，安装在低压二缸尾部)，其中高差、中差各使用1个25mm差胀传感器。低差使用2个25mm差胀传感器，相对安装，采用补偿式测量。由于转子的体积和热容量要小于汽缸，所以，转子的膨胀量总是比汽缸的膨胀量要大，所以我们定义胀差的膨胀方向，当转子的膨胀大于汽缸的膨胀时为正，反之为负。
（1）高、中压胀差探头安装与调试： 安装时保证安装支架移动灵活，无卡涩。其中高差探头指向发电机测安装，中差指向机头侧安装。
(2)低压缸胀差探头安装：因为低压缸胀差采用两支探头进行补偿式测量方式，所以安装形式与高差、中差略有不同。首先，根据测量范围算出探头之间的距离: D=量程+被测面厚度+2×零点对应间隙。
（3）低压缸差胀探头调试 ：差胀探头安装调试的关键是交叉点电压的确定，如果交叉点电压未定准的话，差胀显示线性不好或显示数据误差较大。交叉点电压的确定方法如下:①根据探头出厂测试报告提供的灵敏度，现场移动托盘，用高差和中差相同的方法进行探头线性数据的采集，计算出每个探头的灵敏度，设置卡件组态中2个探头灵敏度值。选择1个和2个探头组态默认的COV值都比较接近的中间电压值，写入组态中。②根据选定COV现场定位2个探头的位置。用万用表测量2个探头的前置器输出电压，当电压接近COV值，偏差不大的时候固定好探头，2个探头都固定好以后，调整托盘位置，使2个探头的前置器输出电压尽量一样，记录该电压值为实际的COV值，将卡件组态中2个探头的COV修改为该电压值。③移动托盘，检查测量线性，检查线性时看组态中单个探头的DIRECT值和间隙电压值。④零点确定：我们在安装及设置时先设定靠近汽机侧探头为1#，靠近发电机侧为2#。
1.3 轴向位移探头调试定位
本机组共有2个轴向位移探头，采用llmm涡流传感器，安装在现场汽机主推力盘后，探头指向汽机侧安装，两支探头固定在同一个支架上，信号输出到同一块MMS6210卡件，分两个通道输入。轴向位移量程-2~+2mm。调试步骤如下:(1)设定轴向位移方向。根据汽机厂资料设定轴向位移正方向为大轴向机头方向串动为正。探头安装在发电机侧，远离探头为正。(2)根据间隙电压安装探头。现场轴向位移探头安装在支架上的位置从上到下依次为轴向位移1、2，定位时应先固定支架，保证支架不会移位，然后先安装轴向位移2探头，测量前置器电压输出，由于轴向位移的间隙较小，安装时要缓慢平稳，密切监视电压值，显示至-12V时对探头进行固定，保证探头不会松动。然后同样将轴向位移1固定好，2个探头的前置器输出电压都是-12V，然后松开支架移动托盘，进行线性数据校验及查看卡件显示的轴向位移值及方向正确，轴向位移显示值符合要求。(3)定位：移动托盘，监视前置器输出电压，当两个探头输出均为-12V时固定托盘。最后侧得探头的零点电压为：1#探头：-11.99V； 2#探头：-12.01V
2、存在问题及解决措施
根据汽机厂资料确定，大轴的零位为紧靠推力瓦工作面，而且大轴向机头方向串动为正方向。而在厂家图纸资料中，推力瓦前后均为工作面，前部为主工作面，后部为副工作面。大轴应该靠近哪侧工作面需明确规定。正常稳定运行期间，高压缸进汽使转子前移，中压缸、低压缸均为中间进汽，可以认为对大轴的轴向作用力为零。总体看，汽机主轴受到向汽机侧的推力，所以可以认为轴向位移的正方向为向汽机侧；根据制造厂家提供的保护定值判断:跳闸值为-1.28mm/+0.8mm。假设发电机侧为正，安装时工作面定零，则保护定值应为-0.8mm/+1.28mm;安装时非工作面定零，则轴位移保护定值虽为-1.28mm/+0.8mm，但高中低差显示偏差为0.61mm(汽机专业提供推力面与支撑面间隙)。
