1、用途
VWD-D型振弦式單點位移計適用于長期埋設在水工結構物及土壩、土堤、邊坡、隧道等結構物內,測量結構物內深層部位的位移、沉降、應變、滑移等,并可同步測量埋設點的溫度。
振弦式單點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,振弦式單點位移計具有參數(shù)識別功能。
2、規(guī)格及主要技術參數(shù)
規(guī)格型號 | VWD-50D | VWD-100D | VWD-200D |
儀器外徑mm | 30 | 24 | |
儀器長度mm | 330 | 300 | 430 |
測量范圍mm | 0~50 | 0~100 | 0~200 |
靈敏度mm | ≤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(shù)b | ≈0.969 F/℃ | ||
耐水壓 | ≥1MPa | ||
絕緣電阻 | ≥50MΩ | ||
儲存溫度 | -30℃~+70℃ |
注:頻率模數(shù)F=Hz2×10-3
3、結構及工作原理
3.1結構
VWD-D型振弦式單點位移計由基座、位移計、不銹鋼測桿、測桿接頭、護管、護管接頭、護管密封頭、錨頭、觀測電纜、振弦及激振電磁線圈等組成(圖3.1)。

(圖3.1) VWD-D型單點位移計結構示意圖
3.2工作原理
當被測結構物發(fā)生位移時錨頭帶動測桿,測桿位移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(shù)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
埋設在水工建筑物或其它構筑物內的單點位移計,受到的是位移和溫度的雙重作用,因此單點位移計一般計算公式為:
L = k×△F + (b – h×α)×△T = k×(F - F?)+(b – h×α)×(T - T?)
式中:L—位移計的測量值,單位為mm;
k—位移計的測量靈敏度,單位為mm/F;
△F—位移計實時測量值相對于基準值的變化量,單位為F;
b—位移計的溫度修正系數(shù),單位為mm/℃;
h—測桿長度,單位為mm;
α—測桿的線膨脹系數(shù),單位為10-6/℃;
△T—溫度實時測量值相對于基準值的變化量,單位為℃;
F—位移計的實時測量值,單位為F;
F?—位移計的基準值,單位為F;
T—溫度的實時測量值,單位為℃;
T?—溫度的基準值,單位為℃。
注:測桿材料為不銹鋼,不銹鋼的線膨脹系數(shù)通常為: α=16.5×10-6/℃。
4、埋設與安裝
4.1埋設前的準備
首先檢查位移計是否完好以及安裝附件是否齊全,將位移計連接讀數(shù)儀,用手握住儀器后端座與測桿,向兩頭拉或壓,讀數(shù)儀測值是否正常。確認位移計完好后,按設計要求接長電纜準備安裝。
4.2埋設步驟
4.2.1簡述
單點位移計由振弦式位移計加裝附件組成,附件由安裝基座及鎖緊裝置、位移計護管、測桿護管、測桿接頭、錨頭及密封頭等組成。
單點位移計是為測量被測結構物深層基礎與安裝基座之間的位移,在工地現(xiàn)場首先要在安裝位置造孔,造孔直徑≥90mm以便于灌漿。
單點位移計測桿的長度,根據(jù)設計埋設深度配置。單點位移計入孔就位后,鉆孔內要灌入沙漿固結,待沙漿固結后及時調整位移計的初始值,做好孔口和電纜的保護。

(圖4.2.2)VWD-D型單點位移計埋設示意圖
4.2.2埋設步驟
首先檢查位移計是否工作正常,避免有問題的位移計埋人。需根據(jù)埋設深度配置測桿和護管的長度,測桿長度分為1.5米、1米、0.5米三種規(guī)格,護管長度為1.5米。測桿不能隨意裁斷,護管可以隨意裁斷。測桿通過測桿接頭螺紋連接,護管通過護管接頭插入連接,在護管接頭處涂PVC膠。
鉆孔深度按設計要求確定,鉆孔直徑應保證單點位移計和注漿管能順利插入到孔底。孔鉆后應清孔,將組裝好的單點位移計插入孔內,就位后灌注水泥砂漿直至孔口,見(圖4.2.2)所示。
完成以上步驟后,待孔內砂漿凝固后應及時調整位移計的初始值,使位移計的拉、壓量程在規(guī)定范圍內。 方法:松開基座上端的位移計鎖緊螺栓,先向上拉動位移計,當位移計能上下移動后,向下推位移計直到推不動為止,然后根據(jù)量程要求向上拉動位移計,拉動的距離為位移計的沉降測量范圍。
4.3注意事項
單點位移計安裝定位后應及時測量儀器初始值,根據(jù)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。
4.4選取基準值
單點位移計的測量值為實時測量值相對于基準值的變化量,所以基準值選取的準確與否,將直接影響測值的準確性。
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),經平均后做為基準值,單點位移計安裝在混凝土中應選取水化熱過后的測值?;鶞手颠x定后應做好記錄,作為計算的基準值。
為使基準值取的更準確,可將以上操作重復進行兩次,如果兩次測值基本相同(誤差≤0.5%F.S),則證明基準值取值正確。
單點位移計的測量值出現(xiàn)偏差時,可用以上方法重新校準基準值。
5、測量
現(xiàn)場測量單點位移計用VW-102A型讀數(shù)儀,將測量線一頭連接讀數(shù)儀,將測量線另一頭的各色夾子對應連接上單點位移計的輸出電纜, 黑、紅測頻率,白、綠測溫度。單點位移計內附有智能識別芯片,其內存貯有該單點位移計的編號、標定系數(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,通訊給計算機,方便快速統(tǒng)計計算及查詢,使測量工作實現(xiàn)人工智能無紙化操作。
工程現(xiàn)場若多支單點位移計電纜匯集在一起被意外挖斷,僅用讀數(shù)儀測量一遍,就可自動識別出每支單點位移計所對應的編號及身份信息。
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,請與我司技術人員聯(lián)系
配套選購
·YSPT-4P 雙護套四芯屏蔽電纜
·VM-103 全功能讀數(shù)儀、MCU 系列自動化采集模塊
·峟思單機版軟件、峟思云平臺
遵循標準
·SL361-2006《大壩觀測儀器位移計》
·GB/T 24105-2009 《巖土工程儀器基本環(huán)境試驗條件及方法》
·GB/T 13606-2007 《巖土工程儀器 振弦式傳感器通用技術條件》
·SL 530-2012 《大壩安全檢測儀器檢驗測試規(guī)程》
·DL/T 1271-2013 《鋼弦式監(jiān)測儀器鑒定技術規(guī)程》
·GB/T21029-2007《巖土工程儀器系列型譜》
……
安全監(jiān)測儀器術語定義 | |
頻率模數(shù) | 分辨力 |
振弦式傳感器的測量單位之一,為輸出信號頻率平方的千分之一(f2/1000),以kHz2表示。 | 在測量范圍內,振弦式傳感器所能感測的被測量的最小變化值,以滿量程輸出百分比表示。 |
起始值 | 滯后 |
儀器在現(xiàn)場零荷載下的測值。 | 振弦式傳感器在輸入量作滿量程變化時一輸入量,傳感器的正、反行程輸出量的最大偏差,以滿量程輸出百分比表示。 |
初始值 | 不重復度 |
儀器安裝后,在既定荷載下,安裝影響消除后的測值。 | 振弦式傳感器在一段時間間隔內,在相同的工作條件下,輸入量從同一方向作滿量程變化,多次趨近并到達同一校準點時所測量的一組輸出量之間的分散程度,以滿量程輸出百分比表示。 |
基準值 | 非線性度 |
相對于荷載條件的計算起點的測值。 | 振弦式傳感器正 、反行程實際平均特性曲線相對于參比直線的最大偏差,用滿量程輸出的百分比來表示。 |
滿量程 | 綜合誤差 |
儀器標稱范圍兩極限之差的模,以FS表示。例如,對從-10v~+10v的標稱范圍,其量程為20V。 振弦式傳感器工作特性所決定的最大輸出頻率的平方和最小輸出頻率的平方的代數(shù)差。 以頻率模數(shù)(f2/1000)為輸出量的振弦式傳感器,其滿量程輸出可表征為其最大輸出頻率模數(shù)和最小輸出頻率模數(shù)的代數(shù)差。 | 振弦式傳感器進程平均校準曲線和回程平均校準曲線二者與工作直線的最大偏差,用滿量程輸出的百分比來表示;該誤差是反映振弦式傳感器的綜合性能指標。 |