大量程基岩位移计

用途

VWD-B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(位移)，并可同步测量埋设点的温度。

振弦式基岩位移计的传感器采用的是VWD型振弦式位移计，由其加装配套附件而组成，振弦式基岩位移计具有参数识别功能。

规格及主要技术参数

规格型号	VWD-20B	VWD-50B	VWD-100B	VWD-200
仪器外径mm	30.5		24	24
仪器长度mm	300	330	300	430
测量范围mm	0～20	0～50	0～100	0~200
灵敏度mm	≤0.01	≤0.02	≤0.04	≤0.08
拟合精度	≈0.1%F.S/0.5%F.S
测温范围	-40℃～+80℃
灵敏度	±0.1℃
测温精度	±0.5℃
修正系数b			≈0.969 F/℃
耐水压	≥1MPa
绝缘电阻	≥50MΩ
储存温度	-40℃～+80℃

注：频率模数F=Hz²×10^-3

结构

VWD-B型振弦式基岩位移计由位移计、护管、护管座、止位环、转接头、观测电缆、振弦及激振电磁线圈等组成。

工作原理

当建筑物底板与地基之间的结合缝发生开合时，埋在基岩内的锚杆将带动基岩位移计测杆滑动，其滑动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位移量。同步测量埋设点的温度值。

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，其位移量Ｊ与输出的频率模数△F具有如下线性关系：

                        L = k×△F

                       △F = F - F₀

式中：L—基岩位移计的测量值，单位为mm；

k—基岩位移计的测量灵敏度，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；

        F₀—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(仪器两端标距不变)，温度增加△T时，基岩位移计有输出量△F´，这个输出量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´= k×△F´+ b×△T = 0

                   K×△F´= -b×△T

               △T = T - T₀

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℃；

       T₀—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下的基岩位移计，受到的是位移和温度的双重作用，因此基岩位移计一般计算公式为：

    Lm  = k×△F + (b – h×α)×△T = k×(F - F₀)＋(b – h×α)×(T - T₀)

式中 ：Lm—被测结构物的位移量，单位为mm；

        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通常为: α=16.5×10^-6/℃。

VWD-B型振弦式基岩位移计有温度自动补偿功能，温度修正系数小于最小读数，使用中位移计不需要温度修正。