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傳感器如何選型?

在變形監(jiān)測(cè)項(xiàng)目中會(huì)遇到各種類(lèi)型的傳感器,其價(jià)格、精度指標(biāo)、穩(wěn)定性千差萬(wàn)別,加之傳感器的廠(chǎng)商在命名或者標(biāo)注傳感器的參數(shù)時(shí)又會(huì)有各種各樣的文字把戲,想要選擇一款合適的傳感器還是要花一番心思的。這里簡(jiǎn)單整理下傳感器選型的基本思路,供參考。

1.明確項(xiàng)目需求

首先要明確監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的具體需求,這個(gè)需求可能來(lái)自客戶(hù)的咨詢(xún)也可能來(lái)自具體的招標(biāo)文件,在得知概略需求之后就需要進(jìn)行詳細(xì)的溝通,必要時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘,搜集資料并形成踏勘報(bào)告。

2.確定傳感器類(lèi)別

在進(jìn)行溝通的過(guò)程中,要根據(jù)傳感器的特點(diǎn)進(jìn)行排除、篩選。某些情況下,客戶(hù)對(duì)某些傳感器并不熟悉,比如引張線(xiàn)這種多用在大壩水平位移監(jiān)測(cè)的項(xiàng)目上,該傳感器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)溫濕度、振動(dòng)、風(fēng)等環(huán)境影響因素的要求較高,雖然屬于位移類(lèi)的傳感器,但如果放在軌道位移監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng),測(cè)出的數(shù)據(jù)怕是沒(méi)法給用戶(hù)交差的,傳感器存活的時(shí)間也無(wú)法保證。

3.確定傳感器的安裝環(huán)境

同一類(lèi)傳感器因其安裝環(huán)境不同,其安裝的工藝會(huì)有較大的差異。

比如應(yīng)變計(jì)分為埋入式和表面式兩大類(lèi),雖然屬于同一種傳感器但其安裝方式存在著較大的不同,如果沒(méi)有摸清楚具體的需求就盲目的采購(gòu)設(shè)備,必然會(huì)出錯(cuò)。

4.確定傳感器的廠(chǎng)商

目前市場(chǎng)上傳感器的廠(chǎng)商太多了,價(jià)格是天上地下的,價(jià)格的差別在一定層面上反應(yīng)了傳感器的性能,也就是精度指標(biāo)、穩(wěn)定性、存活率。比如常見(jiàn)的鋼筋計(jì)其價(jià)格從百元到千元不等,一般基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目用的是2芯(只有頻率輸出)的鋼筋計(jì),而像大型項(xiàng)目如水庫(kù)大壩則是選擇帶溫度修正的4芯(頻率+溫度)甚至5芯(頻率+溫度+屏蔽)的鋼筋計(jì)。

一般的原則是優(yōu)先選擇已經(jīng)接觸過(guò)的廠(chǎng)商,如果是從零開(kāi)始,則要盡可能的多選幾家,先把傳感器借或買(mǎi)來(lái)測(cè)試。測(cè)試的過(guò)程中一是可以判斷傳感器的性能是否達(dá)標(biāo),二則可以從一來(lái)二去的交流中判斷廠(chǎng)商是否具有一定的軟硬件研發(fā)實(shí)力。要知道,現(xiàn)階段傳感器代工、貼牌的不占少數(shù),部分廠(chǎng)商設(shè)置只負(fù)責(zé)設(shè)計(jì),生產(chǎn)部分已經(jīng)全部代工。不是說(shuō)不行,只是在選擇廠(chǎng)商時(shí)會(huì)成為一個(gè)關(guān)鍵的評(píng)估因素。畢竟,傳感器采購(gòu)了才是剛開(kāi)始,除非傳感器報(bào)廢,其整個(gè)生命階段廠(chǎng)商是否能提供足夠的技術(shù)服務(wù)是關(guān)鍵的考慮因素。此外,廠(chǎng)商的售后服務(wù)、技術(shù)支持等等也是必不可少的。

5.確定傳感器的型號(hào)、參數(shù)

確定了傳感器的廠(chǎng)商之后,就獲得了一個(gè)強(qiáng)大的技術(shù)后備力量。從客戶(hù)摸到的初步需求意向可以通過(guò)廠(chǎng)商轉(zhuǎn)換成具體的產(chǎn)品。需要明確的是,一般情況下,需求一開(kāi)始并不會(huì)具體到詳細(xì)的參數(shù),前期所知的基本都是大致的情況,具體的參數(shù)要結(jié)合傳感器精度、分辨率、量程等綜合考慮。傳感器部分可參考傳感器通用術(shù)語(yǔ)和儀器精度基本概念介紹。

如常見(jiàn)的裂縫計(jì)目前有兩種形式:拉桿式和拉線(xiàn)式。傳感器的原理這里不在敘述,只看這兩個(gè)傳感器的大區(qū)別——量程。一般而言拉桿式位移計(jì)的量程較小10mm至100mm不等,而拉線(xiàn)式位移計(jì)的量程多從100mm起可到5000mm。拉桿式位移計(jì)主體結(jié)構(gòu)呈細(xì)長(zhǎng)的圓柱體,其價(jià)格隨著量程的增加。而拉線(xiàn)式位移計(jì)主體有個(gè)較大且扁的圓柱體,其圓柱的直徑越大傳感器的量程越大,但其價(jià)格不會(huì)有較大的增長(zhǎng)。

6.確定傳感器的安裝工藝

傳感器的型號(hào)、參數(shù)確定之后需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定傳感器的安裝工藝。

目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的傳感器按信號(hào)輸出分為振弦、壓阻、壓差、電壓電流等模擬信號(hào)和RS485數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)的傳感器一般需要配相應(yīng)的采集器或讀數(shù)儀再接通訊設(shè)備,且各個(gè)傳感器一般相互獨(dú)立,各自需要一個(gè)線(xiàn)纜傳輸信號(hào)。而數(shù)字信號(hào)的傳感器可以直接將485數(shù)據(jù)通過(guò)DTU傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)軟件,且支持總線(xiàn)式的傳輸模式,可有效減少現(xiàn)場(chǎng)線(xiàn)纜的鋪設(shè),但相應(yīng)的是如果總線(xiàn)被破壞,整個(gè)總線(xiàn)上的傳感器都會(huì)丟失數(shù)據(jù)。

7.確定方案

結(jié)合具體的用戶(hù)需求和實(shí)際將要用的傳感器,預(yù)先在辦公室內(nèi)確定傳感器的輔助系統(tǒng)如何部署,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,制定傳感器如何安裝的針對(duì)性方案。

如測(cè)斜儀在安裝前需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況確定鉆孔的深度,并預(yù)先制定回填和塌孔的預(yù)案。
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