1、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。

　　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-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(图3.1)。

　　(图3.1) 基岩位移计结构图

　　3.2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。

　　3.3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。

　　4、埋设与安装

　　4.1锚杆的埋设

　　先在基岩位移计的安装基岩钻孔(直径≥90mm)，钻孔深度按设计要求。

　　准备长度略小于钻孔深度的锚杆，将位移计转接头焊接在锚杆端头。

　　将焊有转接头的锚杆放入孔中，高程略低于孔口，定位好后向孔底灌注水泥砂浆，砂浆的灌注深度小于钻孔深度的1/2，上部用黄砂灌满到孔口(露出连接头)。

　　埋设锚杆时将转接头的螺纹孔用东西堵住，防止螺纹孔堵塞影响与基岩位移计的连接。

　　4.2安装

　　先将位移计连接读数仪，用手拉动位移计测杆,读数是否正常。 确认位移计完好后,即可安装。按(图3.1)所示结构组装基岩位移计。

　　(图4.1)基岩位移计锚杆的埋设示意图

　　将位移计的测杆与连接头相连，测杆护管与护管座相连，固定在基岩孔口，调整位移计的测量范围，底座的四周用砂浆封填，防止底板浇筑混凝土时砂浆流入基岩孔中。按设计要求接长电缆，敷设中注意保护电缆。

　　4.3调整测量范围

　　基岩位移计安装就位后应及时调整测量范围。

　　方法1：先将位移计推进护管内直到推不动为止，在护管端口位移计外圆上画记号线，然后拉动位移计，使记号线与护管端口的距离为设计要求的测量压量程。

　　方法2：将读数仪连接基岩位移计，将位移计推进护筒内直到推不动为止，读取零位读数,根据计算公式确定初始位置的读数，然后拉动位移计至设定的读数值。

　　最后用读数仪检查位移计是否完好，发现问题及时排除。基岩位移计为防止浇筑底板时扰动，可人工用混凝先将基岩位移计堆埋起来，待其固结后浇筑底板混凝土。

　　安装完成后应及时记录仪器编号和设计编号并存档，严格保护好仪器的引出电缆。

　　4.4选取基准值

　　基岩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，基岩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。

　　基岩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

　　现场测量基岩位移计用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基岩位移计的输出电缆，  黑、红测频率，白、绿测温度。基岩位移计内附有智能识别芯片，其内存贮有该基岩位移计的编号、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。

　　工程现场多支基岩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基岩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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