數(shù)顯(xiǎn)收斂(liǎn)儀
JSS30A型(xíng)數(shù)顯隧(suì)道收(shōu)斂(liǎn)儀 （河北精威試驗儀器有(yǒu)限(xiàn)公司）
主要(yào)技(jì)術指(zhǐ)標：
測(cè)量範圍：0.5m～30m
數(shù)顯示(shì)值：0.5m～30m
測(cè)量(liáng)精度：0.1mm
分辨率(shuài)：0.01mm
數顯示值(zhí)穩定度(dù)：24h內不大於(yú)0.01mm
電源：1.55V氧(yǎng)化(huà)銀(yín)鈕扣電池SR44W1節
外形(xíng)尺寸(cùn)：410mm×100mm×35mm
重量(liáng)：0.9kg
特點(diǎn)：結構新穎(yǐng)
，操(cāo)作(zuò)簡便
，測(cè)量(liáng)精(jīng)度高
，體積(jī)小
，重量(liáng)

技(jì)術參(cān)數：
產品名稱 規格 測(cè)量範圍 分(fēn)辯率 測量精(jīng)度(dù) 數(shù)顯(xiǎn)示(shì)值 電源 外型(xíng)尺寸(cùn)/mm
收斂儀 JSS30A-30 0.5～10m
，0.5～15m
，0.5～20m及(jí)0.5～30m
 0.01mm 0.1mm 穩定(dìng)度(dù) 24h內(nèi)不大於0.01mm  1.55V氧化(huà)銀(yín)鈕(niǔ)扣(kòu)電池(chí)SR44 W 1節(jié) 410×100×35 
收(shōu)斂(liǎn)儀 JSS30A-20 0.5～10m
，0.5～15m
，0.5～20m及(jí)0.5～30m  0.01mm 0.1mm 穩定度 24h內不大於0.01mm  1.55V氧化銀(yín)鈕扣電(diàn)池(chí)SR44 W 1節(jié) 410×100×35 
收(shōu)斂(liǎn)儀 JSS30A-15 0.5～10m
，0.5～15m
，0.5～20m及(jí)0.5～30m  0.01mm 0.1mm 穩定(dìng)度(dù) 24h內不大(dà)於(yú)0.01mm  1.55V氧化(huà)銀鈕(niǔ)扣電(diàn)池(chí)SR44 W 1節 410×100×35 
收斂(liǎn)儀(yí) JSS30A-10 0.5～10m
，0.5～15m
，0.5～20m及0.5～30m  0.01mm 0.1mm 穩定度 24h內不(bù)大(dà)於(yú)0.01mm  1.55V氧(yǎng)化(huà)銀鈕(niǔ)扣(kòu)電(diàn)池SR44 W 1節 410×100×35 
 
 用途(tú)特點:收斂儀(yí)適(shì)用(yòng)於(yú)量(liáng)測隧道,巷道,峒(tóng)室及其它(tā)工程(chéng)圍(wéi)岩周邊(biān)任意(yì)方向兩點(diǎn)間(jiān)的距(jù)離(lí)微小變(biàn)化,達(dá)到(dào)評(píng)定工程穩定(dìng)性,研(yán)究工程圍(wéi)岩(yán)及(jí)支(zhī)護的變形發(fā)展(zhǎn)規律(lǜ),確(què)定合理(lǐ)支護(hù)參(cān)數的(dí)目(mù)的(dí)
。

收斂(liǎn)儀
施工(gōng)期間，監測人(rén)員(yuán)在(zài)每(měi)次(cì)監(jiān)測後(hòu)，及時根據監(jiān)測數據繪製拱(gǒng)頂下沉(chén)
，水平收斂(liǎn)位(wèi)移(yí)隨時間及工(gōng)作(zuò)麵距離(lí)變(biàn)化(huà)的時態(tài)曲(qū)綫，了解其變化(huà)趨勢
。
在(zài)取得足(zú)夠(gòu)的數(shù)據後(hòu)，還應根(gēn)據(jù)散點圖(tú)的(dí)數(shù)據分(fēn)布狀(zhuàng)況，選(xuǎn)擇合適的函數，對監(jiān)測(cè)結果進行回(huí)歸分析，以預測該測(cè)點(diǎn)可能出現的zui大(dà)位移(yí)值和變化(huà)速率(shuài)，綜(zōng)合判斷圍(wéi)岩和支護結(jié)構的穩(wěn)定性(xìng)，並根(gēn)據變(biàn)形(xíng)的(dí)等級管理標(biāo)準及時反饋施工(gōng)，作(zuò)出結(jié)構(gòu)安全(quán)性
，經濟性評價(jià)，提出合理化建(jiàn)議
。
1
，可采用的回歸(guī)函數有：
U= A +Blnt或 （U= A + Blg（1+t））
U=t/（A+ Bt）
          U=Ae-B/t
          U=A（e-Bt-e-Bt0） 
          U=Alg〔（B+t）/（B+t0）〕
式中： U —— 變(biàn)形值
       A
，B —— 回(huí)歸(guī)係(xì)數
       t
，t0 —— 測(cè)點(diǎn)的(dí)觀測(cè)時(shí)間(jiān)（day）
2
，量測數(shù)據(jù)處理(lǐ)——回(huí)歸分(fēn)析
在(zài)現場(cháng)測試中，由於測試(shì)條(tiáo)件
，人(rén)員等因素的影響，給測(cè)試(shì)數據造(zào)成偶(ǒu)然(rán)誤差，使散(sàn)點圖上(shàng)下(xià)波(bō)動，應(yīng)用中必(bì)須進(jìn)行數學處(chǔ)理(lǐ)，以某一函數式(shì)來(lái)表示(shì)，進而獲得(dé)能較(jiào)準確反(fǎn)映實際情況(kuàng)的(dí)典型(xíng)曲(qū)綫，找出測試數(shù)據隨(suí)時間變(biàn)化(huà)的規(guī)律，並推算測(cè)試(shì)數據的極(jí)值，為監控設(shè)計提供重要信(xìn)息(xī)
。
2．1一(yī)元綫性回歸(guī)
一元綫性回歸(guī)是研究(jiū)被測物理量隨時間呈綫性變(biàn)化的(dí)規律(lǜ)，若被(bèi)測(cè)物理量(liáng)（位(wèi)移）為y,觀測(cè)時間為(wéi)x，找出一(yī)直綫函數(shù)式(shì)來表示兩個變量Y與(yǔ)X的(dí)關係(xì)，即(jí)：y=a+bx
。實測數(shù)據散點一般(bān)都(dū)不在(zài)直綫上，要使選擇的(dí)直綫與實(shí)際(jì)散點(diǎn)相差zui小(xiǎo)，zui有代表性(xìng)，故采用zui小(xiǎo)二乘法(fǎ)原理(lǐ)來(lái)判(pàn)別(bié)
。即使平方(fāng)和(hé):
達(dá)到(dào)zui小(xiǎo)的(dí)回(huí)歸(guī)綫是的
。使上(shàng)述(shù)平方和(hé)達到zui小(xiǎo)的(dí)回歸綫的A
，B分別(bié)為(wéi)：
b=Lxy/Lxx
其(qí)中(zhōng)：
2．2 一(yī)元非綫性回歸(guī)
在現場(cháng)測(cè)試(shì)中，兩(liǎng)變(biàn)量(liáng)之間多數不(bù)是綫(xiàn)性(xìng)關係，而(ér)是某種(zhǒng)曲綫關係(xì)，如(rú)何選擇適(shì)當類(lèi)型的曲(qū)綫(xiàn)，進(jìn)行(háng)一元(yuán)非綫(xiàn)性(xìng)回歸(guī)，可按下(xià)述步(bù)聚進行：
①選(xuǎn)擇(zé)能代表兩(liǎng)變量X與Y之間(jiān)內(nèi)在(zài)關(guān)係(xì)的函數(shù)類(lèi)型(xíng)
。在(zài)選(xuǎn)擇(zé)中，主要是(shì)從散點圖(tú)的分布(bù)特(tè)征，變(biàn)化點－是(shì)否具(jù)有(yǒu)收(shōu)斂(liǎn)性(xìng)等(děng)特(tè)點，進(jìn)行(háng)選擇，具(jù)體工程應用(yòng)中，選擇(zé)何(hé)種曲(qū)綫(xiàn)函數(shù)，不(bù)能(néng)單純那(nà)依靠(kào)理論上(shàng)的(dí)推(tuī)導，還要借(jiè)鑒(jiàn)以往的(dí)經驗，才能(néng)選出滿意的函數類(lèi)型
。
②求出兩不變量x與(yǔ)y相(xiāng)關函數中的未知參(cān)數
。欲(yù)求(qiú)非(fēi)綫性(xìng)函數中(zhōng)的未知參(cān)數，首先(xiān)是(shì)通過把(bǎ)非(fēi)綫性的(dí)函數轉化為綫(xiàn)性函(hán)數關(guān)係（Y=A+BX），然後(hòu)按綫(xiàn)性函數(shù)求未知參(cān)數(shù)的(dí)方法求(qiú)出(chū)未(wèi)知(zhī)參數(shù)，再由參(cān)數(shù)變換(huàn)式(shì)求(qiú)得選(xuǎn)定的(dí)曲綫(xiàn)函(hán)數的未(wèi)知(zhī)參數(shù)，而(ér)得(dé)到曲(qū)綫函數的回歸方程
。
③經(jīng)過(guò)剩餘標準離(lí)差分析，感到精度不夠理想時，則可(kě)另選擇一種曲綫函(hán)數按上(shàng)述步(bù)聚(jù)在(zài)進行重新分析(xī)
。
2．3算例（以筆架山2＃隧道(dào)DK71+334斷(duàn)麵處拱(gǒng)頂(dǐng)位移(yí)為例(lì)）
1
，用(yòng)指數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸（ ）：
①求未知參數a
，b 將 取自(zì)然對(duì)數(shù)：Lny=Lna-b/x,令y’=Lny;x’=1/x
；a’=Lna;b’=-b則有：y’=a’+b’Lnx
②用(yòng)一元綫性(xìng)回歸列(liè)表(biǎo)計算(suàn)方(fāng)法，求出綫(xiàn)性回歸係數a’
， b’
。
具體算(suàn)法見表1
，見表(biǎo)2
，見表3
2
， 用常(cháng)對(duì)數(shù)函數進行回(huí)歸(guī)（ ）：
①求未知參(cān)數a
，b，令y’=y;x’=Lnx
a’=a;b’=b
則(zé)有(yǒu)：y’=a’+b’x
②用一(yī)元綫(xiàn)性(xìng)回(huí)歸(guī)列(liè)表(biǎo)計算(suàn)方(fāng)法，求出綫性(xìng)回(huí)歸(guī)係(xì)數(shù)a’
， b’
。
具體算法見表1
，見(jiàn)表(biǎo)4
，見表5
注：因該函(hán)數無極限值(zhí)，需根據經(jīng)驗判別(bié)圍岩穩定時間(jiān)
。
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JSS30A係列(liè)收斂(liǎn)計是(shì)用(yòng)於(yú)測量(liáng)和(hé)監(jiān)控隧(suì)道(dào)變形(xíng)的主要(yào)儀(yí)器,由(yóu)連(lián)接(jiē)
，測力
，測(cè)距三(sān)部(bù)分組成，目前我(wǒ)公司(sī)主(zhǔ)要 ZW15
，ZW20
，ZW30三(sān)種(zhǒng)收斂(liǎn)計
。
JSS30A係列收(shōu)斂計的結(jié)構特點：
1. 連接轉(zhuǎn)向(xiàng)：連(lián)接(jiē)轉向是由微(wēi)軸承實(shí)現的(dí)，可實(shí)現(xiàn)空間的任意方向轉(zhuǎn)動
；
2. 測(cè)力(lì)彈簧：用(yòng)來標(biāo)定(dìng)鋼尺(chǐ)張力(lì)，從而提高(gāo)讀(dú)數(shù)的精度(dù)
；
3. 測距裝(zhuāng)置：測距(jù)是由(yóu)鋼(gāng)尺(chǐ)與測微千分尺組成
。鋼尺測(cè)大於(yú)20mm以上(shàng)的距離(lí)，鋼尺(chǐ)上(shàng)每隔20mm有一(yī)定位(wèi)孔，螺(luó)旋千分尺zui小讀數0.01mm，測距(jù)＝鋼尺讀(dú)數(shù)＋螺(luó)旋(xuán)千(qiān)分(fēn)尺(chǐ)讀數(shù)
。測量時，收(shōu)斂計(jì)懸(xuán)掛(guà)於(yú)兩測(cè)點(diǎn)之(zhī)間(jiān)旋進千分尺時，鋼尺(chǐ)張(zhāng)力(lì)增加，直至達到(dào)規定(dìng)的(dí)張(zhāng)力時，即進行(háng)讀數
。
JSS30A係列(liè)收(shōu)斂(liǎn)計(jì)的(dí)使用方法(fǎ)：
1．懸掛儀(yí)器(qì)及調(tiáo)整(zhěng)鋼(gāng)尺張力
測量前先估計兩(liǎng)測點的大致距(jù)離(lí)，將鋼尺固(gù)定(dìng)在所(suǒ)需長度上（拉出(chū)鋼尺將定位孔(kǒng)固定(dìng)在(zài)定(dìng)位銷(xiāo)內），將(jiāng)螺旋千分(fēn)尺旋到zui大(dà)讀(dú)數(shù)位置上(shàng)（25mm），將儀(yí)器(qì)兩軸(zhóu)孔(kǒng)分(fēn)別(bié)掛於事先埋(mái)設(shè)好(hǎo)的(dí)圓柱(zhù)測(cè)點上，一隻手托住(zhù)儀器另一隻手(shǒu)旋進(jìn)螺旋千分(fēn)尺(chǐ)，直(zhí)致(zhì)內(nèi)導(dǎo)杆上(shàng)的刻度綫與(yǔ)向套上的(dí)刻度(dù)綫(xiàn)重(zhòng)合時，即可讀(dú)數
。
2．讀數
定位銷(xiāo)處的(dí)鋼尺讀(dú)數稱為長(cháng)度(dù)首數，螺旋千(qiān)分尺讀數為(wéi)尾數
。
測(cè)距＝首數(shù)＋尾數
一般應(yīng)重復操作(zuò)三次(cì)讀取三組數(shù)值(zhí)，進行(háng)加權(quán)平均計(jì)算(suàn)確定測量值，以(yǐ)減(jiǎn)小測(cè)量時的(dí)視(shì)覺誤差
。
3．收(shōu)斂(liǎn)值及收斂速度的計算
收斂值為(wéi)兩(liǎng)測(cè)點在某一時間(jiān)內的距離的變化量
。設T1時的(dí)觀(guān)測值為L1，T2時的(dí)觀(guān)測值(zhí)為L2，則收斂值△L＝L1+L2
收斂速(sù)度△V（t）＝△L/△T     其(qí)中(zhōng)： △T=T2-T1
4．溫(wēn)度校(xiào)正計算(suàn)
機械(xiè)式收斂(liǎn)計均(jūn)有(yǒu)溫(wēn)度(dù)誤差(chà)，所以每(měi)次(cì)測出(chū)的(dí)讀數(shù)還(huán)應加(jiā)上溫(wēn)度(dù)修正(zhèng)值(zhí)，即
實際(jì)測(cè)量值(zhí)＝修正後的鋼(gāng)尺長(cháng)度＋千(qiān)分尺的(dí)讀(dú)數(shù)
即：L′=Ln[1－a（T0-Tn）]
式中：L′為(wéi)溫(wēn)度修正(zhèng)後(hòu)的鋼尺實際長(cháng)度
Ln為(wéi)第n次觀測(cè)時(shí)鋼尺(chǐ)的長度讀數
a為(wéi)鋼尺綫(xiàn)膨脹係數(shù)，取(qǔ)a＝12×10－6℃
T0為(wéi)*觀(guān)測時的(dí)環(huán)境溫(wēn)度（℃）
Tn為(wéi)第n次觀(guān)測時(shí)的環境溫度(dù)（℃）
JSS30A係列收斂計(jì)的(dí)保養與維(wéi)修
1． 每次測量後應將千分尺旋(xuán)回零位
；
2． 檢查(chá)各(gè)部(bù)件是否(fǒu)歸(guī)原位後，將儀(yí)器收好裝(zhuāng)入儀器箱內(nèi)妥(tuǒ)善保(bǎo)管
；
3． 回家後，擦除(chú)儀(yí)器(qì)表(biǎo)麵(miàn)塵土(tǔ)及其它汙(wū)染(rǎn)物(wù)，儀(yí)器表(biǎo)麵抹上機(jī)油(yóu)，內導(dǎo)杆內(nèi)加入幾滴機油裝箱(xiāng)
；
4． 鋼尺前端折(zhē)斷(duàn)後(hòu)，可用衝(chōng)頭(tóu)在(zài)鋼尺前端衝一鉚釘孔，在(zài)原(yuán)來的鉚釘(dīng)位(wèi)置(zhì)上(shàng)重(zhòng)新鉚接就可(kě)繼(jì)續(xù)使用
。