斜儀測量方法視頻

⑴ 傾斜地面的距離丈量的方法

傾斜地面的距離丈量方法可以採用斜量法。

傾斜測量介紹：

距離測量的主要方法有鋼尺量距、視距測量、電磁波測距和GPS測距等。鋼尺量距是用鋼捲尺沿地面丈量距離的方法。探頭部分包括標定、調平、定向、防水、固井電平、放大電路、電纜和感測器等部分; 控制電路作調平、定向控制，標定高壓穩壓電源、低通濾波放大耐陵和電平遷移。記錄系統作測量和控制數據的採集帆畝敬。

探頭下井固定定向後，用調平裝置把感測器調到水平位置，採用新型的結構小巧的雙鈾電解液氣池領斜感測器。感測器處於水平位置時，氣泡居中，當感測器傾斜時，橋路輸出電壓AV與傾斜角Aa有下述關系式，(3-89)AV=KxAa53。

⑵ 井斜測井

井斜測井是測量井斜角和傾斜方位角的一種測井方法。井斜角又稱頂角，是井軸與鉛垂線之間的夾角;傾斜方位角是井軸水平投影線與磁北方向順時針的夾角。井眼在地下空間的位置與形態是預先設計好的，其軌跡一般為垂直井、傾斜直井或彎曲型定向井，在油氣勘探與開發領域則大量應用復雜結構井(包括水平井、多分支和大位移井)等新技術。在鑽井施工中，受地質因素和工藝因素的影響，使實際井眼往往偏離設計軌跡，這種現象叫做鑽孔彎曲。利用井斜測井獲得的井斜角和傾斜方位角數據，可以繪制實際井眼軌跡。

井斜測井使用的是井斜儀，或稱測斜儀。早在20世紀20年代，當發現許多所謂的直井實際上井眼偏斜達30°時，就開始進行井斜測井了。最早的測斜裝置是氫氟酸瓶，後來發展了機械式(電阻式)測斜儀、連續測斜儀和連續陀螺測斜儀。下面以目前常用的一種連續測斜儀為例，介紹井斜測井的基本原理。

4.2.1 井斜測井基本原理

基於地球重力場和磁場測量的連續測儀，是集現代感測技術、電子技術和計算機技術於一體的高新技術產品。儀器的核心部件是由加速度計和磁力計組成的感測器，加速度計測量重力加速度的3個正交分量g_X、g_Y和g_Z，可以計算出井斜角;磁力計測量地磁場的3個正交分量H_X、H_Y和H_Z，結合重力分量的測量值可以計算傾斜方位角。

為了計算井斜參數，需要建立兩個坐標系(圖4.2.1):一個是地理坐標系O－NEV，N軸指向磁北方向，E軸指向磁東方向，V軸垂直向下;另一個是儀器坐標系O－XYZ，Z軸為儀器軸，Z軸向下為正，X、Y軸與Z軸垂直，X、Y、Z軸組成右手正交坐標系。

圖4.2.1中，V軸與Z軸的夾角為井斜角，用δ表示;N軸與Z軸的水平投影OD'的夾角為傾斜方位角，用φ表示。井斜角的計算公式:

圖4.2.1 地理坐標系和儀器坐標系

地球物理測井教程

傾斜方位角可以由N、E軸地磁場分量計算得到，為此需要確定地理坐標系的地磁場分量。採用平面坐標旋轉方法，可以將儀器坐標系中的3個地磁場分量，換算為地理坐標系中的3個地磁場分量。固定住儀器坐標系的一個軸不動，旋轉另外兩個軸，經過三次旋轉後測量儀器坐標系與大地坐標系重合。坐標軸旋轉過程如下:

1)以Z軸為旋轉軸，旋轉XOY平面，使X軸旋轉至井眼傾斜方向，即X軸與軸Z在XOY面上的投影OD重合，記旋轉角為α，X旋至X'，Y旋至Y'。

2)以Y'軸為旋轉軸，旋轉X'OZ平面，使X'軸與D'軸重合，記旋轉角為δ(即井斜角)，此時Z軸旋至V軸，記作Z'。

3)以Z'軸為旋轉軸，旋轉X'OY'平面，使X'軸與N軸重合，同時Y'軸與E軸重合，記旋轉角為φ(即傾斜方位角)。

經推導，可以得到井斜角的計算公式:

地球物理測井教程

式中:

4.2.2 井斜測井的應用

實測井斜測井曲線如圖4.2.2所示，DEV為井斜角曲線，DAZ為傾斜方位角曲線。可以看出，當井斜角較小時，方位角往往變化較大。

圖4.2.2 井斜測井曲線圖

井斜測井是幾乎所有鑽井在鑽進過程中和完鑽後要做的工作，因而應用面十分廣泛。主要用途包括:

1)監測鑽井質量，控制鑽進的方位和斜度。井斜測量對鑽井彎曲形態進行實時監測是達到地質目的、保證工程質量必不可少的重要工作。

2)可以為油氣層、煤層和礦層真厚度的計算提供基本數據，校正各種地質數據和修井、井下作業以及測井資料解釋提供依據。

3)在水文鑽井中，為保證鑽井施工順利和水泵的正常運行，不但需要井斜測量資料，而且要經常測斜以指導鑽進。

其他方面的應用，如測斜儀監測得到的數據可以確定岩(土)體內滑裂面的位置、大小和滑動方向，對分析邊坡穩定性、確定滑坡的機制和滑動形式起著重要的作用。

⑶ 經緯儀垂直投影法來測建築傾斜，具體是怎麼操作的

6．2．1 建築主體傾斜觀測應測定建築頂部觀測點相對於底部固定點或上層相對於下層觀測點的傾斜度、傾斜方向及傾斜速率。剛性建築的整體傾斜，可通過測量頂面或基礎的差異沉降來間接確定。
6．2．2 主體傾斜觀測點和測站點的布設應符合下列要求：
1 當從建築外部觀測時，測站點的點位應選在與傾斜方向成正交的方向線上距照準目標1．5～2．0倍目標高度的固定位置。當利用建築內部豎向通道觀測時，可將通道底部中心點作為測站點；
2 對於整體傾斜，觀測點及底部固定點應沿著對應測站點的建築主體豎直線，在頂部和底部上下對應布設；對於分層傾斜，應按分層部位上下對應布設；
3 按前方交會法布設的測站點，基線端點的選設應顧及測距或長度丈量的要求。按方向線水平角法布設的測站點，應設置好定向點。
6．2．3 主體傾斜觀測點位的標志設置應符合下列要求：
1 建築頂部和牆體上的觀測點標志可採用埋人式照準標志。當有特殊要求時，應專門設計；
2 不便埋設標志的塔形、圓形建築以及豎直構件，可以照準視線所切同高邊緣確定的位置或用高度角控制的位置作為觀測點位；
3 位於地面的測站點和定向點，可根據不同的觀測要求，使用帶有強制對中裝置的觀測墩或混凝土標石；
4 對於一次性傾斜觀測項目，觀測點標志可採用標記形式或直接利用符合位置與照準要求的建築特徵部位，測站點可採用小標石或臨時性標志。
6．2．4 主體傾斜觀測的精度可根據給定的傾斜量允許值，按本規范第3．0．5條的規定確定。當由基礎傾斜間接確定建築整體傾斜時，基礎差異沉降的觀測精度應按本規范第3．0．5條的規定確定。
6．2．5 主體傾斜觀測的周期可視傾斜速度每l～3個月觀測一次。當遇基礎附近因大量堆載或卸載、場地降雨長期積水等而導致傾斜速度加快時，應及時增加觀測次數。施工期間的觀測周期，可根據要求按照本規范第5．5．5條的規定確定。傾斜觀測應避開強日照和風荷載影響大的時間段。
6．2．6 當從建築或構件的外部觀測主體傾斜時，宜選用下列經緯儀觀測法：
1 投點法。觀測時，應在底部觀測點位置安置水平讀數尺等量測設施。在每測站安置經緯儀投影時，應按正倒鏡法測出每對上下觀測點標志間的水平位移分量，再按矢量相加法求得水平位移值(傾斜量)和位移方向(傾斜方向)；
2 測水平角法。對塔形、圓形建築或構件，每測站的觀測應以定向點作為零方向，測出各觀測點的方向值和至底部中心的距離，計算頂部中心相對底部中心的水平位移分量。對矩形建築，可在每測站直接觀測頂部觀測點與底部觀測點之間的夾角或上層觀測點與下層觀測點之間的夾角，以所測角值與距離值計算整體的或分層的水平位移分量和位移方向；
3 前方交會法。所選基線應與觀測點組成最佳構形，交會角宜在60°～120°之間。水平位移計算，可採用直接由兩周期觀測方向值之差解算坐標變化量的方向差交會法，亦可採用按每周期計算觀測點坐標值，再以坐標差計算水平位移的方法。
6．2．7 當利用建築或構件的頂部與底部之間的豎向通視條件進行主體傾斜觀測時，宜選用下列觀測方法：
1 激光鉛直儀觀測法。應在頂部適當位置安置接收靶，在其垂線下的地面或地板上安置激光鉛直儀或激光經緯儀，按一定周期觀測，在接收靶上直接讀取或量出頂部的水平位移量和位移方向。作業中儀器應嚴格置平、對中，應旋轉180°觀測兩次取其中數。對超高層建築，當儀器設在樓體內部時，應考慮大氣湍流影響；
2 激光位移計自動記錄法。位移計宜安置在建築底層或地下室地板上，接收裝置可設在頂層或需要觀測的樓層，激光通道可利用未使用的電梯井或樓梯間隔，測試室宜選在靠近頂部的樓層內。當位移計發射激光時，從測試室的光線示波器上可直接獲取位移圖像及有關參數，並自動記錄成果；
3 正、倒垂線法。垂線宜選用直徑0．6～1．2mm的不銹鋼絲或因瓦絲，並採用無縫鋼管保護。採用正垂線法時，垂線上端可錨固在通道頂部或所需高度處設置的支點上。採用倒垂線法時，垂線下端可固定在錨塊上，上端設浮筒。用來穩定重錘、浮子的油箱中應裝有阻尼液。觀測時，由觀測墩上安置的坐標儀、光學垂線儀、電感式垂線儀等量測設備，按一定周期測出各測點的水平位移量；
4 吊垂球法。應在頂部或所需高度處的觀測點位置上，直接或支出一點懸掛適當重量的垂球，在垂線下的底部固定毫米格網讀數板等讀數設備，直接讀取或量出上部觀測點相對底部觀測點的水平位移量和位移方向。
6．2．8 當利用相對沉降量間接確定建築整體傾斜時，可選用下列方法：
1 傾斜儀測記法。可採用水管式傾斜儀、水平擺傾斜儀、氣泡傾斜儀或電子傾斜儀進行觀測。傾斜儀應具有連續讀數、自動記錄和數字傳輸的功能。監測建築上部層面傾斜時，儀器可安置在建築頂層或需要觀測的樓層的樓板上。監測基礎傾斜時，儀器可安置在基礎面上，以所測樓層或基礎面的水平傾角變化值反映和分析建築傾斜的變化程度；
2 測定基礎沉降差法。可按本規范第5．5節有關規定，在基礎上選設觀測點，採用水準測量方法，以所測各周期基礎的沉降差換算求得建築整體傾斜度及傾斜方向。
6．2．9 當建築立面上觀測點數量多或傾斜變形量大時，可採用激光掃描或數字近景攝影測量方法，具體技術要求應另行設計。
6．2．10 傾斜觀測應提交下列圖表：
1 傾斜觀測點位布置圖；
2 傾斜觀測成果表；
3 主體傾斜曲線圖。

⑷ 什麼是測斜儀

陀螺測斜儀的測量原理

作者：admin 產品來源：本站原創 點擊數：53 更新時間：2006-12-20

陀螺測斜儀的測量原理

一、坐標系

1.慣性坐標系

通常以日心慣性坐標系代表慣性空間，其坐標原點選在太陽中心，坐標軸指向恆星。

2.地球坐標系

地球坐標系與地球固聯，隨著地球一起轉動。坐標原點為地球的中心，Z 軸與地球自轉軸重合，X 軸指向本初子午面與赤道平面交線，Y 軸構成右手坐標系。

3.地理坐標系

在設定地理坐標系時，原點為儀器的中心或地球表面是的一點，X 和 Y 在當地水平面內，Z 沿當地地垂線指向上方。習慣上我們 「北、西、天」為順序構成右手坐標系。

二、坐標系的旋轉

地球的自轉可以看作是地球坐標系相對慣性坐標系的轉動，在設定了地理坐標系後，就可以計算當地地理坐標系的絕對角速度。選取如下的兩個坐標系：地理坐標系XYZ（北西天）和探管坐標xyz系，最初兩坐標系各相應的軸彼此重合。方位角、傾斜角和工具面角分別對應於坐標系的相位旋轉：首先XYZ系繞Z軸負方向旋轉一角度A，此即方位角，得到x1y1z1系； x1y1z1系繞y1軸負方向旋轉一角度I，此即傾斜角，得到x2y2z2系；x2y2z2系繞z2軸負方向旋轉一角度T，此即工具面角，得到xyz系。

根據上述規定的各坐標系之間的相對轉角關系可以得到地理坐標系與探管坐標系之間的方位角餘弦矩陣，因而可以得到地球自轉角速度和重力加速度在探管坐標系中的各個分量，進而得出井斜角、方位角和工具面