1、用途

　　VWR型振弦式钢筋计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内，测量结构物内的钢筋应力，并可同步测量埋设点的温度。加装配套附件可组成锚杆测力计、基岩应力计等测量应力的仪器。

　　振弦式钢筋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。振弦式钢筋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

　　VWR型振弦式钢筋计由应力传感器、前后连接钢套(标准件)、振弦及激振电磁线圈、观测电缆等组成。

　　(图1)钢筋计与被测钢筋连接示意图

　　3.2工作原理

　　当被测结构物内部的钢筋发生应力变化时，钢筋计将受到拉伸或压缩，钢套同步产生变形，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，频率信号经观测电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物内钢筋所受的应力。同步测量埋设点的温度值。

　　3.3计算方法

　　a) 当外界温度恒定钢筋计仅受到轴向应力时，其应力σ与输出的频率模数△F具有如下线性关系：

　　σ= k×△F

　　△F = F - F₀

　　式中：σ—钢筋计的测量值，单位为MPa;

　　k—钢筋计的测量灵敏度，单位为MPa/F;

　　△F—钢筋计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为F;

　　F—钢筋计的实时测量值，单位为F;

　　F₀—钢筋计的基准值，单位为F。

　　b)  当钢筋计不受外力作用时，而温度增加△T时，钢筋计有输出量△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：

　　σ´= k×△F´+ b×△T = 0

　　k×△F´= -b×△T

　　△T = T - T₀

　　式中：b—钢筋计的温度修正系数，单位为MPa /℃;

　　△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) 埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内的钢筋计，受到的是应力和温度的双重作用，因此钢筋计一般计算公式为：

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

　　式中：σm—被测结构物钢筋所受的应力值，单位为MPa 。

　　注：VWR型振弦式钢筋计具有温度自动补偿功能，经试验测得其温度修正系数小于最小读数，实际使用中不需要温度修正，计算时用公式a。

　　4、埋设与安装

　　4.1概述

　　钢筋计由应力传感器和连接钢套两部分组成，传感器用于测量，两个连接钢套用于与被测钢筋的连接，从而完成力的传递。

　　钢筋计是测量钢筋应力的仪器，仪器经加装一些附件可以组成锚杆测力计、基岩应力计等，这些仪器的工作情况及安装条件各不相同，所以埋设方法有所不同。下面主要对埋设在混凝土内的钢筋计的安装方法作一些简述，其他场合的埋设方法可参照进行。

　　4.2 钢筋计与被测钢筋的连接方法

　　钢筋计与被测钢筋的连接常用方法有两种(见图1)：

　　4.2.1  当工地上有剥肋直螺纹滚丝机设备，被测钢筋网未绑扎完成，将两根钢筋滚丝后与钢筋计两端的连接钢套旋紧，形成一整根钢筋将其就位到被测钢筋网中。

　　4.2.2 当工地上有剥肋直螺纹滚丝机设备, 被测钢筋网已绑扎完成，在钢筋网准备安装钢筋计的部位截取0.8～1m  米长钢筋(长度视配筋大小)，将其一裁为二，将2截筋滚丝后与钢筋计两端的连接钢套旋紧，形成根整钢筋后将其焊接到被截部位。

　　焊接可采用对焊或搭焊，搭焊长度要大于10倍的钢筋计直径，焊接时要给钢筋计的传感器部位浇水冷却，使钢筋计温度不要太高，温度过高将会使钢筋计造成永久损坏，但不得在焊缝处浇水。

　　4.3钢筋计的选型

　　正常情况下根据设计要求按被测钢筋的直径选配相应规格的钢筋计。当所选用的钢筋计规格与被测钢筋不匹配(或要求测量的应力范围大于所配钢筋计的测量范围时)，此时可采用钢筋计标号大于被测钢筋直径的方法，但计算时K值要乘比例面积的换算系数。

　　4.4选取基准值

　　钢筋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，钢筋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。

　　钢筋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

　　现场测量钢筋计用VW-102A型读数仪，将测量线一头连接读数仪，将测量线另一头的各色夹子对应连接上钢筋计的输出电缆，  黑、红测频率，白、绿测温度。钢筋计内附有智能识别芯片，其内存贮有该钢筋计的编号、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。

　　工程现场多支钢筋计电缆被意外挖断，仅用读数仪测量一遍，就可自动识别出每支钢筋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

　　·GB/T 3409.2-2016 《大坝监测仪器 钢筋计 第2部分：振弦式钢筋计》

　　·DL/T 1136-2009《钢弦式钢筋应力计》

　　·JT/T 577-2004《水运工程 钢弦式钢筋计》

　　·JT/T 583-2004 《水运工程 钢弦式锚杆测力计》

　　·GB/T 15406-2007 《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》

　　·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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