沈陽邦竣實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司作者
數(shù)顯收斂儀簡介:是河北省虹宇儀器設(shè)備有限公司自行研發(fā)的新一代實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)/
JSS30A數(shù)顯收斂儀適用于量測隧道,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。數(shù)顯收斂儀由連接、測力、測距三部分組成,其結(jié)構(gòu)新穎、操作簡便、測量精度高⑻寤 ⒅亓殼帷⒚芊廡院?/span> ,主要生產(chǎn)JSS1、JSS20A、JSS30A、JSS40A-四種收斂計。
數(shù)顯收斂儀量測數(shù)據(jù)處理——回歸分析
在現(xiàn)場測試中,由于測試條件、人員等因素的影響,給測試數(shù)據(jù)造成偶然誤差,使散點(diǎn)圖上下波動,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,找出測試數(shù)據(jù)隨時間變化的規(guī)律,并推算測試數(shù)據(jù)的極值,為監(jiān)控設(shè)計提供重要信息。
2.1一元線性回歸
一元線性回歸是研究被測物理量隨時間呈線性變化的規(guī)律,若被測物理量(位移)為y,觀測時間為x,找出一直線函數(shù)式來表示兩個變量Y與X的關(guān)系,即:y=a+bx。實(shí)測數(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)場測試中,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,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)定時間
3.收斂值及收斂速度的計算
收斂值為兩測點(diǎn)在某一時間內(nèi)的距離的變化量。設(shè)T1時的觀測值為L1,T2時的觀測值為L2,則收斂值△L=L1+L2
收斂速度△V(t)=△L/△T 其中: △T=T2-T1
數(shù)顯收斂儀4.溫度校正計算
機(jī)械式收斂計均有溫度誤差,所以每次測出的讀數(shù)還應(yīng)加上溫度修正值,即
實(shí)際測量值=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次觀測時鋼尺的長度讀數(shù)
a為鋼尺線膨脹系數(shù),取a=12×10-6℃
T0為觀測時的環(huán)境溫度(℃)
Tn為第n次觀測時的環(huán)境溫度(℃)
數(shù)顯收斂儀JSS30A系列收斂計的保養(yǎng)與維修
1. 每次測量后應(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
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