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VWM型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)，其中包括有VWM-20( )、VWM-50( )、VWM-100( )等型號(hào)，多種規(guī)格。如：VWM-20( ) 的后綴括號(hào)為單套儀器的測(cè)量點(diǎn)數(shù)。

1用途    

   VWM型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或土壩、土堤、邊坡等結(jié)構(gòu)物內(nèi)，測(cè)量結(jié)構(gòu)物深層多部位的位移、沉降、應(yīng)變、滑移等，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。

2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

注：頻率模數(shù)F=Hz²×10^-3

3.計(jì)算方法：

  3.1結(jié)構(gòu)

VWM型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)主要由位移傳感器及護(hù)管、不銹鋼測(cè)桿及PVC護(hù)管、安裝基座、測(cè)桿護(hù)管連接座、錨頭、護(hù)罩、信號(hào)傳輸電纜等組成。

3.2工作原理

當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物發(fā)生位移變形時(shí)將會(huì)通過多點(diǎn)位移計(jì)的錨頭帶動(dòng)測(cè)桿，測(cè)桿再拉動(dòng)位移計(jì)的拉桿產(chǎn)生位移變形。位移計(jì)拉桿的位移變形傳遞給振弦轉(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)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物的變形量。VWM型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。

a) 當(dāng)外界溫度恒定多點(diǎn)位移計(jì)僅受到軸向變形時(shí)，其變形量L與輸出的頻率模數(shù)△F具有如下線性關(guān)系：

                              L = K△F

                            △F = F- F₀

式中： k — 多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)量位移量的最小讀數(shù)，單位為mm/F；

     △F — 多點(diǎn)位移計(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 — 多點(diǎn)位移計(jì)的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為F；

      F₀ — 多點(diǎn)位移計(jì)的基準(zhǔn)值，單位為F。

  b) 當(dāng)多點(diǎn)位移計(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)，多點(diǎn)位移計(jì)有一個(gè)輸出量△F′，這個(gè)輸出量?jī)H僅是由溫度變化而造成的，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：

                       L′= k△F′+ (b - hα)△T = 0

                    k△F′= - (b - hα)△T

                     △T = T - T₀

式中： b — 多點(diǎn)位移計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為mm/℃；

     △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℃；

      H — 測(cè)桿長(zhǎng)度，單位為mm；

      α— 測(cè)桿的線膨脹系數(shù)，單位為10^-6/℃。

  注：測(cè)桿材料為不銹鋼，不銹鋼的線膨脹系數(shù)一般取16.5×10^-6/℃。

c) 埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)物或其它結(jié)構(gòu)物內(nèi)的多點(diǎn)位移計(jì)，受到的是變形和溫度的雙重作用，因此位移計(jì)的一般計(jì)算公式為：

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

式中：Lm — 被測(cè)結(jié)構(gòu)物的位移量，單位為mm。

注：

VWM型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)中的敏感測(cè)量元件，與固定機(jī)架的材料線膨脹系數(shù)極為接近，所以其溫度修正系數(shù)b甚小。由此一般計(jì)算公式為：

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