地盤と構造物の傾斜変化をとらえる高精度傾斜計

高精度傾斜計

高精度傾斜計

これまでになかった高分解能(1ナノラジアン)、広ダイナミックレンジ(24ビット)、測定可能傾斜範囲±8゜の坑井内傾斜計です。岩盤や構造物の微細な挙動をとらえることができます。

当社は米国Pinnacle(ピナクル)社の高精度傾斜計を取り扱う日本国内代理店です。

・傾斜計の原理

傾斜計の原理

本傾斜計は水準器と同様の気泡式センサーを使用しています。センサー内にある電解質溶液中の気泡が重力場に応じて移動すると、電極間の電位が変化します。この変化を直交する2方向について測定することによって傾斜を計測します。

・Pinnacle社傾斜計の特徴

センサーで測定された電位は、アナログアンプで増幅された後、A/D変換器でデジタル化されます。このため、データ伝送時のノイズに強いのが特徴です。A/D変換後のデジタルデータは本体内のメモリーに内部保存され ます。また、自動レベリング機能を有しているので、鉛直から±8°の範囲での傾斜測定が可能です。さらに、傾斜計内部にコンパスを内蔵しているので、傾斜変化の方位と傾斜角が求められます。

・坑内設置型高精度傾斜計仕様

Pinnacle Technologies社製5000シリーズ

項目
仕様
傾斜分解能
ナノラジアン(約2×10-4秒)
測定可能傾斜範囲
鉛直から±8゜
出力(最大値)
40mV/uR
ゲイン調整
3段階
水平保持機能
自動
サンプリング間隔
1秒~4分
データ記録可能期間
約30日(サンプリング間隔30秒の場合)
データ記録
内部A/D変換・記録
A/D変換
24bits
データ転送速度
9600Baud
方位検知
内部コンパス(±2゜)
設置深度
通常12m
観測孔内径
最小7cm
寸法
直径6.4cmx長さ107cm
重量
4kg
動作環境
-40~85℃
消費電力
平均280mW

高精度傾斜計の設置例

高精度傾斜計の設置例

深度12m程度、直径約150mmの観測孔を掘削し、内径75mmの塩ビパイプを挿入します。この中に傾斜計を挿入し、傾斜計上部まで珪砂で埋めます。地上部分にはソーラーパネルを設けて傾斜計へ電源を供給します。(特許公開中:特開2001-116548)

なお、本設置方法は一例です。当社では、目的や観測サイトに応じた設置方法を提案いたします。また、用途に応じた傾斜計の改良やGPS等の別センサーとの一体化もご要望に応じます。

・高精度傾斜計の測定例

岩手山における傾斜観測例

岩手山における傾斜観測例です。
地球潮汐をとらえています。

※左の画像をクリックすると拡大図が開きます。

・高精度傾斜計の適用例

当社が販売・設置した高精度傾斜計の約半数は火山活動のモニタリングに使われています。2004年9月、浅間山で中規模の噴火が発生し、噴火の前後における山体の傾斜変化が観測されました。このほかに、本傾斜計は次のような目的で使われています。

  • 地下石油備蓄基地における地下空洞の監視
  • CO2地中貯留/炭層固定に伴う岩盤挙動の把握
  • 石灰石鉱山での残壁監視
  • ダム建設現場でのゆるみ岩盤の挙動把握
  • 道路建設中の落石監視

・納入先

  • 熊本大学
  • 気象研究所
  • 東北大学
  • 京都大学
  • 九州大学
  • 土木研究所
  • 気象庁
  • 北海道大学
  • 山口大学
  • 理化学研究所
  • 東京大学
  • 高輝度光科学研究センター
  • 明星電気(株)
  • 日鉄鉱業(株)
  • 電源開発(株)
  • JX金属探開(株)
  • (株)環境総合テクノス
  • NPOシンクタンク京都自然史研究所