在橋梁、隧道、建筑等工程結構監(jiān)測中,振弦式應變計是測量應變的“核心傳感器”。但面對電焊式與埋入式兩種安裝類型,許多工程師常陷入選擇困惑:
點焊式應變計適合焊接在鋼結構表面,但能否用于混凝土?
埋入式應變計需要預埋到結構內(nèi)部,施工復雜是否值得?
兩種類型的成本、精度、耐久性有何差異?
南京峟思將為大家解析兩類振弦應變計的核心區(qū)別,并給出選型決策框架,助您快速匹配項目需求。
一、本質(zhì)區(qū)別:安裝方式?jīng)Q定應用場景
1. 點焊式應變計(如峟思VWS-05型,以下均以該型號為例)
安裝方式:通過點焊或粘接固定在結構物表面(如鋼梁、鋼板)。
適用場景:
? 鋼結構:橋梁、廠房、管道等表面應變監(jiān)測。
? 既有結構改造:無需破壞原有結構,安裝靈活。
? 短期或長期監(jiān)測:適用于施工階段或運營期。
耐水壓≥0.5MPa,可同步測溫(-40℃~+80℃)。
2. 埋入式應變計
安裝方式:預埋至混凝土、巖土或復合材料內(nèi)部。
適用場景:
? 混凝土結構:大壩、樁基、隧道襯砌內(nèi)部應變監(jiān)測。
? 隱蔽性要求高:監(jiān)測數(shù)據(jù)不易受表面環(huán)境影響。
? 新建工程:需在澆筑前預埋,與結構同步變形。
二、性能對比:5大維度決定選型方向
對比維度 | 點焊式應變計 | 埋入式應變計 |
---|---|---|
安裝復雜度 | 低(表面焊接/粘貼) | 高(需預埋且保護電纜) |
抗干擾能力 | 易受表面腐蝕、溫度波動影響 | 受結構內(nèi)部保護,穩(wěn)定性更高 |
測量對象 | 表面局部應變 | 結構內(nèi)部整體應變 |
施工階段適配性 | 可后期加裝,適合改造項目 | 需在施工初期預埋,適配新建工程 |
成本 | 單點成本低,但多點部署需布線 | 單點成本高,但長期維護費用低 |
三、如何選擇?3步?jīng)Q策法
步驟1:明確監(jiān)測目標
測表面or測內(nèi)部?
鋼構表面變形選點焊式(如橋梁應力監(jiān)測);
混凝土內(nèi)部應力選埋入式(如大壩內(nèi)部裂縫預警)。
步驟2:評估環(huán)境條件
腐蝕性環(huán)境:埋入式受保護更好;電焊式需額外做防水涂層(如文檔中提到的“防水復合劑”)。
溫度波動:兩者均支持溫度補償,但電焊式受外部溫度影響更直接。
步驟3:權衡成本與工期
預算有限+工期緊:點焊式安裝快捷,適合快速部署。
長周期監(jiān)測+高精度需求:埋入式初始成本高,但數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更優(yōu)。
四、工程案例參考
案例1:鋼結構橋梁監(jiān)測(電焊式)
某跨江大橋采用VWS-05型電焊式應變計,直接點焊在鋼梁表面,實時監(jiān)測車輛荷載下的動態(tài)應變,同步通過溫度修正公式εm = k×(F-F?)+(b-α)×(T-T?)消除熱脹冷縮干擾,數(shù)據(jù)誤差<0.5%F.S。
案例2:混凝土大壩監(jiān)測(埋入式)
某水電站大壩預埋振弦式應變計,澆筑時與混凝土結合,持續(xù)監(jiān)測內(nèi)部水壓和溫度變化,10年內(nèi)數(shù)據(jù)漂移<1%,成功預警局部應力超限風險。
五、常見誤區(qū)答疑
“點焊式不能測混凝土?”
? 可測!但需確?;炷帘砻嫫秸?需打磨至無油無銹),并通過粘合劑固定。
“埋入式應變計安裝后無法更換?”
? 是的!因此需嚴格驗收(參考文檔“絕緣電阻≥50MΩ”),并預留冗余監(jiān)測點。
“哪種更適合長期監(jiān)測?”
? 埋入式壽命更長(結構保護),但點焊式可通過防護設計(如加蓋板)延長使用周期。
電焊式與埋入式振弦應變計并無絕對“優(yōu)劣”,關鍵是根據(jù)工程需求匹配特性:表面快速監(jiān)測選電焊式,靈活高效;內(nèi)部精準監(jiān)測選埋入式,穩(wěn)定可靠。
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