第1部分 基础理论和技术 3
第1章 静力水准系统引论 3
1.1静力水准的概念 3
1.2静力水准系统的历史 5
1.3静力水准系统的主要技术 8
1.3.1接触式传感器 9
1.3.2非接触式传感器 10
第2章 静力水准系统的误差分析 14
2.1传感器内部误差 14
2.1.1安置误差 14
2.1.2传感器倾斜引起的误差 15
2.1.3润湿现象引起的误差 15
2.1.4传感器组合部件温度变化引起的误差 17
2.1.5液体漏损引起的误差 17
2.2外界条件引起的误差 18
2.2.1温度因素干扰分析 18
2.2.2压力因素干扰分析 23
2.2.3液体的蒸发 24
2.2.4液体的成分与质量 24
2.3传感器的标定 25
第3章 系统稳定性研究 28
3.1系统中液体的运动 28
3.2液体管道直径的选择和系统的抗干扰能力 31
3.3结论 32
第4章 宏观因素对系统的影响 34
4.1地球曲率半径改正数 34
4.2重力异常对HLS测量的影响 36
4.2.1附近巨大物体的作用 36
4.2.2月亮和太阳引力的影响 38
第2部分 设计和应用实例 45
第5章 高精度CCD静力水准传感器的设计 45
5.1传感器的原理设计 46
5.2传感器设计中所要考虑和解决的问题 48
5.2.1不同钵体之间压力不同的因素 48
5.2.2不同测量点的温度不同的因素 48
5.2.3液体的选择 49
5.2.4气泡的影响 49
5.3钵体的设计 49
5.4CCD光路及驱动电路的设计 51
5.5电源的设计 53
5.6浮子、弹簧的设计 54
5.7其他因素的考虑 55
5.7.1液体的蒸发和冷凝 55
5.7.2液体的除菌 55
5.7.3液面的半月形、球面形和水面波动的影响 56
5.7.4气管的堵塞 56
第6章 信号的采集和处理 57
6.1数据采集系统总体框图 57
6.2提高CCD数据采集分辨率的几种方法 58
6.3系统的数据采集、储存和传输 61
6.4软件的功能 63
第7章 传感器的标定和线性拟合 65
7.1传感器中CCD的标定和线性拟合 65
7.1.1标定方法 65
7.1.2标定步骤和结果分析 67
7.1.3CCD标定结论 71
7.2钵体传感器的标定 72
7.2.1标定的目的 72
7.2.2标定方法和系统搭建 72
7.2.3标定数据分析 75
7.2.4结论 80
第8章 多钵体系统测试及其在BEPC Ⅱ工程的应用 81
8.1多钵体系统测试 81
8.1.1三钵体系统测试 82
8.1.2九钵体系统测试 88
8.1.3九钵体系统的计算公式 94
8.2系统性能综述和在BEPC Ⅱ工程中的使用 97
8.2.1系统性能综述 97
8.2.2系统在BEPC Ⅱ工程中的实际使用及结果分析 98
第9章 SSRF中的静力水准系统 108
9.1系统的设计 108
9.1.1上海光源的HLS系统设计指标 108
9.1.2传感器设计 109
9.1.3SSRF的HLS布局 109
9.2系统的安装 112
9.3测量数据分析 114
第10章 静力水准系统在民用建筑上的应用 121
10.1系统在大坝变形监测中的应用 121
10.2系统在桥梁工程中的应用 125
10.3系统在核电站中的应用 127
参考文献 131
致谢 137
后记 139