多點(diǎn)位移計

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多點(diǎn)位移計

發(fā)布時(shí)間: 2020-12-08 22:37

VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計，其中包括有測量范圍從 20～200mm 多種規格,如：VWM-50（）的50 是測量范圍為 50mm，后綴括號為每套儀器的測量點(diǎn)數。VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計適用于長(cháng)期埋設在土壩、土堤、邊坡、隧道、地基等結構物內，測量結構物內深層多部位的位移、沉降、應變、滑移等，并可同步測量埋設點(diǎn)的溫度。

振弦式多點(diǎn)位移計的傳感器采用的是 VWD 型振弦式位移計，由其加裝配套附件而組成，振弦式多點(diǎn)位移計具有智能識別功能。

VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計，其中包括有測量范圍從 20～200mm 多種規格,如：VWM-50() 的50 是測量范圍為 50mm，后綴括號為每套儀器的測量點(diǎn)數。
1 用途
VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計適用于長(cháng)期埋設在土壩、土堤、邊坡、隧道、地基等結構物內，測量結構物內深層多部位的位移、沉降、應變、滑移等，并可同步測量埋設點(diǎn)的溫度。
振弦式多點(diǎn)位移計的傳感器采用的是 VWD 型振弦式位移計，由其加裝配套附件而組成，振弦式多點(diǎn)位移計具有智能識別功能。
2規格及主要技術(shù)參數

規格型號	VWM-50()	VWM-100()	VWM-200()
儀器外徑mm	30	24	24
儀器長(cháng)度mm	330	300	430
測量范圍mm	0～50	0～100	0～200
靈敏度mm	0.02	0.04	0.08
擬合精度	0.1%F.S/0.5%F.S
測溫范圍	-40℃～+80℃
靈敏度	±0.1℃
測溫精度	±0.5℃
修正系數	0.969 F/℃
耐水壓	≥1MPa
絕緣電阻	≥50MΩ

注：頻率模數 F=Hz2×10-3
3 結構及工作原理
3.1 結構
VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計由位移計、基座、護罩、接長(cháng)測桿、測桿接頭、PVC 護管、護管接頭、護管轉接頭、護管封頭、定位盤(pán)、錨頭、觀(guān)測電纜等組成。

多點(diǎn)位移計采用外殼接地雙護套雙絞屏蔽聚氨酯電纜線(xiàn)，有效提高了多點(diǎn)位移計抗機械磨損、抗干擾、防雷擊的能力。
3.2 工作原理
當被測結構物發(fā)生的位移通過(guò)多點(diǎn)位移計的錨頭帶動(dòng)接長(cháng)測桿位移，接長(cháng)測桿拉動(dòng)位移計的測桿，位移傳遞給振弦轉變成振弦應力的變化，從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線(xiàn)圈激振振弦并測量其振動(dòng)頻率，頻率信號經(jīng)電纜傳輸至數采裝置，即可測出被測結構物的位移量。同步測量埋設點(diǎn)的溫度值。
3.3 計算方法
3.3.1 當外界溫度恒定多點(diǎn)位移計僅受到軸向位移時(shí)，其位移量 L 與輸出的頻率模數△為下線(xiàn)性關(guān)系：
L = K×△F
△F = F - F 0
式中：L—多點(diǎn)位移計的測量值，單位為 mm；
k—多點(diǎn)位移計的靈敏度系數，單位為 mm/F；
△F—多點(diǎn)位移計實(shí)時(shí)測量值相對于基準值的變化量，單位為 F；
F—多點(diǎn)位移計的實(shí)時(shí)測量值，單位為 F；
F0—多點(diǎn)位移計的基準值，單位為 F。
3.3.2 當多點(diǎn)位移計不受外力作用時(shí)(儀器兩端標距不變)，而溫度增加△T 時(shí)，多點(diǎn)位移計有輸出量△F′，這個(gè)輸出量是由溫度變化而造成的，因此在計算時(shí)應給以扣除。實(shí)驗可知△F′與△T 為線(xiàn)性關(guān)系：
L′= k×△F′+(b – h×α)×△T = 0
K×△F′= -(b – h×α)×△T
△T = T - T 0
式中：b—多點(diǎn)位移計的溫度修正系數，單位為 mm/℃；
△T—溫度實(shí)時(shí)測量值相對于基準值的變化量，單位為℃；
T—溫度的實(shí)時(shí)測量值，單位為℃；
T0 —溫度的基準值，單位為℃；
h—測桿長(cháng)度，單位為 mm；
α—測桿的線(xiàn)膨脹系數，單位為 10-6 /℃。
注：測桿材料為不銹鋼，不銹鋼的線(xiàn)膨脹系數通常為:α=16.5×10-6 /℃。
3.3.3 埋設在巖土結構物或其它結構物內的多點(diǎn)位移計，受到的是變形和溫度的雙重作用，因此多點(diǎn)位移計的一般計算公式為：
Lm = k×△F+(b - h×α)×△T = k×(F - F 0 )+(b - h×α)×(T - T 0 )
式中：Lm—被測結構物的位移量，單位為 mm。
注：VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計 100mm 以?xún)攘砍痰挠袦囟茸詣?dòng)補償功能，溫度修正系數小于最小讀數，使用中不需要溫度修正，計算用公式為：
Lm = k×△F – h×α×△T = k×(F - F 0 )–h×α×(T - T 0 )
4 安裝與埋設
多點(diǎn)位移計適用于安裝在壩體廊道內、壩體壩肩處、隧道內、山體邊坡、土壩內、路堤內、基坑邊墻等，多點(diǎn)位移計根據使用場(chǎng)合和環(huán)境的不同，其安裝方法也不相同，有向上、向下、水平、傾斜等安裝方式。

以下對安裝在巖體內，測量巖體邊坡穩定性的安裝方法作一些簡(jiǎn)述，其它安裝方法可參照。
多點(diǎn)位移計中的位移計出廠(chǎng)時(shí)均已標定檢驗合格，用戶(hù)未發(fā)現異常情況時(shí)，無(wú)需再標定。
如發(fā)現某一支位移計損壞或有異常情況，可在廠(chǎng)家專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的指導下進(jìn)行檢查或更換。
4.1 前期準備
安裝前應將所有位移計用讀數儀測讀，確認正常后進(jìn)行建檔,記錄組號、點(diǎn)號及位移計的出廠(chǎng)編號和各點(diǎn)將接長(cháng)測桿的長(cháng)度。每套多點(diǎn)位移計出廠(chǎng)都有一個(gè)組號，每組中每支位移計都有一個(gè)點(diǎn)號。
4.2 多點(diǎn)位移計的組裝
4.2.1 多點(diǎn) 位移計的出廠(chǎng)狀態(tài)
多點(diǎn)位移計出廠(chǎng)時(shí)位移計及護管及轉接頭均與基座組裝在一起，電纜出廠(chǎng)標配 1 米，安裝埋設時(shí)需要接長(cháng)電纜、測桿、護管、安裝錨頭等附件。
4.2.2 接長(cháng)測桿、護管、錨頭等附件
安裝前應先核對測量點(diǎn)數及各點(diǎn)深度，根據各測點(diǎn)的測量深度配備不銹鋼接長(cháng)測桿(￠6)和 PVC 護管(￠16)的長(cháng)度。
接長(cháng)測桿分為：0.5 米、1 米、1.5 米三種標配長(cháng)度，1.5 米的接長(cháng)測桿為主桿，0.5 米和 1 米的接長(cháng)測桿用于調配測桿總長(cháng)度。1.5 米的護管為標配長(cháng)度，安裝時(shí)可自由裁成需要的長(cháng)度進(jìn)行調節。
多點(diǎn)位移計組裝先將各點(diǎn)的第一節接長(cháng)測桿和多點(diǎn)位移計測桿用六方接頭連接，第二節接長(cháng)測桿與第一節接長(cháng)測桿也用六方接頭連接，穿入第一節護管，護管的一頭插入護管轉接頭，另一頭用護管接頭與下一節護管連接，套上分配盤(pán)。依次連接各點(diǎn)的接長(cháng)測桿和護管到設定的長(cháng)度，接長(cháng)測桿比護管長(cháng)一點(diǎn)。
接長(cháng)測桿與接長(cháng)測桿用不銹鋼六方接頭連接，要用扳手或鉗子擰緊；護管和護管的接長(cháng)用護管接頭連接，涂 PVC 膠直接插入連接。
當各點(diǎn)接長(cháng)測桿與護管接長(cháng)到設定長(cháng)度后，安裝護管封頭和錨頭。護管封頭穿在測桿上，外圓處涂 PVC 膠插入護管尾部固定。錨頭旋在測桿尾部。
4.2.3 分配盤(pán)和自鎖扎帶
分配盤(pán)應安裝在距安裝基座 0.5 米左右處，其作用是將接長(cháng)測桿和護管分配在固定的位置上，以便使各點(diǎn)位移計及測桿與安裝基座分配就位。
自鎖扎帶的作用是集垅護管和測桿，使其不扭曲或交錯，入孔時(shí)減少與孔壁間的摩擦方便入孔。安裝時(shí)可每隔約 1～2 米將測桿及護管(包括排氣管、灌漿管)等排列整齊，用自鎖扎帶捆扎在一起。
4.2.4 觀(guān)測電纜
多點(diǎn)位移計出廠(chǎng)時(shí)每支位移計各自出線(xiàn)標配 1 米，電纜從保護罩后端各自引出,現場(chǎng)如需電纜接長(cháng)沿每支位移計各自出線(xiàn)接長(cháng),如需更換位移計打開(kāi)保護罩操作。
多點(diǎn)位移計在現場(chǎng)組裝完成后，要用讀數儀測讀各支位移計的讀數，確認組裝無(wú)誤及每支位移計工作正常，方可將多點(diǎn)位移計入孔。
4.2.5 多點(diǎn)位移計安裝適用孔徑
多點(diǎn)位移計測量點(diǎn)數的多少訣定埋設所需鉆孔孔徑的大小，多點(diǎn)位移計埋設適用的最小孔徑如下表所示(僅供參考，單位 mm)：

測點(diǎn)數	測桿護管孔徑	位移計護管孔徑	安裝基座孔徑
2點(diǎn)	￠90	￠100	￠110
3點(diǎn)	￠90	￠100	￠110
4點(diǎn)	￠90	￠100	￠110
5點(diǎn)	￠110	￠125	￠135
6點(diǎn)	￠110	￠140	￠150