Инклинометры, или датчики угла наклона: какие бывают, где применяются, особенности

Цель нашей компании - в постоянно высоком качестве обслуживания наших клиентов.

Задать вопрос
Наши специалисты ответят на любой интересующий вопрос по услуге

В процессе строительства и эксплуатации мостов, высоток, тоннелей и иных массивных сооружений возникает риск крена (наклона). Это может происходить по нескольким причинам: слабый неравномерный грунт у основания, вибрации от транспорта, неблагоприятные природные условия или недочеты в проектировании.

В крупных архитектурных строениях необходимо постоянно проверять вертикальную осевую симметрию. Для этого применяют датчики — инклинометры (от латинского слова inclino, что значит «наклонять»). Эти устройства позволяют замерить угол наклона объекта касательно гравитационного поля Земли и азимута (направления).

Инклинометр

Какие датчики бывают?

По способу измерения различают инклинометры косвенного и непосредственного измерения. Для первых используют данные радиолокации, метода последовательных ходов и ориентирования с поверхности, показания сейсмики. Для вторых — датчики поля силы тяжести, обусловленные тяготением Земли, магнитного поля, телезондирования и гироскопического эффекта.

По конструкционным особенностям приборы бывают трех видов:

  • с одной осью Х — диапазон измерения 360 градусов;

  • двухосевые Х и Y — ±90;

  • трехосевые X, Y, Z — ±90 угол наклона по осям X, Y и датчик-акселерометр по X, Y, Z.

Принцип работы и тип чувствительного элемента датчика зависят от модели. Выделяют инклинометры электрические и гироскопические.

Электрические

Простые в использовании, не нуждаются в сложных программных обеспечениях, а автоматически распознаются системой управления. Обладают высокой точностью и малыми габаритами. В таких моделях полностью отсутствуют подвижные механические узлы. Используют при обследовании скважин, которые не обсажены трубами из металла. Состоят из корпуса с цифровым дисплеем и механизма инклинометра.

Гироскопические

Современные модели не нужно настраивать, так как они имеют специальную функцию самопрограммирования. Все данные приходят на компьютер и сохраняются в автоматическом режиме. При геофизических исследованиях скважин могут работать автономно и в составе станции. Позволяют измерить азимут во всем пространстве зенитного угла. Состоят из двух гироскопов.

Где используют инклинометры?

Инклинометры обеспечивают высокоточные показания и мониторят исправность наклона, поэтому их широко применяют во многих отраслях:

  • горнодобывающей промышленности — измерение азимута и угла наклона при смещении буровой скважины. Используют для контроля безопасного положения работы крупного специализированного транспорта и землеройных машин. Инклинометры в бурении скважин выявляют отклонение от оси с точностью до 0,3 градуса;

  • строительстве и архитектуре — мониторинг состояния тоннелей, мостов, трубопроводов, применяют в кранах на стройплощадках для контроля рабочего и остаточного прогиба стрелы;

  • автомобилестроении — в противоугонных системах для наблюдения за размером наклона кузова.

А также ими проверяют углы наклона в судостроении, нефтеперерабатывающей промышленности, системах безопасности, атомной и ветроэнергетике.

Одним и тем же инклинометром, если подходит конструкция, можно пользоваться в разнотипном оборудовании, что делает его универсальным.

Особенности датчиков угла наклона

На объекте, находящемся в неподвижном состоянии, датчик позволяет замерить его угловые характеристики относительно пространственного расположения. Если объект подвержен вибрациям или находится в постоянном перемещении, то необходимо подключать дополнительное оборудование. Для этого пользуются приборами, оснащенными акселерометрами и специальными устройствами для цифрового считывания и обработки информации.

В зависимости от того, какая скорость у объекта наблюдения и для каких целей нужен мониторинг, инклинометр имеет разные динамические свойства.

Большинство моделей сохраняют исправность и бесперебойно работают при температуре от -60 до +80 градусов.

К слову, фиксирование показаний может производиться как в самом датчике, так и дистанционно. В последнее время в приоритете электронные дистанционные методы регистрации.

Например, популярностью пользуются бесконтактные инклинометры TMS/TMM, которые работают по принципу емкостной технологии MEMS. Имеют высокое разрешение и точность во всем диапазоне измерения: 360 градусов для однокоординатных и ±90 градусов для двухкоординатных приборов. Выпускаются в прочных герметичных пластмассовых или алюминиевых корпусах. Подходят для тяжелых условий использования, не боятся УФ-излучений.

Датчики угла наклона, независимо от типа и модели, простые и надежные в работе, практически не имеют погрешности. Их легко настраивать, не требуют больших затрат на эксплуатацию и пригодны для вычислений во многих отраслях.


Заказать услугу
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.