1、用途

　　VWD型振弦式位移計(jì)適用于長期測量水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物伸縮縫的開合度(位移)，亦可用于測量土壩、土堤、邊坡等結(jié)構(gòu)物的位移、沉陷、應(yīng)變、滑移，并可同步測量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。

　　加裝配套附件可組成基巖位移計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)、土應(yīng)變計(jì)等測量位移的傳感器，振弦式位移計(jì)具有參數(shù)識別功能。

　　2、規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

注：頻率模數(shù)F=Hz²×10^-3

　　3、結(jié)構(gòu)及工作原理

　　3.1結(jié)構(gòu)

　　VWD型振弦式位移計(jì)由萬向節(jié)、不銹鋼護(hù)管、二級機(jī)械負(fù)放大機(jī)構(gòu)、觀測電纜、振弦及激振電磁線圈等組成。

　　3.2工作原理

　　當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物發(fā)生變形時將會拉動位移計(jì)測桿位移，經(jīng)萬向節(jié)傳遞給二級機(jī)械負(fù)放大機(jī)構(gòu)，經(jīng)負(fù)放大后的位移傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)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(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測出被測結(jié)構(gòu)物的位移量。同步測量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。

　　3.3計(jì)算方法

　　a) 當(dāng)外界溫度恒定位移計(jì)僅受到軸向位移，其位移量L與輸出的頻率模數(shù)△F具有如下線性關(guān)系：

　　L = k△F

　　△F = F - F?

　　式中：L—位移計(jì)的測量值，單位為mm;

　　K—位移計(jì)的測量靈敏度，單位為mm/F;

　　△F—位移計(jì)實(shí)時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為F;

　　F—位移計(jì)的實(shí)時測量值，單位為F;

　　F?—位移計(jì)的基準(zhǔn)值，單位為F。

　　b)  當(dāng)位移計(jì)不感受位移(儀器兩端標(biāo)距不變)，而溫度增加△T時，位移計(jì)有輸出量△F′，這個輸出量僅僅是由溫度變化而造成的，因此在計(jì)算時應(yīng)給以扣除。實(shí)驗(yàn)可知△F′與△T具有如下線性關(guān)系：

　　L′= k×△F′+ b×△T = 0

　　K×△F′= -b×△T

　　△T = T - T?

　　式中：b—位移計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為mm/℃;

　　△T—溫度實(shí)時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為℃;

　　T—溫度的實(shí)時測量值，單位為℃;

　　T?—溫度的基準(zhǔn)值，單位為℃。

　　c) 埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)或其它結(jié)構(gòu)物上的位移計(jì)，受到的是位移和溫度的雙重作用，因此位移計(jì)的一般計(jì)算公式為：

　　Lm = k×△F + b×△T = k×(F - F?)+b×(T - T?)

　　式中：Lm—被測結(jié)構(gòu)物的位移量，單位為mm。

　　注：VWD型振弦式位移計(jì)有溫度自動補(bǔ)償功能，溫度修正系數(shù)小于最小讀數(shù)，使用中不需要溫度修正，計(jì)算時可用公式a。

　　4、埋設(shè)與安裝

　　4.1簡述

　　位移計(jì)的使用場合很廣，儀器經(jīng)加裝一些附件就可以組裝成裂縫計(jì)、測縫計(jì)、位錯計(jì)、基巖位移計(jì)、土體沉降計(jì)、土體位移計(jì)、多點(diǎn)位移計(jì)、脫空計(jì)等測量位移的儀器。這些儀器在工程上的應(yīng)用場合不同，安裝條件和埋設(shè)方法也各不相同，請參見相關(guān)儀器的使用說明，以下對位移計(jì)的安裝方法進(jìn)行說明。

　　4.2安裝附件的種類

　　位移計(jì)安裝附件的種類分為基本配置附件和選配附件兩大類。

　　4.2.1基本配置附件(圖4.2.1)

　　(圖4.2.1) VWD型振弦式位移計(jì)基本配置附件圖

　　1) 萬向節(jié)：用于連接位移計(jì)和角鐵架，消除切向位移對軸向位移測量的影響。

　　2) 角鐵架：用于將位移計(jì)固定在被測結(jié)構(gòu)物的表面。

　　3) 內(nèi)六角螺栓：用于萬向節(jié)與角鐵架的連接。

　　4) 膨脹螺栓：用于將角鐵架固定在被測結(jié)構(gòu)物上。

　　4.2.2選配附件(圖4.2.2)

　　(圖4.2.2) VWD型振弦式位移計(jì)選配附件圖

　　a) 不等邊角鐵架：當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物表面不平整，需抬高位移計(jì)安裝時選用;

　　b) 高角鐵架：當(dāng)安裝位移計(jì)的位置需跨越凸起的障礙物時選用;

　　c) 接長測桿及接頭:當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物安裝位移計(jì)的兩端相距比較遠(yuǎn)，需接長測桿時選用;

　　d) 護(hù)管及配件：當(dāng)安裝在土體中，位移計(jì)及測桿需要保護(hù)時選用。

　　4.3安裝方法

　　位移計(jì)安裝前應(yīng)用讀數(shù)儀測讀檢查是否正常，確定正常后方可使用。同時檢查位移計(jì)各配件是否齊全，確認(rèn)后將位移計(jì)、萬向節(jié)、角鐵架裝配在一起。

　　4.3.1組裝位移計(jì)

　　先將2個萬向節(jié)裝配在位移計(jì)兩頭M6螺紋處并擰緊，然后用兩顆M6的內(nèi)六角螺釘將兩個角鐵按(圖4.3.1)所示方向固定在位移計(jì)兩頭的萬向節(jié)上。

　　(圖4.3.1) VWD型振弦式位移計(jì)裝配圖

　　4.3.2 安裝位移計(jì)

　　把組裝好的位移計(jì)擺放在被測結(jié)構(gòu)物測量位置，確定固定端和移動端的位置及方向。先在位移計(jì)固定端做打孔標(biāo)記，然后在標(biāo)記處鉆孔，安裝膨脹螺栓，固定位移計(jì)的第一個角鐵。

　　沿位移計(jì)軸線方向拉動位移計(jì)滑動測桿，拉出初始值位置(按設(shè)計(jì)要求)，在位移計(jì)移動端做好打孔標(biāo)記，然后在標(biāo)記處打孔，安裝膨脹螺栓，固定第二個角鐵。

　　最后擰緊連接萬向節(jié)的2顆內(nèi)六角螺釘并固定2個角鐵上的膨脹螺栓。敷設(shè)過程注意保護(hù)觀測電纜，安裝完成 (圖4.3.2)。

　　(圖4.3.2) VWD型振弦式位移計(jì)安裝圖

　　4.3.3接長測桿的安裝

　　當(dāng)位移計(jì)在被測結(jié)構(gòu)物的安裝端點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，需將測桿接長。接長測桿的標(biāo)準(zhǔn)長度為：0.5米、1米、1.5米三種。連接方法見(圖4.3.3)。

　　(圖4.3.3) VWD型振弦式位移計(jì)接長測桿安裝圖

　　4.3.4位移計(jì)和測桿的防護(hù)

　　當(dāng)位移計(jì)和測桿安裝在易損壞的環(huán)境中時需要外加防護(hù)管(圖4.3.4)。

　　(圖4.3.4) VWD型振弦式位移計(jì)及接長測桿護(hù)管安裝圖

　　4.4注意事項(xiàng)

　　位移計(jì)安裝場合位移量都較大，如電纜保護(hù)不當(dāng)容易被拉斷，所以在埋設(shè)時應(yīng)注意電纜的合理延長，緊靠位移計(jì)的電纜應(yīng)特別放松，在回填時不可使電纜拉緊。

　　位移計(jì)在安裝時要按要求調(diào)整測桿的初始位置，應(yīng)同時滿足拉、壓位移量程的需要。

　　埋設(shè)安裝完成后將電纜集中引出，按設(shè)計(jì)走向埋設(shè)固定好。根據(jù)儀器編號和設(shè)計(jì)編號作好記錄并存檔，嚴(yán)格保護(hù)好儀器的引出電纜。

　　4.5選取基準(zhǔn)值

　　位移計(jì)的測量值為實(shí)時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量，所以基準(zhǔn)值選取的準(zhǔn)確與否，將直接影響到測值的準(zhǔn)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(shù)，經(jīng)平均后做為基準(zhǔn)值，位移計(jì)安裝在混凝土中應(yīng)選取水化熱過后的測值?；鶞?zhǔn)值選定后應(yīng)做好記錄，作為計(jì)算的基準(zhǔn)值。

　　為使基準(zhǔn)值取的更準(zhǔn)確，可將以上操作重復(fù)進(jìn)行兩次，如果兩次測值基本相同(誤差≤0.5%F.S)，則證明基準(zhǔn)值取值正確。

　　位移計(jì)的測量值出現(xiàn)偏差時，可用以上方法重新校準(zhǔn)基準(zhǔn)值。

　　5、測量

　　現(xiàn)場測量位移計(jì)用VW-102A型讀數(shù)儀，將測量線一頭連接讀數(shù)儀，測量線另一頭的各色夾子對應(yīng)連接上位移計(jì)的輸出電纜，  黑、紅測頻率，白、綠測溫度。位移計(jì)內(nèi)附有智能識別芯片，其內(nèi)存貯有該位移計(jì)的編號、標(biāo)定系數(shù)K、溫度修正系數(shù)b等信息。用讀數(shù)儀測量時會自動將識別信息讀出，順序存入讀數(shù)儀內(nèi)，通訊給計(jì)算機(jī)，方便快速統(tǒng)計(jì)計(jì)算及查詢，使測量工作實(shí)現(xiàn)人工智能無紙化操作。

　　工程現(xiàn)場多支位移計(jì)電纜被意外挖斷，僅用讀數(shù)儀測量一遍，就可自動識別出每支位移計(jì)所對應(yīng)的編號及身份信息。

　　6、故障檢查

　　紅/黑之間正常300多歐姆

　　綠/白之間測出阻值查表可以得出溫度

　　紅或黑或綠或白對地之間正常絕緣20兆歐姆以上

　　紅或黑對綠或白之間正常絕緣20兆歐姆以上

　　如果以上測量不正常說明傳感器或接頭待檢查，請與我司技術(shù)人員聯(lián)系

　　配套選購

　　·YSPT-4P 雙護(hù)套四芯屏蔽電纜

　　·VM-103 全功能讀數(shù)儀、MCU 系列自動化采集模塊

　　·峟思單機(jī)版軟件、峟思云平臺

　　遵循標(biāo)準(zhǔn)

　　·SL361-2006《大壩觀測儀器位移計(jì)》

　　·GB/T 24105-2009 《巖土工程儀器基本環(huán)境試驗(yàn)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(shù)條件》

　　·SL 530-2012 《大壩安全檢測儀器檢驗(yàn)測試規(guī)程》

　　·DL/T 1271-2013 《鋼弦式監(jiān)測儀器鑒定技術(shù)規(guī)程》

　　·GB/T21029-2007《巖土工程儀器系列型譜》

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