靜力水準(zhǔn)儀是一種用于測(cè)量多個(gè)測(cè)點(diǎn)間相對(duì)沉降的高精度儀器。原理是利用連通管內(nèi)液面在重力作用下始終保持同一水平高度的特性，通過(guò)測(cè)量各測(cè)點(diǎn)容器內(nèi)液位的變化，來(lái)精確計(jì)算測(cè)點(diǎn)的垂直位移。

目前，靜力水準(zhǔn)儀分為兩種。

一種是壓差式靜力水準(zhǔn)儀。

核心傳感部件是壓差傳感器。每個(gè)測(cè)點(diǎn)的容器通過(guò)管路相互連通，容器內(nèi)液位的變化會(huì)導(dǎo)致其底部靜水壓力的改變。傳感器通過(guò)精確測(cè)量容器底部相對(duì)于一個(gè)參考點(diǎn)的壓力差值，來(lái)感知液位的高度變化。該壓力差信號(hào)被轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得到該測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的沉降或抬升量。這種儀器的測(cè)量精度直接依賴(lài)于壓差傳感器的靈敏度和穩(wěn)定性。

另一種是磁致式靜力水準(zhǔn)儀。

磁致式靜力水準(zhǔn)儀采用磁致伸縮原理進(jìn)行測(cè)量。在每個(gè)測(cè)點(diǎn)的連通管容器內(nèi)，設(shè)有一根磁致伸縮波導(dǎo)桿和一個(gè)與浮子相連的磁環(huán)。液位變化時(shí)，浮子帶動(dòng)磁環(huán)上下移動(dòng)。測(cè)量時(shí)，儀器在波導(dǎo)桿上施加一個(gè)電流脈沖，該脈沖會(huì)產(chǎn)生一個(gè)環(huán)形磁場(chǎng)。當(dāng)這個(gè)磁場(chǎng)與磁環(huán)的永磁場(chǎng)相遇時(shí)，波導(dǎo)桿會(huì)發(fā)生瞬時(shí)扭轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖。通過(guò)精確計(jì)算電流脈沖發(fā)出到檢測(cè)到應(yīng)變脈沖的時(shí)間差，即可確定磁環(huán)的絕對(duì)位置，從而獲得液位的精確高度。這種非接觸式測(cè)量方式避免了機(jī)械摩擦，具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。

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