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VWJB型振弦式基岩位移计技术指标
来源: 四川葛南仪器有限公司 | 作者:水利监测人张工 13990298835 | 发布时间: 2024-08-22 | 155 次浏览 | 分享到:
VWJB 型振弦式基岩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地基之间的开合度(变形)，并可同步测量埋设点的温度。基岩位移计的位移传感器采用的是 VWJ型振弦式位移计，其由位移计加装配套附件而组成。振弦式基岩位移计具有智能识别功能。
当建筑物与地基之间的结合缝发生开合时或基岩断层开合时，将会带动基岩位移计变化，通过测杆锚头与传感器的相对位移，将位移传递给传感器内的振弦使其产生应力变化，从而改变振弦的振动频率。传感器的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。

    VWJB 型振弦式基岩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地基之间的开合度(变形)，并可同步测量埋设点的温度。基岩位移计的位移传感器采用的是 VWJ型振弦式位移计，其由位移计加装配套附件而组成。振弦式基岩位移计具有智能识别功能。
    当建筑物与地基之间的结合缝发生开合时或基岩断层开合时，将会带动基岩位移计变化，通过测杆锚头与传感器的相对位移，将位移传递给传感器内的振弦使其产生应力变化，从而改变振弦的振动频率。传感器的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。
    计算方法

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

           J = k△F

   △F = F - F 0

  式中：J —基岩位移计的测量值，单位为 mm；

              k — 基岩位移计的测量位灵敏度，单位为 mm/F；

    △F — 基岩位移计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为 F；

             F — 基岩位移计的实时测量值，单位为 F；

          F 0  — 基岩位移计的基准值，单位为F。

    b) 当基岩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，基岩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：

           J´= k△F´+ b△T = 0

       k△F´= -b△T

    △T = T - T 0

  式中： b — 基岩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℃；

            T 0  — 温度的基准值，单位为℃。

    c) 埋设在水工建筑物或其它混凝土建筑物上的基岩位移计，受到的是变形和温度的双重作用，因此基岩位移计一般计算公式为：

      Ｊm = k△F + b△T = k (F - F 0 ) + b (T - T 0 )

    式中：Ｊm — 被测结构物的变形量，单位为 mm。

    注：VWJB 型振弦式基岩位移计的敏感测量元件，其与机架的材料线膨胀系数极为接近，

    试验所得其温度修正系数小于最小读数，一般计算时可用公式 a。



    4 埋设与安装
    4.1 埋设前的准备
    4 埋设与安装
    4.1 埋设前的准备
    首先检查位移计是否完好以及安装附件是否齐全，将仪器接上读数仪，用手握住仪器后端座与测杆,向两头拉或压，看读数仪读数是否正常。确认位移计完好后,接长电缆准备安装。
    4.2 基岩位移计埋设步骤  
    4.2.1 简述
    4.2 基岩位移计埋设步骤
     4.2.1 简述
    基岩位移计由传感器和固定附件组成，传感器为振弦式位移计，固定附件由安装底座、传感器护筒、测杆、测杆接头、测杆护管、护管密封头、测杆锚头等组成。基岩位移计是用于测量基岩与坝体底板之间的开合度或基岩断层的开合度，在工地现场首先要在仪器安装位
置的基岩上造孔，安装附件，灌浆，按装底座等工作。
    4.2.2 具体安装步骤
    在浇筑坝体底板混凝土前，将仪器的测杆接头与将进入基岩孔内的测杆及锚头连接。钻孔深度按设计要求确定，测杆长度视孔深或设计要求而定。基岩孔钻成后应清孔，将组装好的连上锚头的测杆并外套保护管一并插入孔内，测杆尾部要靠近孔口。钻孔底部需固结灌浆
使测杆锚头和基岩可靠固结，但灌浆不能超过测量断层高程，其余部分灌入黄砂，直至孔口。
    小心将位移计的滑动测杆与孔内测杆连接，再将基岩位移计的安装底座封堵在基岩孔口，底座的四周用砂浆填注好，防止坝体混凝土浇筑时砂浆流入基岩孔中。
    完成以上步骤后应及时调整仪器测杆的初始位置，使仪器拉、压位移测量范围在设计的规定范围内，以保证仪器能测量基岩与坝体开合位移的范围。
    用读数仪测试仪器，检查仪器安装是否完好。发现问题应及时排除，绝不允许传感器带病浇筑坝体混凝土。传感器固定好后可浇入坝体混凝土，浇筑过程中应避免传感器产生移动。
    最好的方法是先用少量的混凝土将传感器预埋固定起来，待混凝土固结后，浇筑上层混凝土。
    5 测量
    测量振弦式传感器应先将测量线快速插头插入 VW-102 型读数仪的左边插座上，将测量线的各色夹子对应连接上传感器的输出电缆， 黑、红测频率，白、绿测温度。振弦式传感器内附有智能识别芯片，其内存贮有该传感器的编号、系数 K、温度修正系数 b 等信息。用
读数仪测量时会自动将识别信息读出，可顺序存入读数仪内，通讯给计算机，方便快速统计计算及查询，使测量实现人工智能无纸化操作。
    工程现场多支传感器电缆被意外挖断，仅用读数仪测量一遍，就可自动识别出每支传感器所对应的编号及身份信息。
    6 传感器故障检查
    当传感器测量出现故障时，可用万用表检查传感器芯线间的电阻值，其正常状况红、黑芯线电阻值通常为200～450　左右；绿、白芯线电阻值在温度25℃时应为3k　左右；红、黑线对绿、白线或对屏蔽线(裸线)间绝缘电阻值应﹥50M　(测量绝缘电阻时可使用100V 直流
兆欧表，万用表测量绝缘电阻应用M　档，其值应为无穷大∞)。
    7 电缆故障检查
    振弦式传感器电缆接长通常用型号为YSPT－4水工专用观测电缆，其电缆电阻值约为50Ω /km左右。
    7.1 用万用表测量(黑、红芯线)的电阻值：正常情况为200～450　左右，再加上电缆的电阻值。
    a) 如果电阻测值正常，可能仪器损坏或进水；
    b) 如果电阻测值非常大或无穷大，电缆可能断路；
    c) 如果电阻测值非常小，电缆可能是短路；
    其表现为读数仪测量不出频率值。
    7.2 用万用表测量(白、绿芯线)的电阻值：正常情况在温度25℃时应为3k　左右，再加上电缆的电阻。
    a) 如果电阻测值正常，请检查读数仪及其测量连接线；
    b) 如果电阻测值非常大或无穷大，电缆可能是断路；
    c) 如果电阻测值非常小，电缆可能短路。
    其表现为读数仪测量不出温度值。
    7.3 用100V 直流兆欧表或万用表测量传感器芯线(红、黑线对地线，白、绿线对地线，红、黑线对白、绿线)的电阻，其测值如果很小(﹤5M　)，可能电缆接头进水短路。
其表现为读数仪测量正常，MCU-32自动测量单元测量频率值可能会引起测值不稳，测量温度值将比正常值偏低10～20℃左右。
    8 读数仪测值不稳
    a) 将屏蔽线并接到读数仪测量线的黑线夹子上；
    b) 可能电缆接头处进水，将其剪掉，重新连接；
    c) 确定传感器的频率范围，正确选择读数仪的激励类型；
    d）确定传感器的电阻基值，正确选择读数仪的电阻基值；
    e) 检查附近是否有干扰源，如电机、发电机、天线或交流动力电缆，应远离上述干扰源。