土體位移計一般用于土壩兩岸山體與壩體之間沿軸線方向的相對水平位移。
土體位移計由錨板、NDW位移傳感器、不銹鋼傳遞桿、護套管及鍍鋅鋼保護管組成。
土體位移計以下游觀測房為基點,在各測點埋設錨板,將位移傳感器安裝在錨板處, 基點與各測點錨板用不銹鋼接長桿聯系在以起, 接長桿采用護套管保護,接長桿將基點的位移或測點的位移傳遞到相鄰的測點,用滑線電組式位移傳感器測量各測點錨板與拉桿間的相對位移∆X1、∆X2…∆Xn(∆Xn=Kf(a0-ai))即可計算出任一點相對與基點的位移量為:
Xn=∆X1+∆X2+…∆Xn(n為測點數)。
土體位移計是大位移測量的傳感器,種類很多,有線電位器式、振弦式、差動電感式及電容感應式等。
振弦式儀器的基本結構是傳感器的金屬外殼內安裝一根通過一個精密彈簧張緊的鋼弦,由于孔口相對于傳遞桿錨固點發生位移變化,引起彈簧的伸縮,從而使鋼弦的振動頻率發生變化。測量該鋼弦的振動頻率換算出相應的物理量。這對彈簧的剛度、線性及長期穩定性要求很高、難度較大,且受環境溫度影響較大,雖然采用了測溫方法進行溫度修正,但由于該溫度測量儀器均安裝在孔口,測量的溫度僅為孔口溫度,故所謂的溫度修正只能作為參考。
電容感應式變位計是專利產品,其測量原理與電容感應式靜力水準儀相同,具有結構簡單,長期穩定性好,溫度影響小,測量精度高,可適應于潮濕環境等優點。如果加裝變送器可實現數字量傳輸,使傳輸距離達到千米級,但此時要實現在水下工作或埋設在混凝土和土體中就不太合適。
電感式變位計的測量原理是通過測量傳感器線圈中的電感量推算位移量。以電感原理制造的傳感器的最大特點是其長期穩定性好、精度高,量程也可以做得較大。不足之處是當量程做得較大時其長度方向上的尺寸也較長。此外,該類儀器還需要加裝變送器,對埋設及安裝工作帶來許多不便,從而使其應用受到了一定的限制。
電位器式位移計的測量原理非常成熟。這種原理研制的傳感器,其量程可以做得很大(最大可達