汉中虑式科技有限公司

本使用說(shuō)明僅適用于本公司生產(chǎn)的VWS-10B型振弦式鋼板(應(yīng)變)計(jì)，型號(hào)為VWS-10B。

1用途

VWS-10B型振弦式鋼板(應(yīng)變)計(jì)適用于長(zhǎng)期布設(shè)在水工建筑物或其它建筑物的鋼結(jié)構(gòu)上，測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)的應(yīng)變量，并可同步測(cè)量布設(shè)點(diǎn)的溫度。振弦式鋼板(應(yīng)變)計(jì)包含式設(shè)計(jì),全不銹鋼結(jié)構(gòu)，安裝簡(jiǎn)單使用可靠，并可回收重復(fù)使用。振弦式鋼板(應(yīng)變)計(jì)具有智能識(shí)別功能。

2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

注：頻率模數(shù)F=Hz2×10-3

3結(jié)構(gòu)及工作原理

3.1結(jié)構(gòu)

VWS-10B型振弦式鋼板(應(yīng)變)計(jì)由應(yīng)變計(jì)、安裝夾具、信號(hào)傳輸電纜等組成。

3.2工作原理

當(dāng)被測(cè)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力發(fā)生變化時(shí)，將帶動(dòng)應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生變形，變形通過(guò)前、后端座傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率，頻率信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測(cè)出鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)變量。同時(shí)可同步測(cè)量布設(shè)點(diǎn)的溫度值。

3.3計(jì)算方法

a) 當(dāng)外界溫度恒定鋼板計(jì)僅受到軸向變形時(shí)，其應(yīng)變量ε與輸出的頻率模數(shù)△F具有如下線性關(guān)系：

ε= k△F

△F = F - F0

式中： k — 鋼板計(jì)的測(cè)量靈敏度，單位為10-6/F；

△F — 鋼板計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為F；

F — 鋼板計(jì)的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為F；

F0 — 鋼板計(jì)的基準(zhǔn)值，單位為F。

b) 當(dāng)鋼板計(jì)不受外力作用時(shí)(儀器兩端標(biāo)距不變)，而溫度增加△T時(shí)，鋼板計(jì)有一個(gè)輸出量△F′，這個(gè)輸出量?jī)H僅是由溫度變化而引起的，因此在計(jì)算時(shí)應(yīng)給以扣除。

實(shí)驗(yàn)可知△F′與△T具有如下線性關(guān)系：

ε′= k△F′+ b△T = 0

k△F′= -b△T

△T = T - T0

式中： b — 鋼板計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為10-6/℃；

△T — 溫度實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為℃；

T — 溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為℃；

T0 — 溫度的基準(zhǔn)值，單位為℃。

c) 布設(shè)在鋼結(jié)構(gòu)上的鋼板計(jì)，受到的是變形和溫度的雙重作用，所以此時(shí)的溫度修正系數(shù)應(yīng)為鋼板計(jì)的溫度修正系數(shù)與鋼結(jié)構(gòu)物的線膨脹系數(shù)之差，因此鋼板計(jì)的一般計(jì)算公式為：

εm = k△F + b′△T = k (F-F0) + (b-α)(T-T0)

式中：εm — 被測(cè)鋼結(jié)構(gòu)物的應(yīng)變量，單位為10-6；

α — 被測(cè)鋼結(jié)構(gòu)物的線膨脹系數(shù)，單位為10-6／℃。
4 儀器安裝
4.1 夾具的安裝
先將配好對(duì)的夾具和試棒固定在一起，固定時(shí)兩夾具的底部應(yīng)在同一平面上，兩夾具緊固螺釘?shù)闹行木鄳?yīng)為 100mm 或 83mm(儀器標(biāo)距)，最后整體焊接在被測(cè)部位。
采用 83mm 標(biāo)距比采用 100mm 標(biāo)距可提高傳感器的測(cè)量范圍(量程)1.2 倍，兩種標(biāo)距的最小讀數(shù)和溫度修正系數(shù)的關(guān)系是：K 100 /K 83 =100/83；b 100 /b 83 =100/83?？蛻艨筛鶕?jù)需要自由選擇所使用的標(biāo)距，出廠時(shí)根據(jù)要求配備相應(yīng)的安裝試棒。
焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制安裝夾具的標(biāo)距，儀器的標(biāo)距將影響計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性。兩夾具的焊縫應(yīng)沿著夾具的兩外邊沿進(jìn)行焊接,因鋼板計(jì)的彈摸很小有少許幾個(gè)焊點(diǎn)即可。冷卻后即可拆下安裝試棒。

4.2 安裝鋼板計(jì)
待夾具完全冷卻后將鋼板計(jì)從夾具的一端放入，直到鋼板計(jì)沒(méi)有電纜的一端與夾具的外邊沿平齊為止，然后擰緊夾具上的緊固螺釘。
鋼板計(jì)安裝時(shí)應(yīng)根據(jù)要求調(diào)整測(cè)量范圍(調(diào)整初始讀數(shù)),方法是：在儀器的后端座上有一個(gè)的螺紋孔，用配備的專用拉桿進(jìn)行拉、壓調(diào)整。調(diào)整時(shí)先將有電纜一端的緊固螺釘擰緊，讀數(shù)儀連接上鋼板計(jì)，利用拉桿進(jìn)行拉或壓調(diào)整，調(diào)整合適后將夾具另一端的緊固螺釘擰緊，
并卸下調(diào)整拉桿(圖 2)。

如現(xiàn)場(chǎng)需要可安裝保護(hù)罩，將電纜按設(shè)計(jì)走向固定并妥善保護(hù)好儀器的引出電纜。
5 測(cè)量
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量鋼板計(jì)用VW-102型讀數(shù)儀，將測(cè)量線一頭連接讀數(shù)儀，測(cè)量線另一頭的各色夾子對(duì)應(yīng)連接上鋼板計(jì)的輸出電纜， 黑、紅測(cè)頻率，白、綠測(cè)溫度。鋼板計(jì)內(nèi)附有智能識(shí)別芯片，其內(nèi)存貯有該鋼板計(jì)的編號(hào)、標(biāo)定系數(shù)K、溫度修正系數(shù)b等信息。用讀數(shù)儀測(cè)量時(shí)會(huì)自
動(dòng)將識(shí)別信息讀出，順序存入讀數(shù)儀內(nèi)，通訊給計(jì)算機(jī)，方便快速統(tǒng)計(jì)計(jì)算及查詢，使測(cè)量工作實(shí)現(xiàn)人工智能無(wú)紙化操作。
工程現(xiàn)場(chǎng)多支鋼板計(jì)電纜被意外挖斷，僅用讀數(shù)儀測(cè)量一遍，就可自動(dòng)識(shí)別出每支鋼板計(jì)所對(duì)應(yīng)的編號(hào)及身份信息。
6 鋼板計(jì)故障檢查
當(dāng)鋼板計(jì)測(cè)量出現(xiàn)故障時(shí)，可用萬(wàn)用表檢查鋼板計(jì)電纜芯線間的電阻值，其正常狀況紅、黑芯線電阻值通常為200～450Ω左右；綠、白芯線電阻值在溫度25℃時(shí)應(yīng)為3kΩ左右；紅、黑線對(duì)綠、白線或?qū)ζ帘尉€(裸線)間絕緣電阻值應(yīng)﹥50MΩ(測(cè)量絕緣電阻時(shí)可使用100V 直流
兆歐表，萬(wàn)用表測(cè)量絕緣電阻應(yīng)用MΩ檔，其值應(yīng)為無(wú)窮大∞)。