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振弦式和光纖光柵類傳感器
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大量程基巖位移計
    發布時間: 2021-07-26 21:55    

VWD-B型振弦式基巖位移計適用于長期測量水工結構物或其它混凝土結構物與地基之間的開合度(位移),并可同步測量埋設點的溫度。

振弦式基巖位移計的傳感器采用的是VWD型振弦式位移計,由其加裝配套附件而組成,振弦式基巖位移計具有參數識別功能。

1用途

VWD-B型振弦式基巖位移計適用于長期測量水工結構物或其它混凝土結構物與地基之間的開合度(位移),并可同步測量埋設點的溫度。

振弦式基巖位移計的傳感器采用的是VWD型振弦式位移計,由其加裝配套附件而組成,振弦式基巖位移計具有參數識別功能。

2規格及主要技術參數

規格型號

VWD-20B

VWD-50B

VWD-100B

VWD-200

儀器外徑mm

30.5

24

24

儀器長度mm

300

330

300

430

測量范圍mm

0~20

0~50

0~100

0~200

靈敏度mm

≤0.01

≤0.02

≤0.04

≤0.08

擬合精度

≈0.1%F.S/0.5%F.S

    測溫范圍

-40~+80℃

靈敏度

±0.1℃

測溫精度

±0.5

修正系數b


≈0.969 F/℃

耐水壓

≥1MPa

    絕緣電阻

≥50MΩ

儲存溫度

-40~+80℃

:頻率模數F=Hz2×10-3

3結構及工作原理

3.1結構

VWD-B型振弦式基巖位移計由位移計、護管、護管座、止位環、轉接頭、觀測電纜、振弦及激振電磁線圈等組成(圖3.1)。

3.2工作原理

當建筑物底板與地基之間的結合縫發生開合時,埋在基巖內的錨桿將帶動基巖位移計測桿滑動,其滑動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,即可測出被測結構物的位移量。同步測量埋設點的溫度值。

3.3計算方法

a) 當外界溫度恒定基巖位移計僅受到軸向變形時,其位移量J與輸出的頻率模數△F具有如下線性關系:

                          L = k×△F

                        △F = F - F0

式中:L—基巖位移計的測量值,單位為mm;

k—基巖位移計的測量靈敏度,單位為mm/F;

        △F—基巖位移計實時測量值相對于基準值的變化量,單位為F;

          F—基巖位移計的實時測量值,單位為F;

          F0—基巖位移計的基準值,單位為F。

b) 當基巖位移計不受外力作用(儀器兩端標距不變),溫度增加△T時,基巖位移計有輸出量△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:

                 L′= k×△F′+ b×△T = 0

            K×△F′= -b×△T

               △T = T - T0

式中:b—基巖位移計的溫度修正系數,單位為mm/℃;

        △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) 埋設在水工建筑物或其它混凝土建筑物下的基巖位移計,受到的是位移和溫度的雙重作用,因此基巖位移計一般計算公式為:

Lm  = k×△F + (b – h×α)×△T = k×(F - F0)+(b – h×α)×(T - T0)

式中 :Lm—被測結構物的位移量,單位為mm;

             h—測桿長度,單位為mm;

           α—測桿的線膨脹系數,單位為10-6/℃。

:測桿材料為不銹鋼,不銹鋼的線膨脹系數通常為: α=16.5×10-6/℃。

VWD-B型振弦式基巖位移計有溫度自動補償功能,溫度修正系數小于最小讀數,使用中位移計不需要溫度修正。










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