斜仪测量方法视频

⑴ 倾斜地面的距离丈量的方法

倾斜地面的距离丈量方法可以采用斜量法。

倾斜测量介绍：

距离测量的主要方法有钢尺量距、视距测量、电磁波测距和GPS测距等。钢尺量距是用钢卷尺沿地面丈量距离的方法。探头部分包括标定、调平、定向、防水、固井电平、放大电路、电缆和传感器等部分; 控制电路作调平、定向控制，标定高压稳压电源、低通滤波放大耐陵和电平迁移。记录系统作测量和控制数据的采集帆亩敬。

探头下井固定定向后，用调平装置把传感器调到水平位置，采用新型的结构小巧的双铀电解液气池领斜传感器。传感器处于水平位置时，气泡居中，当传感器倾斜时，桥路输出电压AV与倾斜角Aa有下述关系式，(3-89)AV=KxAa53。

⑵ 井斜测井

井斜测井是测量井斜角和倾斜方位角的一种测井方法。井斜角又称顶角，是井轴与铅垂线之间的夹角;倾斜方位角是井轴水平投影线与磁北方向顺时针的夹角。井眼在地下空间的位置与形态是预先设计好的，其轨迹一般为垂直井、倾斜直井或弯曲型定向井，在油气勘探与开发领域则大量应用复杂结构井(包括水平井、多分支和大位移井)等新技术。在钻井施工中，受地质因素和工艺因素的影响，使实际井眼往往偏离设计轨迹，这种现象叫做钻孔弯曲。利用井斜测井获得的井斜角和倾斜方位角数据，可以绘制实际井眼轨迹。

井斜测井使用的是井斜仪，或称测斜仪。早在20世纪20年代，当发现许多所谓的直井实际上井眼偏斜达30°时，就开始进行井斜测井了。最早的测斜装置是氢氟酸瓶，后来发展了机械式(电阻式)测斜仪、连续测斜仪和连续陀螺测斜仪。下面以目前常用的一种连续测斜仪为例，介绍井斜测井的基本原理。

4.2.1 井斜测井基本原理

基于地球重力场和磁场测量的连续测仪，是集现代传感技术、电子技术和计算机技术于一体的高新技术产品。仪器的核心部件是由加速度计和磁力计组成的传感器，加速度计测量重力加速度的3个正交分量g_X、g_Y和g_Z，可以计算出井斜角;磁力计测量地磁场的3个正交分量H_X、H_Y和H_Z，结合重力分量的测量值可以计算倾斜方位角。

为了计算井斜参数，需要建立两个坐标系(图4.2.1):一个是地理坐标系O－NEV，N轴指向磁北方向，E轴指向磁东方向，V轴垂直向下;另一个是仪器坐标系O－XYZ，Z轴为仪器轴，Z轴向下为正，X、Y轴与Z轴垂直，X、Y、Z轴组成右手正交坐标系。

图4.2.1中，V轴与Z轴的夹角为井斜角，用δ表示;N轴与Z轴的水平投影OD'的夹角为倾斜方位角，用φ表示。井斜角的计算公式:

图4.2.1 地理坐标系和仪器坐标系

地球物理测井教程

倾斜方位角可以由N、E轴地磁场分量计算得到，为此需要确定地理坐标系的地磁场分量。采用平面坐标旋转方法，可以将仪器坐标系中的3个地磁场分量，换算为地理坐标系中的3个地磁场分量。固定住仪器坐标系的一个轴不动，旋转另外两个轴，经过三次旋转后测量仪器坐标系与大地坐标系重合。坐标轴旋转过程如下:

1)以Z轴为旋转轴，旋转XOY平面，使X轴旋转至井眼倾斜方向，即X轴与轴Z在XOY面上的投影OD重合，记旋转角为α，X旋至X'，Y旋至Y'。

2)以Y'轴为旋转轴，旋转X'OZ平面，使X'轴与D'轴重合，记旋转角为δ(即井斜角)，此时Z轴旋至V轴，记作Z'。

3)以Z'轴为旋转轴，旋转X'OY'平面，使X'轴与N轴重合，同时Y'轴与E轴重合，记旋转角为φ(即倾斜方位角)。

经推导，可以得到井斜角的计算公式:

地球物理测井教程

式中:

4.2.2 井斜测井的应用

实测井斜测井曲线如图4.2.2所示，DEV为井斜角曲线，DAZ为倾斜方位角曲线。可以看出，当井斜角较小时，方位角往往变化较大。

图4.2.2 井斜测井曲线图

井斜测井是几乎所有钻井在钻进过程中和完钻后要做的工作，因而应用面十分广泛。主要用途包括:

1)监测钻井质量，控制钻进的方位和斜度。井斜测量对钻井弯曲形态进行实时监测是达到地质目的、保证工程质量必不可少的重要工作。

2)可以为油气层、煤层和矿层真厚度的计算提供基本数据，校正各种地质数据和修井、井下作业以及测井资料解释提供依据。

3)在水文钻井中，为保证钻井施工顺利和水泵的正常运行，不但需要井斜测量资料，而且要经常测斜以指导钻进。

其他方面的应用，如测斜仪监测得到的数据可以确定岩(土)体内滑裂面的位置、大小和滑动方向，对分析边坡稳定性、确定滑坡的机制和滑动形式起着重要的作用。

⑶ 经纬仪垂直投影法来测建筑倾斜，具体是怎么操作的

6．2．1 建筑主体倾斜观测应测定建筑顶部观测点相对于底部固定点或上层相对于下层观测点的倾斜度、倾斜方向及倾斜速率。刚性建筑的整体倾斜，可通过测量顶面或基础的差异沉降来间接确定。
6．2．2 主体倾斜观测点和测站点的布设应符合下列要求：
1 当从建筑外部观测时，测站点的点位应选在与倾斜方向成正交的方向线上距照准目标1．5～2．0倍目标高度的固定位置。当利用建筑内部竖向通道观测时，可将通道底部中心点作为测站点；
2 对于整体倾斜，观测点及底部固定点应沿着对应测站点的建筑主体竖直线，在顶部和底部上下对应布设；对于分层倾斜，应按分层部位上下对应布设；
3 按前方交会法布设的测站点，基线端点的选设应顾及测距或长度丈量的要求。按方向线水平角法布设的测站点，应设置好定向点。
6．2．3 主体倾斜观测点位的标志设置应符合下列要求：
1 建筑顶部和墙体上的观测点标志可采用埋人式照准标志。当有特殊要求时，应专门设计；
2 不便埋设标志的塔形、圆形建筑以及竖直构件，可以照准视线所切同高边缘确定的位置或用高度角控制的位置作为观测点位；
3 位于地面的测站点和定向点，可根据不同的观测要求，使用带有强制对中装置的观测墩或混凝土标石；
4 对于一次性倾斜观测项目，观测点标志可采用标记形式或直接利用符合位置与照准要求的建筑特征部位，测站点可采用小标石或临时性标志。
6．2．4 主体倾斜观测的精度可根据给定的倾斜量允许值，按本规范第3．0．5条的规定确定。当由基础倾斜间接确定建筑整体倾斜时，基础差异沉降的观测精度应按本规范第3．0．5条的规定确定。
6．2．5 主体倾斜观测的周期可视倾斜速度每l～3个月观测一次。当遇基础附近因大量堆载或卸载、场地降雨长期积水等而导致倾斜速度加快时，应及时增加观测次数。施工期间的观测周期，可根据要求按照本规范第5．5．5条的规定确定。倾斜观测应避开强日照和风荷载影响大的时间段。
6．2．6 当从建筑或构件的外部观测主体倾斜时，宜选用下列经纬仪观测法：
1 投点法。观测时，应在底部观测点位置安置水平读数尺等量测设施。在每测站安置经纬仪投影时，应按正倒镜法测出每对上下观测点标志间的水平位移分量，再按矢量相加法求得水平位移值(倾斜量)和位移方向(倾斜方向)；
2 测水平角法。对塔形、圆形建筑或构件，每测站的观测应以定向点作为零方向，测出各观测点的方向值和至底部中心的距离，计算顶部中心相对底部中心的水平位移分量。对矩形建筑，可在每测站直接观测顶部观测点与底部观测点之间的夹角或上层观测点与下层观测点之间的夹角，以所测角值与距离值计算整体的或分层的水平位移分量和位移方向；
3 前方交会法。所选基线应与观测点组成最佳构形，交会角宜在60°～120°之间。水平位移计算，可采用直接由两周期观测方向值之差解算坐标变化量的方向差交会法，亦可采用按每周期计算观测点坐标值，再以坐标差计算水平位移的方法。
6．2．7 当利用建筑或构件的顶部与底部之间的竖向通视条件进行主体倾斜观测时，宜选用下列观测方法：
1 激光铅直仪观测法。应在顶部适当位置安置接收靶，在其垂线下的地面或地板上安置激光铅直仪或激光经纬仪，按一定周期观测，在接收靶上直接读取或量出顶部的水平位移量和位移方向。作业中仪器应严格置平、对中，应旋转180°观测两次取其中数。对超高层建筑，当仪器设在楼体内部时，应考虑大气湍流影响；
2 激光位移计自动记录法。位移计宜安置在建筑底层或地下室地板上，接收装置可设在顶层或需要观测的楼层，激光通道可利用未使用的电梯井或楼梯间隔，测试室宜选在靠近顶部的楼层内。当位移计发射激光时，从测试室的光线示波器上可直接获取位移图像及有关参数，并自动记录成果；
3 正、倒垂线法。垂线宜选用直径0．6～1．2mm的不锈钢丝或因瓦丝，并采用无缝钢管保护。采用正垂线法时，垂线上端可锚固在通道顶部或所需高度处设置的支点上。采用倒垂线法时，垂线下端可固定在锚块上，上端设浮筒。用来稳定重锤、浮子的油箱中应装有阻尼液。观测时，由观测墩上安置的坐标仪、光学垂线仪、电感式垂线仪等量测设备，按一定周期测出各测点的水平位移量；
4 吊垂球法。应在顶部或所需高度处的观测点位置上，直接或支出一点悬挂适当重量的垂球，在垂线下的底部固定毫米格网读数板等读数设备，直接读取或量出上部观测点相对底部观测点的水平位移量和位移方向。
6．2．8 当利用相对沉降量间接确定建筑整体倾斜时，可选用下列方法：
1 倾斜仪测记法。可采用水管式倾斜仪、水平摆倾斜仪、气泡倾斜仪或电子倾斜仪进行观测。倾斜仪应具有连续读数、自动记录和数字传输的功能。监测建筑上部层面倾斜时，仪器可安置在建筑顶层或需要观测的楼层的楼板上。监测基础倾斜时，仪器可安置在基础面上，以所测楼层或基础面的水平倾角变化值反映和分析建筑倾斜的变化程度；
2 测定基础沉降差法。可按本规范第5．5节有关规定，在基础上选设观测点，采用水准测量方法，以所测各周期基础的沉降差换算求得建筑整体倾斜度及倾斜方向。
6．2．9 当建筑立面上观测点数量多或倾斜变形量大时，可采用激光扫描或数字近景摄影测量方法，具体技术要求应另行设计。
6．2．10 倾斜观测应提交下列图表：
1 倾斜观测点位布置图；
2 倾斜观测成果表；
3 主体倾斜曲线图。

⑷ 什么是测斜仪

陀螺测斜仪的测量原理

作者：admin 产品来源：本站原创 点击数：53 更新时间：2006-12-20

陀螺测斜仪的测量原理

一、坐标系

1.惯性坐标系

通常以日心惯性坐标系代表惯性空间，其坐标原点选在太阳中心，坐标轴指向恒星。

2.地球坐标系

地球坐标系与地球固联，随着地球一起转动。坐标原点为地球的中心，Z 轴与地球自转轴重合，X 轴指向本初子午面与赤道平面交线，Y 轴构成右手坐标系。

3.地理坐标系

在设定地理坐标系时，原点为仪器的中心或地球表面是的一点，X 和 Y 在当地水平面内，Z 沿当地地垂线指向上方。习惯上我们 “北、西、天”为顺序构成右手坐标系。

二、坐标系的旋转

地球的自转可以看作是地球坐标系相对惯性坐标系的转动，在设定了地理坐标系后，就可以计算当地地理坐标系的绝对角速度。选取如下的两个坐标系：地理坐标系XYZ（北西天）和探管坐标xyz系，最初两坐标系各相应的轴彼此重合。方位角、倾斜角和工具面角分别对应于坐标系的相位旋转：首先XYZ系绕Z轴负方向旋转一角度A，此即方位角，得到x1y1z1系； x1y1z1系绕y1轴负方向旋转一角度I，此即倾斜角，得到x2y2z2系；x2y2z2系绕z2轴负方向旋转一角度T，此即工具面角，得到xyz系。

根据上述规定的各坐标系之间的相对转角关系可以得到地理坐标系与探管坐标系之间的方位角余弦矩阵，因而可以得到地球自转角速度和重力加速度在探管坐标系中的各个分量，进而得出井斜角、方位角和工具面