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振弦式和光纤光栅类传感器
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振弦式单点位移计
    发布时间: 2017-12-05 21:27    

VWJC 型振弦式单点位移计适用于长期测量水工结构物或其它混凝土结构物与基础(基岩、土体、砂体、软基等)之间的位移值 (开合度、沉降量、隆起变形量),亦可用于测量土石坝、边坡、地基等构筑体或其它回填土体的位移值,并可同步测量埋设点的温度和智能识别功能。

本使用说明仅适用于本公司生产的VWJC型振弦式单点位移计。VWJC型振弦式单点位移计,其中包括有VWJC-100等型号,多种规格。

1用途    

   VWJC型振弦式单点位移计适用于长期埋设在水工结构物或土坝、土堤、边坡等结构物内,测量结构物深层部位的位移、沉降、应变、滑移等,并可同步测量埋设点的温度。

2规格及主要技术参数

 

规格代号

VWJC-150

VWJC-200

VWJC-250

测量范围:     mm

0150

0200

0250

灵敏度k      mmF

0.06

0.08

0.1

测量精度:     F.S

±0.1%

±0.1%

±0.1%

温度测量范围: ℃

-40+150

-40+150

-40+150

温度测量精度: ℃

±0.5

±0.5

±0.5

仪器外径:     mm

30

30

30

仪器长度:     mm

400

400

500

耐水压:       MPa

1

1

1

绝缘电阻:     MΩ

50

50

50

注:频率模数F=Hz2×10-3

3结构及工作原理

3.1结构

   VWJC型振弦式单点位移计由位移传感器、不锈钢测杆、锚头及护管、传感器保护筒、观测电缆等组成。

3.2工作原理

    当被测结构物发生变形时将会通过单点位移计的锚头带动测杆,测杆拉动位移计产生位移变形,变形传递给振弦转变成振弦应力的变化,从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率,频率信号经电缆传输至读数装置,即可测出被测结构物的变形量。同时可同步测量埋设点的温度值。

3.3计算方法:

  a) 当外界温度恒定,单点位移计仅受到轴向变形时,其变形量L与输出的频率模数△F具有如下线性关系:

                              L = KF

                            F = F- F0

式中: k — 单点位移计测量位移量的最小读数,单位为mm/F

     F — 单点位移计实时测量值相对于基准值的变化量,单位为F

       F — 单点位移计的实时测量值,单位为F

      F0 — 单点位移计的基准值,单位为F

  b) 当单点位移计不受外力作用时(仪器两端标距不变),而温度增加△T时,单点位移计有一个输出量△F´,这个输出量仅仅是由温度变化而造成的,因此在计算时应给以扣除。

    实验可知△F´与△T具有如下线性关系:

                       L´= kF´+ (b - hα)T = 0

                    kF´= - (b - hα)T

                     T = T - T0

式中: b — 单点位移计的温度修正系数,单位为mm/℃;

     T — 温度实时测量值相对于基准值的变化量,单位为℃;

       T — 温度的实时测量值,单位为℃;

       T0 — 温度的基准值,单位为℃;

      h— 测杆长度,单位为mm

      α— 测杆的线膨胀系数,单位为10-6/℃。

  注:测杆材料为不锈钢,不锈钢的线膨胀系数一般取16.5×10-6/℃。

c) 埋设在混凝土结构物或其它结构物内的单点位移计,受到的是变形和温度的双重作用,因此位移计的一般计算公式为:

                  Lm = kF + (b- hα)T = k (F - F0) + (b - hα)(T - T0)

式中:Lm — 被测结构物的位移量,单位为mm

注:

VWJC型振弦式单点位移计中的敏感测量元件,与固定机架的材料线膨胀系数极为接近,所以其温度修正系数b甚小。由此一般计算公式为:

              Lm = kF - hα△T = k (F - F0) - hα(T -T0)

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