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錨索測力計
    發布時間: 2018-10-11 21:31    

VWA-1型振弦式錨索測力計適用于各類水利水電工程,長期監測水工結構物及巖石邊坡、橋梁、基坑、隧道等預應力的錨固狀態,是了解被測結構物載錨索應力變化的有效監測設備,并同步測量埋設點的溫度。

本使用說明僅適用于本公司生產的VWA型振弦式錨索測力計,其中包括VWA500~5000kN 系列型號。
1用途
VWA型振弦式錨索測力計適用于長期監測水工建筑物或其它混凝土建筑物、巖石邊坡預應力的錨固狀態。
2規格及主要技術參數

尺寸參數

筒高L, mm

100

錨索孔內外徑, mm

140/200

技術參數

額定載荷P, kN

2000

最大載荷Pm, kN

1500

分辨率k, %F.S

0.06%F.S

注:頻率模數F=Hz2×10-3
3結構及工作原理
3.1結構
VWA型振弦式錨索測力計由測力鋼筒、保護外護筒、振弦式應變計、引出電纜等組成。

3.2工作原理
VWA型振弦式錨索測力計在測力鋼筒上均布著數支振弦式應變計,當荷載使鋼筒產生軸向變形時,應變計與鋼筒產生同步變形,變形使應變計振弦產生應力變化,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,即可測出引起受力鋼筒變形的應變量,代入標定系數可算出錨索測力計所感受到的荷載值。
VWA型振弦式錨索測力計中的每支應變計為一個的測量單元,單支儀器即可測出測力計單邊的受力狀況,以此可計算出測力計受力的偏心方向及大小。由數支振弦式應變計的平均測值可計算出測力計的整體受力狀況。測力計測量信號由一根多芯電纜線引出。
VWA型振弦式錨索測力計工作條件:
a)測力計能在-25℃~+70℃的環境溫度下正常工作。
b)測力計能承受500kPa水壓力。
c)測力計絕緣電阻應>50MΩ。
3.3計算方法:
a)當荷載作用于測力計時,測力計鋼筒將產生軸向變形,其荷載量P與輸出頻率模數的變化量△F具有如下線性關系:
P = k △ F
△F = F- F0
式中: P - 測力計測量出的荷載量,單位為kN(千牛);
k — 測力計測量荷載量的最小讀數,單位為kN /F;
△F — 測力計實時測量值相對于基準值的變化量,單位為F;
F — 測力計的實時測量值,單位為F;
F0 — 測力計的基準值,單位為F。
b)當測力計有多支傳感器時,測力計的計算公式為:
P = k (△F1+△F2+△F3+···△Fn)/ n
式中: △F1+△F2+△F3+···—測力計單支儀器實時測量值相對于基準值的變化量,單位 為F;
N — 測力計上分布傳感器的數量。
c)當作用在測力計上的荷載恒定時,而溫度增加△T,此時測力計有一個輸出量△F′,這個輸出量僅僅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:
P′= k△F′+ b△T = 0
k△F′= -b△T
△T = T - T0
式中: b — 測力計的溫度修正系數,單位為kN /℃;
△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℃。
d)當測力計受到荷載和溫度的雙重作用時,測力計的一般計算公式為:
Pm = P + b△T = k(△F1+△F2+△F3+···△Fn)/ n + b (T - T0)
式中: Pm — 測力計測量出的荷載量,單位為kN(千牛)。
注: VWA型振弦式錨索測力計的敏感測量元件,與測力鋼筒的材料線膨脹系數極為接近,試驗所得其溫度修正系數b甚小,一般計算時可用公式b。
4埋設與安裝
4.1根據結構設計要求,測力計應安裝在錨固墊座上,鋼絞線或錨索從測力筒中心孔中穿過,測力計置于鋼墊座和工作錨之間。 4.2錨索測力計有一外保護筒,用以保護儀器。保護筒與測力筒上、下面之間應留有 3mm左右的距離,上、下承載錨固墊座應可靠的壓在測力筒上,錨固墊座與測力筒之間不應有間隙。
 4.3安裝時錨索測力計應放置平穩,如發現幾何偏心過大(儀器分測不等值,既為有幾何偏心),應即時予以調整。
4.4錨索測力計安裝定位后應及時測量儀器初值,根據儀器編號和設計編號作好記錄并存檔,嚴格保護好儀器的引出電纜。


2 測量
測量錨索測力計應先將測量多點線的快速插頭插入VW-102型讀數儀的右邊多頭插座上,測量多點線共有10個單色夾子,將其中一點連接上傳感器的輸出電纜兩兩同色中的一根,兩兩同色中另一根同色線,即此測量頻率。白、綠線測溫度。振弦式傳感器內附有智能識別芯片,其內存貯有該傳感器的編號信息。

多弦錨索測力計標準配置的接線表:
測點號  端子號  10芯電纜芯線  傳感器電纜芯線
1#        1       紅色線       1#傳感器紅色線  
            2       橙色線       1#傳感器黑色線
2#        3       黑色線       2#傳感器紅色線  
            4       灰色線       2#傳感器黑色線
3#        5       黃色線       3#傳感器紅色線 
            6       棕色線       3#傳感器黑色線
4#        7       藍色線       4#傳感器紅色線 
            8       紫色線       4#傳感器黑色線
溫度     9        白色線       4#傳感器白色線 
           10       綠色線       4#傳感器綠色線
屏蔽     11      屏蔽線       4個測點屏蔽線并接









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