倾斜仪

地壳形变通常依赖高精度倾斜仪去观测。高精度倾斜仪在地下不同深度和不同地点的观测实验表明，气象层会引起地壳形变并导致倾斜，长周期性的倾斜分量往往与当地水文干扰有关；而非周期性的倾斜分量被认为是地壳的非弹性形变。对于长臂激光干涉引力波天线而言，地面的倾斜振动对引力波天线的检验质量产生不良影响，需要对地面倾斜震动噪声加以隔离，一种可行的办法就是同步监测地面的倾斜运动，然后对隔振系统的支撑框架进行倾斜伺服控制，在这种方法中最为关键的是研制高精度的倾斜仪 。

测量范围 -15～ 15°

灵敏度 ≤9〃/F

测量精度 ±0.1 %F.S

耐水压 ≥1MPa

绝缘电阻 ≥50MΩ

储存温度 -30～ 70℃

倾斜仪是一种而且至今仍然是研究固体潮与地震前兆观测的地形变基本仪器。以负荷加载的方式对倾斜仪的干扰是非线性的 。

倾斜仪为全不锈钢结，坚固耐用，附有调节和固定支架方便安装。倾斜仪具有智能识别功能。

倾斜仪最基本的类型有：水管式倾斜仪、固定摆倾斜仪和气泡倾斜仪。

倾斜仪水管倾斜仪

1914年，Michelson和Gale将长150米，直径15厘米的两根水管埋1.8米深，这两根管子大约一半盛水，并摆在子午圈和卯酉圈方向上。制作者用光学干涉法测量水管两端水平面的相对位移量变化，以此测量潮高。后来，这种长水管水平测定方法应用在大地水准测量中。1973年，Bowern制成了长度为50米的水管倾斜仪用于固体潮观测。

它的优点是长基线水管倾斜仪使两端水位测量的精确度要求较低，容易实现，并采用差分测量，降低共模干扰的影响，系统稳定性好，受环境干扰小，所以广泛应用到地球动力学、大地倾斜、固体潮观测、断层形变等观测中；缺点是水管倾斜仪由于其基线仍较长，使水流动的阻尼增大，自振周期较大，频带较窄，仅能测量较大范围地倾斜运动的平均效应，而对特定点的倾斜运动观测无能为力。另外，水管倾斜仪中容器渗漏、液体腐化和水管两端的温度差异等都是造成测量误差的主要来源 。

倾斜仪水平摆倾斜仪

具有摆动轴的摆有两种安装方法：摆轴水平安装，垂直面内摆动称为垂直摆；摆轴垂直安装，水平面内摆动称为水平摆。水平摆倾斜仪最早可追溯到1830年Hengler发明的一种双丝悬挂系统的水平摆。之后Zollner对双丝悬挂系统进行了改进，使得Zollner摆既可用于地震，又可用于由地面变化引起的缓慢运动的地倾斜测量。

水平摆具有机械放大作用，增益随摆轴偏离垂线的角度i有关，当i=0时，其灵敏度为∞，因此摆系不能稳定。实用上取折中，使其在一定稳定范围内有足够的增益。使用水平摆可以使摆的自振周期增大，使推动摆转动所需要的力矩减小，这样既能够测量微小的倾变量，又不使仪器过于庞大，满足现实需求。

倾斜仪垂直摆倾斜仪

垂直摆倾斜仪是以铅垂线为基准而设计的。

垂直摆倾斜仪运用摆的铅垂原理，由吊丝、摆杆、重块三部分组成。垂直摆在没有振动的条件下处于铅垂状态，当发生倾斜变化时，摆平衡位置发生变化，摆和支架之间的相对位置发生变化，电容式位移传感器的定片与主体支架固连，从而和动片之间的间距也相应的发生变化，通过传感器将摆的微小信号转换成电信号并加以放大。由于地倾斜的相对变化量很小，摆的相对偏移量也很小，因此必须有一个高精度的测微系统，测量摆的位置变化。

倾斜仪气泡倾斜仪

1968 年，Hansen 设计了一种气泡倾斜仪，它使用一个机械反馈系统控制水平气泡，使之始终保持在原始的平衡位置。气泡被限制在一个 7.5cm的光学平面上，位于气泡室基座上的电极检测气泡的位置。气泡的运动会使相敏检测电路产生一个电压信号，此电压再通过功放给推动马达的一对永久磁铁螺线管提供驱动电流，马达就施加一个力矩给中间支撑气泡的铍青铜棒，使之发生弯曲，从而让气泡返回零位置。因此驱动电流反映了引起气泡运动的地倾斜信号，即为气泡倾斜仪的输出信号。2100433B

倾斜仪为全不锈钢结，坚固耐用，附有调节和固定支架方便安装。倾斜仪具有智能识别功能。

倾斜仪，英文名称：clinometer ，定义：测量物体随时间的倾斜变化及铅垂线随时间变化的仪器。动态双轴倾斜仪一般由三轴高精度动调陀螺，三轴石英线加速度计及相关电子线路组成。 重量≤3kg。

动态双轴倾斜仪

葛南倾斜仪安装完成后，应及时读取初始值，将稳定的读数作为其基准值。根据仪器编号和设计编号作好记录并存档，严格保护好仪器的引出电缆。

观测电缆连接时要保证电缆芯线同色相接，不能接错，否则容易烧坏传感器和读数仪，将造成无法修复的损失。倾斜传感器电缆的红（ ）、黑（-）芯线为电压输入端，电压输入值≤12V，电缆的绿（-）、白（ ）为信号输出端，电压输出值≤2V。