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川葛南仪器  

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大坝及岩土工程安全监测仪器产品展示

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  • 振弦式脱空计
  • 振弦式脱空计

    VWJV 型振弦式脱空计适用于长期测量面板坝的混凝土面板与垫层料,或其它混凝土结构物与地基之间因变形造成的脱空,同步测量埋设点的温度和智能识别功能。

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产品用途

VWJV 型振弦式脱空计适用于长期测量面板坝的混凝土面板与垫层料,或其它混凝土结构物与地基之间因变形造成的脱空,同步测量埋设点的温度和智能识别功能。


VWJV型振弦式脱空计适用于长期测量面板坝的混凝土面板与垫料层间,及其它混凝土结构物与地基之间因变形造成的脱空,并可同步测量埋设点的温度。

振弦式脱空计的传感器采用的是VWJV型振弦式位移计,由其加装配套附件而组成。

振弦式位移计有温度自动补偿功能,经试验温度修正系数甚小,使用中不需要温度修正。

振弦式脱空计具有智能识别功能。

规格及主要技术参数

规格代号

VWJV-50

VWJV-100

尺寸

参数

最大外径D       mm

30.5

30.5

长度L             mm

340

400

性能

参数

测量范围,         KPa

0~50

0~100

最小读数k       KPa/F

≤0.02

≤0.04

测量精度,         %F.S

±0.1

分辨力,           %F.S

≤0.1

温度测量范围,     

-25~+80

温度测量精度,     

±0.5

温度修正系数b KPa/

≈0.12

耐水压

≥1MPa

绝缘电阻,        MΩ

≥50

执行

国标GB/T 3410.2-2008

非直线度≤2.0%F.S;不重复度≤0.5%F.S;滞后≤1.0%F.S;综合误差≤2.5%F.S

   注:频率模数F=Hz2×10-3

结构

VWJV型振弦式位移计由脱空计专用支架、万向连轴节、不锈钢护管、二级机械负放大机构、信号传输电缆、振弦及激振电磁线圈等组成。

工作原理

由于混凝土面板堆石坝的垫层料与面板间存在脱空现象,但过量的脱空位移势必恶化面板的运行,监测其脱空间距对坝体的安全显得尤为重要。

当面板坝的混凝土面板与垫层料之间发生位移变形时(脱空),将会带动位移计的测杆伸缩,经万向节传递给位移计,位移计内的二级机械负放大机构将变形传递给振弦,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,即可计算出被测结构物的变形量,同时可同步测出埋设点的温度值。

脱空计布置在面板与垫层料之间,两支位移传感器分别固定在AC与BC边上。

为计算方便,面板上的两个锚固点A、B与埋设在垫层料内的锚固点C形成等边三角形两个边,其组成的平面与面板垂直,两支位移计分别固定在面板与垫层料的锚固点之间。

C点与面板间的法线垂直距离位移即为面板的脱空变化量,通过计算三角形ΔABC的高OC的变化,即AC、BC变化到A C´、B C´的高O´C´,便可计算出面板与垫层料之间的脱空变化量。

计算方法

位移计受到的是变形和温度的双重作用,位移计的一般计算公式为:

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

式中:Lm—被测结构物的变形量,单位为mm。

—位移计的测量灵敏度,单位为mm/F;

△F—位移计实时测量值相对于基准值的变化量,单位为F;

—位移计的实时测量值,单位为F;

F0—位移计的基准值,单位为F。

—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℃;

—温度的实时测量值,单位为℃;

T0—温度的基准值,单位为℃。

注:VWJV型振弦式位移计的敏感测量元件,其与固定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,由此一般计算可用公式。

        Lm= k△F = k (F - F0)

仪器的安装

预埋沉降网

沉降网是用于固定垫层料锚头,当垫层料发生沉降位移时将带动沉降网,沉降网带动位移传感器,即可测量出其沉降量。

沉降网的安装是在坝体填筑达到设计高程时(即图中C点),将制做好的沉降网固定于设计部位,并在垫层料上做出标记,完成后再继续填筑。

当垫层料全部填筑完成后,在将要埋设仪器位置挖坑,直挖到沉降网为止,并焊上垫层料锚头

组装仪器

将位移计连接上读数仪,用手拉压测杆,确认读数正常后开始组装仪器。

将位移计测杆与传递杆用传递杆接头连接起来,套上保护管,保护管套在位移计上的一端有密封圈,以防泥沙进入。

位移计装入保护管中时应预留出压缩量(大小根据设计或现场情况确定),仪器组装完成后应再用读数仪复测。在保护管的另一端装上端盖,端盖一头连着传递杆、一头连着万向节。

安装仪器

在垫层料锚头装上两支万向节,在万向节后装上组装好的仪器,将连着仪器另一头的万向节拧在面板锚头上。面板锚头固定在面板钢筋上,用钢尺量取AB点的距离L(AB点为两万向节之间距离)。

安装好的脱空计应是一个等边三角形,面板锚头处的两个万向节为三角形的AB点,垫层料锚头处的两个万向节为三角形的C点(近似为三角形的顶点)。

精确量取所形成三角形各个边长(精确到0.1mm)作为边长的初始值,同时将传感器编号和所在的边等数据记录下来以备计算用。

埋设

仪器安装就位后,在回填之前应作好电缆的牵引,特别是在靠近传感器根部的电缆应呈弯曲状,预留足够的伸缩量。

回填时传感器及测杆周围可采用人工夯实,夯实时不能过分冲击,避免损坏电缆和仪器,待埋设安装完成后即可进行初始读数的测量。
 

仪器的安装

锚杆在坝体填筑达到设计高程时(即图中横向锚杆的高程),应该在垫层料填筑过程中的设计位置预埋锚杆并做标记,锚杆为φ25mm螺纹钢,其长度为1.5~2m,分别为垂直与水平布置并交叉,在交叉点焊接,此后再进行填筑。

当砼面板浇筑达到仪器的埋设高程时,应将该仪器位置的预埋的锚杆挖出来,并在锚杆与面板间形成一块不小于 1.5×1.5M 的工作面,以便于仪器器的安装。

在仪器埋设处的面板钢筋帮扎完毕后,用一钢尺量取900mm,在锚杆的交会处固定其一端,然后在面板浇筑混凝土的内侧面位置找出面板锚头的固定位置。

注意应该留足够的调整范围,待初步确定后,应该先安装面板锚头,面板锚头焊接在面板的钢筋网上,并保证锚头的连接端部露出浇筑后的内侧,在焊接时应保证两个万向节的中心距离为900mm为佳。

上述步骤完成后,开始安装垫层料锚头,应根据等腰三角形的原则,确定垫层料锚头的实际位置,使该锚头的两个连接空的交叉点在等腰三角形的一个顶点上,然后进行焊接,焊接要稳固结实。

安装传感器及传递杆:

将两个传感器用相应的万向节连接在锚杆的安装孔上,然后连接传递杆。

在预留传感器的预拉量(大小根据设计或现场情况确定)的同时,应该照顾到连接各自到面板锚头的具体长度,如果传递杆过长,可进行截断多余部分进行调节,待长度符合要求后,

在传感器及测杆表面涂抹足够厚度的黄油,分别套入PVC波纹管(波纹管应压缩后套入,以便伸长时有足够的保护长度),再连接到各自的面板锚头,用螺丝上紧。

精确量取所形成三角形各个边长(精确到0.1mm)作为边长的初始值,同时将传感器编号等数据记录下来以备计算仪器安装到位后,在回填之前应作好电缆的牵引,预留足够的活动量。   

 




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