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南京峟思工程儀器有限公司
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所 在 地南京市
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更新時間：2024-07-10 14:34:48瀏覽次數：200次
聯(lián)系我時，請告知來自 智能制造網振弦式表面應變計適用于長期布設在水工結構物或其它結構物的表面，測量結構物表面的應變量，并可同步測量布設點的溫度。振弦式表面應變計彈性模量小，與被測結構物的隨動性好，測量中不會干擾原應力場，包含式設計,全不銹鋼結構，安裝簡單使用可靠，并可回收重復使用。振弦式表面應變計具有智能識別功能。
VWS-10F型振弦式表面應變計使用說明
本使用說明*適用于本公司生產的VWS-10F型振弦式表面應變計，型號為VWS-10F。
遵循標準
GB/T 3408.2-2008 《大壩監(jiān)測儀器應變計》
GB/T 15406-2007 《巖土工程儀器基本參數及通用技術條件》
GB/T 24105-2009 《巖土工程儀器基本環(huán)境試驗條件及方法》
GB/T 13606-2007 《巖土工程儀器 振弦式傳感器通用技術條件》
SL 530-2012 《大壩安全檢測儀器檢驗測試規(guī)程》
DL/T 1271-2013 《鋼弦式監(jiān)測儀器鑒定技術規(guī)程》
GB/T21029-2007《巖土工程儀器系列型譜》
。。。。。。
1用途
VWS-10F型振弦式表面應變計適用于長期布設在水工結構物或其它結構物的表面，測量結構物表面的應變量，并可同步測量布設點的溫度。
振弦式表面應變計彈性模量小，與被測結構物的隨動性好，測量中不會干擾原應力場，包含式設計,全不銹鋼結構，安裝簡單使用可靠，并可回收重復使用。振弦式表面應變計具有智能識別功能。
2規(guī)格及主要技術參數
規(guī)格型號 | VWS-10F | ||
測量標距L | 100mm | ||
尺寸參數 | 有效直徑d | 22mm | |
端部直徑D | 24mm | ||
應變測 | 拉伸 | 1500με | |
量范圍 | 壓縮 | 1500με | |
靈敏度k | ≤0.5με | ||
擬合精度 | ≈0.1%F.S/0.5%F.S | ||
性能參數 | 測溫范圍 | -40℃～+80℃ | |
靈敏度 | ±0.1℃ | ||
測溫精度 | ±0.5℃ | ||
修正系數b | ≈13με/℃ | ||
彈性模量Eg | 300MPa～800MPa | ||
耐水壓 | ≥0.5MPa | ||
絕緣電阻 | ≥50MΩ | ||
注：頻率模數F=Hz2×10-3
3結構及工作原理
3.1結構
VWS-10F型振弦式表面應變計由應變計、安裝夾具、觀測電纜等組成。
3.2工作原理
當被測結構物發(fā)生變形，將帶動表面應變計變形，變形通過前、后端座傳遞給振弦轉變成振弦應力的變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經電纜傳輸至讀數裝置，即可測出結構物的應變量。同步測量埋設點的溫度值。
3.3計算方法
a) 當外界溫度恒定表面應變計*受到軸向變形時，其應變量ε與輸出的頻率模數△F具有如下線性關系：
ε= k×△F
△F = F - F0
式中：ε—表面應變計的測量值，單位為10-6；
k—表面應變計的測量靈敏度，單位為10-6/F；
△F—表面應變計實時測量值相對于基準值的變化量，單位為F；
F—表面應變計的實時測量值，單位為F；
F0—表面應變計的基準值，單位為F。
b) 當表面應變計不受外力作用時(儀器兩端標距不變)，而溫度增加△T時，表面應變計有輸出量△F′，這個輸出量是由溫度變化而造成的，因此在計算時應給以扣除。
實驗可知△F′與△T具有如下線性關系：
ε′= k×△F′+ b×△T = 0
k△F′= - b×△T
△T = T - T0
式中：b—表面應變計的溫度修正系數，單位為10-6/℃；
△T—溫度實時測量值相對于基準值的變化量，單位為℃；
T—溫度的實時測量值，單位為℃；
T0—溫度的基準值，單位為℃。
c) 布設在混凝土結構物或其它結構物表面的表面應變計，受到的是變形和溫度的雙重作用，此時的溫度修正系數為表面應變計的溫度修正系數與結構物的線膨脹系數之差，因此表面應變計一般計算公式為：
εm = k×△F + b′×△T = k×(F - F0) + (b-α)×(T - T0)
式中：εm—被測結構物的應變量，單位為10-6；
α—被測結構物的線膨脹系數，單位為10-6／℃；
混凝土的線膨脹系數通常取值為：α≈8～12×10-6/℃。
d) 表面應變計的計算工程值乘以被測物的彈?？傻帽粶y物的應力。
σ=(k×(F-F?) + (b-α)×(T-T?))×E
4埋設與安裝(圖2）
表面應變計的安裝分為兩步完成，步安裝夾具，第二步安裝表面應變計。
（圖2）表面應變計安裝示意圖
4.1安裝夾具
4.1.1 膨脹螺栓固定表面應變計，先將配好對的夾具裝上試棒，裝好后兩夾具的底面應在同一平面上，兩夾具上的緊固螺釘孔距應為100mm(儀器標距)。利用夾具安裝板上的4個孔，在儀器需要安裝的位置畫點、打孔、安裝膨脹螺栓，將裝有試棒的夾具組用膨脹螺栓固定上，既完成儀器夾具的安裝。
4.1.2膠粘固定表面應變計，先將被測結構物安裝儀器部位整平打毛，將裝有試棒的夾具底部的中間(在同一平面上)涂上AB膠(快干環(huán)氧樹脂膠)，再沿夾具四周涂上502快干膠，隨即粘貼在整平打毛部位，壓緊2分鐘左右即可松手，10分鐘左右即可粘貼牢固。
4.2安裝表面應變計
夾具固定后，輕輕拆下安裝試棒，將表面應變計從夾具的一端放入，直到表面應變計各端面與夾具外邊沿平齊。
表面應變計安裝時應根據要求調整測量范圍(調整初始值），方法是：在表面應變計的前法蘭端有一個螺紋孔，用配套拉桿進行拉、壓調整。調整時先將有電纜一端的緊固螺釘擰緊，讀數儀連接上表面應變計，利用拉桿進行拉或壓調整，調整范圍合適后將夾具另一端的緊固螺釘擰緊，并卸下調整拉桿(圖2)。
如現場需要的可安裝保護罩，同時將電纜按設計走向固定好，注意保護儀器的引出電纜。
4.3選取基準值
表面應變計的測量值為實時測量值相對于基準值的變化量，所以基準值選取的準確與否，將直接影響到測值的準確性。
在外荷載變動不大選取相同時間、穩(wěn)定氣溫的3次相近的讀數，經平均后做為基準值，表面應變計安裝在混凝土中應選取水化熱過后的測值?；鶞手颠x定后應做好記錄，作為計算的基準值。
為使基準值取的更準確，可將以上操作重復進行兩次，如果兩次測值基本相同(誤差≤0.5％F.S)，則證明基準值取值正確。
表面應變計的測量值出現偏差時，可用以上方法重新校準基準值。
5測量
現場測量表面應變計用VW-102A型讀數儀，將測量線一頭連接讀數儀，測量線另一頭的各色夾子對應連接表面應變計的輸出電纜， 黑、紅測頻率，白、綠測溫度。表面應變計內附有智能識別芯片，其內存貯有該表面應變計的編號、標定系數K、溫度修正系數b等信息。用讀數儀測量時會自動將識別信息讀出，順序存入讀數儀內，通訊給計算機，方便快速統(tǒng)計計算及查詢，使測量工作實現人工智能無紙化操作。
工程現場多支表面應變計電纜被意外挖斷，*用讀數儀測量一遍，就可自動識別出每支表面應變計所對應的編號及身份信息。
6 表面應變計故障檢查
當表面應變計測量出現故障時，可用萬用表檢查表面應變計電纜芯線間的電阻值，其正常狀況紅、黑芯線電阻值通常為300Ω左右；綠、白芯線電阻值在溫度25℃時應為3kΩ左右；紅、黑線對綠、白線或對屏蔽線(裸線)間絕緣電阻值應﹥50MΩ(測量絕緣電阻時可使用100V 直流兆歐表，萬用表測量絕緣電阻應用MΩ檔，其值應為無窮大∞)。
7 電纜故障檢查
表面應變計電纜接長用型號為YSPT－4水工**觀測電纜，其電纜電阻值約為45Ω/km左右。
7.1 用萬用表測量(黑、紅芯線)的電阻值：正常情況為300Ω左右，再加上電纜的電阻值。
a) 如果電阻測值正常，可能儀器損壞或進水；
b) 如果電阻測值非常大或無窮大，電纜或接頭斷路；
c) 如果電阻測值非常小，電纜或接頭短路。
其表現為讀數儀測量不出頻率值。
7.2 用萬用表測量(白、綠芯線)的電阻值：正常情況在溫度25℃時應為3kΩ左右，再加上電纜的電阻值。
a) 如果電阻測值正常，請檢查讀數儀及其測量連接線；
b) 如果電阻測值非常大或無窮大，電纜或接頭斷路；
c) 如果電阻測值非常小，電纜或接頭短路。
其表現為讀數儀測量不出溫度值。
7.3 用100V 直流兆歐表或萬用表測量表面應變計電纜芯線(紅、黑線對地線，白、綠線對地線，紅、黑線對白、綠線)的電阻值，其測值如果很小﹤5MΩ，可能電纜接頭進水短路。
其表現為讀數儀測量正常，MCU-32型分布式模塊自動測量單元測量頻率值可能會引起測值不穩(wěn)，測量溫度值將比正常值偏低10～20℃左右。
8 讀數儀測值不穩(wěn)
a) 將屏蔽線并接到讀數儀測量線的黑線夾子上；
b) 可能電纜接頭處進水，將其剪掉，重新連接；
c) 確定表面應變計的頻率范圍，正確選擇讀數儀的激勵類型；
d) 確定表面應變計的溫度電阻基值，正確選擇讀數儀的電阻基值；
e) 檢查附近是否有干擾源，如電動機、發(fā)電機、天線或交流動力電纜，遠離上述干擾源。
9 注意事項
表面應變計安裝就位前、后應及時測量頻率和溫度值，根據表面應變計編號和設計編號作好記錄并存檔，特別注意保護表面應變計信號引出電纜。
10驗收與保管
用戶開箱驗收儀器，應先檢查儀器的數量(包括附件)及出廠檢驗合格證等是否與裝箱清單相符。開箱后每支儀器應先用100V兆歐表量測電路與密封殼體之間的絕緣電阻，其測值應滿足絕緣電阻規(guī)定要求。驗收時每支儀器應用讀數儀測量，檢查儀器是否正常。
儀器應保管在干燥、通風的房間中。
11附言
VWS-10F型振弦式表面應變計自出廠之日起壹年內，如性能低于技術條件要求且系屬產品質量問題，本公司負責免費維修或更換(若因現場防雷系統(tǒng)不完善遭遇強雷電等不可抗力所造成的損壞不在其例）。
附件： VWS-10F型振弦式表面應變計安裝指南
1 VWS-10F型振弦式表面應變計零部件圖
2 VWS-10F型振弦式表面應變計總圖
3 夾具、試棒的使用方法
步：利用配備的內六角扳手松開夾具上的M6螺栓(見圖1)；
第二步：將夾具穿在試棒上，分別放在試棒的兩端(見圖2)；
第三步：將一個夾具外端面緊靠試棒凸緣，另一夾具外端面與試棒圓端面平齊，放在同一平面上分別擰緊兩個夾具的M6內六角螺栓，使兩夾具和試棒成為一體(見圖3)。
4 拉手的使用方法
步：表面應變計安裝完成后，如需調整初始讀數，將拉手安裝在表面應變計上(M6螺紋連接，如上圖所示)；
第二步：松開表面應變計安裝拉手一端夾具的M6螺栓，拉或推應變計使其初始讀數達到要求后，鎖緊M6螺栓(見上圖)；
第三步：取下拉手。
5 VWS-10F型振弦式表面應變計安裝步驟
步：在被測構件安裝位置打毛表面，將裝好試棒的夾具底面涂速干膠(如AB膠)粘貼在安裝位置，用手按緊待膠干后松手；
第二步:松開兩夾具M6螺栓，取下試棒；然后將表面應變計穿在固定好的夾具上，當表面應變計的圓端面與夾具外端面平齊后擰緊夾具M6螺栓；如需要調整表面應變計初始讀數時，請安裝拉手，調整初始讀數，完成后鎖緊螺栓；
第三步：取下拉手，合理敷設和保護觀測電纜，讀取讀數記錄在案。
6 VWS-10F型振弦式表面應變計觀測電纜芯線定義表
芯線顏色 | 紅 | 黑 | 綠 | 白 | 屏蔽線 |
定義 | 頻率+ | 頻率- | 溫度 | 溫度 | 地線 |
本使用說明由南京峟思工程儀器有限公司編制
使用說明中的型號、參數、公式、文字如遇有修改，恕不另行通告，謹請以**版本為準。
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