當(dāng)前位置：無(wú)應(yīng)力計(jì)與應(yīng)變計(jì)：原理差異及技術(shù)解析
在工程安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，應(yīng)變測(cè)量是評(píng)估結(jié)構(gòu)物受力狀態(tài)的核心手段。南京峟思工程儀器有限公司研發(fā)的應(yīng)變計(jì)與無(wú)應(yīng)力計(jì)，雖同屬應(yīng)變測(cè)量設(shè)備，卻因設(shè)計(jì)理念和應(yīng)用場(chǎng)景的差異，成為解決不同工程問(wèn)題的"孿生工具"。本文將為大家深度解析二者的本質(zhì)區(qū)別。
一、核心功能定位
| 指標(biāo) | VWS-10F表面應(yīng)變計(jì) | VWS-W無(wú)應(yīng)力計(jì) |
|---|---|---|
| 測(cè)量對(duì)象 | 結(jié)構(gòu)物表面總應(yīng)變（應(yīng)力+非應(yīng)力應(yīng)變） | 混凝土自身體積變形（非應(yīng)力應(yīng)變） |
| 適用場(chǎng)景 | 橋梁、隧道襯砌、鋼結(jié)構(gòu)表面 | 大壩、核電站等大體積混凝土內(nèi)部 |
| 干擾抑制 | 彈性模量匹配技術(shù)（Eg=300-800MPa） | 雙層鍍鋅鋼筒隔離（夾層8-10mm） |
| 典型安裝位置 | 迎水面、應(yīng)力集中區(qū) | 結(jié)構(gòu)物中心非受力區(qū) |
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與技術(shù)參數(shù)
1. 機(jī)械結(jié)構(gòu)差異
VWS-10F
采用一體化不銹鋼外殼(端部直徑24mm)，標(biāo)配可調(diào)夾具系統(tǒng)，支持螺栓/膠粘兩種安裝方式，標(biāo)距固定為100mm。
VWS-W
由振弦式應(yīng)變計(jì)(標(biāo)距100/150mm)與無(wú)應(yīng)力桶組成，桶體為截頭錐形(高度32cm，大口22cm)，內(nèi)部預(yù)埋同標(biāo)號(hào)細(xì)骨料混凝土，確保應(yīng)力隔離。
2. 關(guān)鍵性能參數(shù)對(duì)比
| 參數(shù) | VWS-10F | VWS-10W | VWS-15W |
|---|---|---|---|
| 標(biāo)距L | 100mm | 100mm | 150mm |
| 耐水壓 | ≥0.5MPa | ≥1MPa | ≥1MPa |
| 溫度修正系數(shù)b | 13με/℃ | 13με/℃ | 13με/℃ |
| 隔離效能 | - | 應(yīng)力衰減≥95% | 應(yīng)力衰減≥95% |
| 安裝耗時(shí) | 15min（表面快速安裝） | 48h（預(yù)澆筑+埋設(shè)） | 48h（預(yù)澆筑+埋設(shè)） |
三、測(cè)量原理與數(shù)據(jù)處理
1. 計(jì)算公式差異
表面應(yīng)變計(jì)
εm=k×ΔF+(b?α)×ΔTεm=k×ΔF+(b?α)×ΔT
(需扣除結(jié)構(gòu)物線膨脹系數(shù)α≈8-12με/℃)
無(wú)應(yīng)力計(jì)
εm=k×ΔF+b×ΔTεm=k×ΔF+b×ΔT
(無(wú)外部應(yīng)力干擾，僅反映材料自身變形)
2. 溫度補(bǔ)償機(jī)制
VWS-10F：內(nèi)置熱敏電阻(測(cè)溫精度±0.5℃)，自動(dòng)補(bǔ)償傳感器溫漂
VWS-W：需外接獨(dú)立溫度傳感器組，同步監(jiān)測(cè)桶內(nèi)外溫差
四、安裝工藝要點(diǎn)對(duì)比
1. 表面應(yīng)變計(jì)安裝流程
夾具固定：間距100mm，膨脹螺栓或環(huán)氧膠粘接
應(yīng)變計(jì)調(diào)整：通過(guò)螺紋孔拉壓調(diào)整初始值(量程±1500με)
電纜防護(hù)：安裝保護(hù)罩，避免機(jī)械損傷
2. 無(wú)應(yīng)力計(jì)埋設(shè)規(guī)范
預(yù)澆筑：提前48小時(shí)用細(xì)骨料混凝土填充桶體，人工振搗密實(shí)
居中定位：利用桶內(nèi)鐵絲懸吊應(yīng)變計(jì)，偏差≤2mm
埋設(shè)方向：桶口向下防止骨料沖擊，距結(jié)構(gòu)邊界≥50cm
五、典型故障診斷對(duì)比
| 故障現(xiàn)象 | VWS-10F可能原因 | VWS-W可能原因 |
|---|---|---|
| 頻率信號(hào)丟失 | 電纜接頭氧化（電阻＞300Ω） | 混凝土滲水導(dǎo)致短路（絕緣＜5MΩ） |
| 溫度數(shù)據(jù)漂移 | 傳感器受日照不均 | 桶內(nèi)外溫差超20℃ |
| 數(shù)據(jù)周期性波動(dòng) | 結(jié)構(gòu)物熱脹冷縮（ΔT＞10℃/d） | 地下水位變化影響桶體微變形 |
南京峟思通過(guò)異化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了表面應(yīng)力與材料變形的精準(zhǔn)分離，配合峟思云平臺(tái)的專(zhuān)業(yè)分析模塊，為工程人員提供從數(shù)據(jù)采集到安全評(píng)估的完整解決方案。正確選擇和應(yīng)用這兩類(lèi)儀器，將成為把控工程質(zhì)量、預(yù)防結(jié)構(gòu)病害的關(guān)鍵技術(shù)支撐。
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