數(shù)顯收斂儀
JSS30A型數(shù)顯隧道收斂儀 （河北精威試驗(yàn)儀器有限公司）
主要技術(shù)指標(biāo)：
測(cè)量范圍：0.5m～30m
數(shù)顯示值：0.5m～30m
測(cè)量精度：0.1mm
分辨率：0.01mm
數(shù)顯示值穩(wěn)定度：24h內(nèi)不大于0.01mm
電源：1.55V氧化銀鈕扣電池SR44W1節(jié)
外形尺寸：410mm×100mm×35mm
重量：0.9kg
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)新穎、操作簡便、測(cè)量精度高、體積小、重量

技術(shù)參數(shù)：
產(chǎn)品名稱 規(guī)格 測(cè)量范圍 分辯率 測(cè)量精度 數(shù)顯示值 電源 外型尺寸/mm
收斂儀 JSS30A-30 0.5～10m、0.5～15m、0.5～20m及0.5～30m
 0.01mm 0.1mm 穩(wěn)定度 24h內(nèi)不大于0.01mm  1.55V氧化銀鈕扣電池SR44 W 1節(jié) 410×100×35 
收斂儀 JSS30A-20 0.5～10m、0.5～15m、0.5～20m及0.5～30m  0.01mm 0.1mm 穩(wěn)定度 24h內(nèi)不大于0.01mm  1.55V氧化銀鈕扣電池SR44 W 1節(jié) 410×100×35 
收斂儀 JSS30A-15 0.5～10m、0.5～15m、0.5～20m及0.5～30m  0.01mm 0.1mm 穩(wěn)定度 24h內(nèi)不大于0.01mm  1.55V氧化銀鈕扣電池SR44 W 1節(jié) 410×100×35 
收斂儀 JSS30A-10 0.5～10m、0.5～15m、0.5～20m及0.5～30m  0.01mm 0.1mm 穩(wěn)定度 24h內(nèi)不大于0.01mm  1.55V氧化銀鈕扣電池SR44 W 1節(jié) 410×100×35 
 
 用途特點(diǎn):收斂儀適用于量測(cè)隧道,巷道,峒室及其它工程圍巖周邊任意方向兩點(diǎn)間的距離微小變化,達(dá)到評(píng)定工程穩(wěn)定性,研究工程圍巖及支護(hù)的變形發(fā)展規(guī)律,確定合理支護(hù)參數(shù)的目的。

收斂儀
施工期間，監(jiān)測(cè)人員在每次監(jiān)測(cè)后，及時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)繪制拱頂下沉、水平收斂位移隨時(shí)間及工作面距離變化的時(shí)態(tài)曲線，了解其變化趨勢(shì)。
在取得足夠的數(shù)據(jù)后，還應(yīng)根據(jù)散點(diǎn)圖的數(shù)據(jù)分布狀況，選擇合適的函數(shù)，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，以預(yù)測(cè)該測(cè)點(diǎn)可能出現(xiàn)的zui大位移值和變化速率，綜合判斷圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并根據(jù)變形的等級(jí)管理標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)反饋施工，作出結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，提出合理化建議。
1、可采用的回歸函數(shù)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 —— 變形值
       A、B —— 回歸系數(shù)
       t、t0 —— 測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)時(shí)間（day）
2、量測(cè)數(shù)據(jù)處理——回歸分析
在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，由于測(cè)試條件、人員等因素的影響，給測(cè)試數(shù)據(jù)造成偶然誤差，使散點(diǎn)圖上下波動(dòng)，應(yīng)用中必須進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，以某一函數(shù)式來表示，進(jìn)而獲得能較準(zhǔn)確反映實(shí)際情況的典型曲線，找出測(cè)試數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的規(guī)律，并推算測(cè)試數(shù)據(jù)的極值，為監(jiān)控設(shè)計(jì)提供重要信息。
2．1一元線性回歸
一元線性回歸是研究被測(cè)物理量隨時(shí)間呈線性變化的規(guī)律，若被測(cè)物理量（位移）為y,觀測(cè)時(shí)間為x，找出一直線函數(shù)式來表示兩個(gè)變量Y與X的關(guān)系，即：y=a+bx。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)散點(diǎn)一般都不在直線上，要使選擇的直線與實(shí)際散點(diǎn)相差zui小，zui有代表性，故采用zui小二乘法原理來判別。即使平方和:
達(dá)到zui小的回歸線是的。使上述平方和達(dá)到zui小的回歸線的A、B分別為：
b=Lxy/Lxx
其中：
2．2 一元非線性回歸
在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，兩變量之間多數(shù)不是線性關(guān)系，而是某種曲線關(guān)系，如何選擇適當(dāng)類型的曲線，進(jìn)行一元非線性回歸，可按下述步聚進(jìn)行：
①選擇能代表兩變量X與Y之間內(nèi)在關(guān)系的函數(shù)類型。在選擇中，主要是從散點(diǎn)圖的分布特征，變化點(diǎn)－是否具有收斂性等特點(diǎn)，進(jìn)行選擇，具體工程應(yīng)用中，選擇何種曲線函數(shù)，不能單純那依靠理論上的推導(dǎo)，還要借鑒以往的經(jīng)驗(yàn)，才能選出滿意的函數(shù)類型。
②求出兩不變量x與y相關(guān)函數(shù)中的未知參數(shù)。欲求非線性函數(shù)中的未知參數(shù)，首先是通過把非線性的函數(shù)轉(zhuǎn)化為線性函數(shù)關(guān)系（Y=A+BX），然后按線性函數(shù)求未知參數(shù)的方法求出未知參數(shù)，再由參數(shù)變換式求得選定的曲線函數(shù)的未知參數(shù)，而得到曲線函數(shù)的回歸方程。
③經(jīng)過剩余標(biāo)準(zhǔn)離差分析，感到精度不夠理想時(shí)，則可另選擇一種曲線函數(shù)按上述步聚在進(jìn)行重新分析。
2．3算例（以筆架山2＃隧道DK71+334斷面處拱頂位移為例）
1、用指數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸（ ）：
①求未知參數(shù)a、b 將 取自然對(duì)數(shù)：Lny=Lna-b/x,令y’=Lny;x’=1/x；a’=Lna;b’=-b則有：y’=a’+b’Lnx
②用一元線性回歸列表計(jì)算方法，求出線性回歸系數(shù)a’、 b’。
具體算法見表1、見表2、見表3
2、 用常對(duì)數(shù)函數(shù)進(jìn)行回歸（ ）：
①求未知參數(shù)a、b，令y’=y;x’=Lnx
a’=a;b’=b
則有：y’=a’+b’x
②用一元線性回歸列表計(jì)算方法，求出線性回歸系數(shù)a’、 b’。
具體算法見表1、見表4、見表5
注：因該函數(shù)無極限值，需根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判別圍巖穩(wěn)定時(shí)間。
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JSS30A系列收斂計(jì)是用于測(cè)量和監(jiān)控隧道變形的主要儀器,由連接、測(cè)力、測(cè)距三部分組成，目前我公司主要 ZW15、ZW20、ZW30三種收斂計(jì)。
JSS30A系列收斂計(jì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1. 連接轉(zhuǎn)向：連接轉(zhuǎn)向是由微軸承實(shí)現(xiàn)的，可實(shí)現(xiàn)空間的任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)；
2. 測(cè)力彈簧：用來標(biāo)定鋼尺張力，從而提高讀數(shù)的精度；
3. 測(cè)距裝置：測(cè)距是由鋼尺與測(cè)微千分尺組成。鋼尺測(cè)大于20mm以上的距離，鋼尺上每隔20mm有一定位孔，螺旋千分尺zui小讀數(shù)0.01mm，測(cè)距＝鋼尺讀數(shù)＋螺旋千分尺讀數(shù)。測(cè)量時(shí)，收斂計(jì)懸掛于兩測(cè)點(diǎn)之間旋進(jìn)千分尺時(shí)，鋼尺張力增加，直至達(dá)到規(guī)定的張力時(shí)，即進(jìn)行讀數(shù)。
JSS30A系列收斂計(jì)的使用方法：
1．懸掛儀器及調(diào)整鋼尺張力
測(cè)量前先估計(jì)兩測(cè)點(diǎn)的大致距離，將鋼尺固定在所需長度上（拉出鋼尺將定位孔固定在定位銷內(nèi)），將螺旋千分尺旋到zui大讀數(shù)位置上（25mm），將儀器兩軸孔分別掛于事先埋設(shè)好的圓柱測(cè)點(diǎn)上，一只手托住儀器另一只手旋進(jìn)螺旋千分尺，直致內(nèi)導(dǎo)桿上的刻度線與向套上的刻度線重合時(shí)，即可讀數(shù)。
2．讀數(shù)
定位銷處的鋼尺讀數(shù)稱為長度首數(shù)，螺旋千分尺讀數(shù)為尾數(shù)。
測(cè)距＝首數(shù)＋尾數(shù)
一般應(yīng)重復(fù)操作三次讀取三組數(shù)值，進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算確定測(cè)量值，以減小測(cè)量時(shí)的視覺誤差。
3．收斂值及收斂速度的計(jì)算
收斂值為兩測(cè)點(diǎn)在某一時(shí)間內(nèi)的距離的變化量。設(shè)T1時(shí)的觀測(cè)值為L1，T2時(shí)的觀測(cè)值為L2，則收斂值△L＝L1+L2
收斂速度△V（t）＝△L/△T     其中： △T=T2-T1
4．溫度校正計(jì)算
機(jī)械式收斂計(jì)均有溫度誤差，所以每次測(cè)出的讀數(shù)還應(yīng)加上溫度修正值，即
實(shí)際測(cè)量值＝修正后的鋼尺長度＋千分尺的讀數(shù)
即：L′=Ln[1－a（T0-Tn）]
式中：L′為溫度修正后的鋼尺實(shí)際長度
Ln為第n次觀測(cè)時(shí)鋼尺的長度讀數(shù)
a為鋼尺線膨脹系數(shù)，取a＝12×10－6℃
T0為*觀測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度（℃）
Tn為第n次觀測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度（℃）
JSS30A系列收斂計(jì)的保養(yǎng)與維修
1． 每次測(cè)量后應(yīng)將千分尺旋回零位；
2． 檢查各部件是否歸原位后，將儀器收好裝入儀器箱內(nèi)妥善保管；
3． 回家后，擦除儀器表面塵土及其它污染物，儀器表面抹上機(jī)油，內(nèi)導(dǎo)桿內(nèi)加入幾滴機(jī)油裝箱；
4． 鋼尺前端折斷后，可用沖頭在鋼尺前端沖一鉚釘孔，在原來的鉚釘位置上重新鉚接就可繼續(xù)使用。