1、用途

　　VWD型振弦式位移计适用于长期测量水工结构物或其它混凝土结构物伸缩缝的开合度(位移)，亦可用于测量土坝、土堤、边坡等结构物的位移、沉陷、应变、滑移，并可同步测量埋设点的温度。

　　加装配套附件可组成基岩位移计、多点位移计、土应变计等测量位移的传感器，振弦式位移计具有参数识别功能。

　　2、规格及主要技术参数

注：频率模数F=Hz²×10^-3

　　3、结构及工作原理

　　3.1结构

　　VWD型振弦式位移计由万向节、不锈钢护管、二级机械负放大机构、观测电缆、振弦及激振电磁线圈等组成。

　　3.2工作原理

　　当被测结构物发生变形时将会拉动位移计测杆位移，经万向节传递给二级机械负放大机构，经负放大后的位移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。

　　3.3计算方法

　　a) 当外界温度恒定位移计仅受到轴向位移，其位移量L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—位移计的测量值，单位为mm;

　　K—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;

　　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。

　　b)  当位移计不感受位移(仪器两端标距不变)，而温度增加△T时，位移计有输出量△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：

　　L´= k×△F´+ b×△T = 0

　　K×△F´= -b×△T

　　△T = T - T₀

　　式中：b—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) 埋设在混凝土结构物内或其它结构物上的位移计，受到的是位移和温度的双重作用，因此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—被测结构物的位移量，单位为mm。

　　注：VWD型振弦式位移计有温度自动补偿功能，温度修正系数小于最小读数，使用中不需要温度修正，计算时可用公式a。

　　4、埋设与安装

　　4.1简述

　　位移计的使用场合很广，仪器经加装一些附件就可以组装成裂缝计、测缝计、位错计、基岩位移计、土体沉降计、土体位移计、多点位移计、脱空计等测量位移的仪器。这些仪器在工程上的应用场合不同，安装条件和埋设方法也各不相同，请参见相关仪器的使用说明，以下对位移计的安装方法进行说明。

　　4.2安装附件的种类

　　位移计安装附件的种类分为基本配置附件和选配附件两大类。

　　4.2.1基本配置附件(图4.2.1)

　　(图4.2.1) VWD型振弦式位移计基本配置附件图

　　1) 万向节：用于连接位移计和角铁架，消除切向位移对轴向位移测量的影响。

　　2) 角铁架：用于将位移计固定在被测结构物的表面。

　　3) 内六角螺栓：用于万向节与角铁架的连接。

　　4) 膨胀螺栓：用于将角铁架固定在被测结构物上。

　　4.2.2选配附件(图4.2.2)

　　(图4.2.2) VWD型振弦式位移计选配附件图

　　a) 不等边角铁架：当被测结构物表面不平整，需抬高位移计安装时选用;

　　b) 高角铁架：当安装位移计的位置需跨越凸起的障碍物时选用;

　　c) 接长测杆及接头:当被测结构物安装位移计的两端相距比较远，需接长测杆时选用;

　　d) 护管及配件：当安装在土体中，位移计及测杆需要保护时选用。

　　4.3安装方法

　　位移计安装前应用读数仪测读检查是否正常，确定正常后方可使用。同时检查位移计各配件是否齐全，确认后将位移计、万向节、角铁架装配在一起。

　　4.3.1组装位移计

　　先将2个万向节装配在位移计两头M6螺纹处并拧紧，然后用两颗M6的内六角螺钉将两个角铁按(图4.3.1)所示方向固定在位移计两头的万向节上。

　　(图4.3.1) VWD型振弦式位移计装配图

　　4.3.2 安装位移计

　　把组装好的位移计摆放在被测结构物测量位置，确定固定端和移动端的位置及方向。先在位移计固定端做打孔标记，然后在标记处钻孔，安装膨胀螺栓，固定位移计的第一个角铁。

　　沿位移计轴线方向拉动位移计滑动测杆，拉出初始值位置(按设计要求)，在位移计移动端做好打孔标记，然后在标记处打孔，安装膨胀螺栓，固定第二个角铁。

　　最后拧紧连接万向节的2颗内六角螺钉并固定2个角铁上的膨胀螺栓。敷设过程注意保护观测电缆，安装完成 (图4.3.2)。

　　(图4.3.2) VWD型振弦式位移计安装图

　　4.3.3接长测杆的安装

　　当位移计在被测结构物的安装端点相距较远，需将测杆接长。接长测杆的标准长度为：0.5米、1米、1.5米三种。连接方法见(图4.3.3)。

　　(图4.3.3) VWD型振弦式位移计接长测杆安装图

　　4.3.4位移计和测杆的防护

　　当位移计和测杆安装在易损坏的环境中时需要外加防护管(图4.3.4)。

　　(图4.3.4) VWD型振弦式位移计及接长测杆护管安装图

　　4.4注意事项

　　位移计安装场合位移量都较大，如电缆保护不当容易被拉断，所以在埋设时应注意电缆的合理延长，紧靠位移计的电缆应特别放松，在回填时不可使电缆拉紧。

　　位移计在安装时要按要求调整测杆的初始位置，应同时满足拉、压位移量程的需要。

　　埋设安装完成后将电缆集中引出，按设计走向埋设固定好。根据仪器编号和设计编号作好记录并存档，严格保护好仪器的引出电缆。

　　4.5选取基准值

　　位移计的测量值为实时测量值相对于基准值的变化量，所以基准值选取的准确与否，将直接影响到测值的准确性。

　　在外荷载变动不大选取相同时间、稳定气温的3次相近的读数，经平均后做为基准值，位移计安装在混凝土中应选取水化热过后的测值。基准值选定后应做好记录，作为计算的基准值。

　　为使基准值取的更准确，可将以上操作重复进行两次，如果两次测值基本相同(误差≤0.5%F.S)，则证明基准值取值正确。

　　位移计的测量值出现偏差时，可用以上方法重新校准基准值。

　　5、测量

　　现场测量位移计用VW-102A型读数仪，将测量线一头连接读数仪，测量线另一头的各色夹子对应连接上位移计的输出电缆，  黑、红测频率，白、绿测温度。位移计内附有智能识别芯片，其内存贮有该位移计的编号、标定系数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，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，使测量工作实现人工智能无纸化操作。

　　工程现场多支位移计电缆被意外挖断，仅用读数仪测量一遍，就可自动识别出每支位移计所对应的编号及身份信息。

　　6、故障检查

　　红/黑之间正常300多欧姆

　　绿/白之间测出阻值查表可以得出温度

　　红或黑或绿或白对地之间正常绝缘20兆欧姆以上

　　红或黑对绿或白之间正常绝缘20兆欧姆以上

　　如果以上测量不正常说明传感器或接头待检查，请与我司技术人员联系

　　配套选购

　　·YSPT-4P 双护套四芯屏蔽电缆

　　·VM-103 全功能读数仪、MCU 系列自动化采集模块

　　·峟思单机版软件、峟思云平台

　　遵循标准

　　·SL361-2006《大坝观测仪器位移计》

　　·GB/T 24105-2009 《岩土工程仪器基本环境试验条件及方法》

　　·GB/T 13606-2007 《岩土工程仪器 振弦式传感器通用技术条件》

　　·SL 530-2012 《大坝安全检测仪器检验测试规程》

　　·DL/T 1271-2013 《钢弦式监测仪器鉴定技术规程》

　　·GB/T21029-2007《岩土工程仪器系列型谱》

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