李农发 赵义飞 欧同庚 余剑锋

(中国地震局地震研究所(地震大地测量重点实验室)，武汉 430071)

1 引言

变形监测是大坝安全监测中的重要项目，引张线法是大坝变形监测的常用方法［1，2］。早期安装在大坝上的引张线仪，采用人工测量读尺，所以其测量精度很容易受人工观测误差的影响。为解决这一问题，本文设计了一款新的光机引张线仪。

2 基本原理

水平位移监测的基本原理是:设置一条基准线或若干基准点，采用光学、机械学或电子学等原理的监测仪器，测量出不同时间各监测点相对于基准线或基准点的位置，从而获得各测点水平方向的位移(图1)。

如图1，当引张线的工作基点为相对不动点时，实测水平位移为

式中ΔX 为引张线的实测水平位移，Xi为第i 次读数值，Xo为初始测值，即基准测值，初次观测时间称为基准时间。一般情况下，X 读数分为自动化观测值和人工观测值，通过引张线人工与自动化对比观测分析，可以判断引张线自动化观测和人工观测的精度以及引张线的工作状态。

图1 引张线示意图Fig.1 Sketch of wire alignment transducer

3 光机引张线仪的系统设计

3.1 系统设计

该系统测量方法的基本原理是测量工作钢丝与零点钢丝的位置的偏移量。该光机引张线仪是基于电子数显卡尺，通过读数显微镜先找到零点钢丝，将电子数显卡尺清零，旋动手动平移台的手柄，移动导轨，带动电子数显卡尺和读数显微镜向引张线工作钢丝方向移动，再借助显微镜找到工作钢丝的位置，最后从电子数显卡尺读出测值。……