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本使用說(shuō)明僅適用于本公司生產(chǎn)的VWS-10B型振弦式鋼板(應變)計，型號為VWS-10B。

1用途

VWS-10B型振弦式鋼板(應變)計適用于長(cháng)期布設在水工建筑物或其它建筑物的鋼結構上，測量鋼結構應力發(fā)生變化時(shí)的應變量，并可同步測量布設點(diǎn)的溫度。振弦式鋼板(應變)計包含式設計,全不銹鋼結構，安裝簡(jiǎn)單使用可靠，并可回收重復使用。振弦式鋼板(應變)計具有智能識別功能。

2規格及主要技術(shù)參數

注：頻率模數F=Hz2×10-3

3結構及工作原理

3.1結構

VWS-10B型振弦式鋼板(應變)計由應變計、安裝夾具、信號傳輸電纜等組成。

3.2工作原理

當被測鋼結構應力發(fā)生變化時(shí)，將帶動(dòng)應變計產(chǎn)生變形，變形通過(guò)前、后端座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)電纜傳輸至讀數裝置，即可測出鋼結構的應變量。同時(shí)可同步測量布設點(diǎn)的溫度值。

3.3計算方法

a) 當外界溫度恒定鋼板計僅受到軸向變形時(shí)，其應變量ε與輸出的頻率模數△F具有如下線(xiàn)性關(guān)系：

ε= k△F

△F = F - F0

式中： k — 鋼板計的測量靈敏度，單位為10-6/F；

△F — 鋼板計實(shí)時(shí)測量值相對于基準值的變化量，單位為F；

F — 鋼板計的實(shí)時(shí)測量值，單位為F；

F0 — 鋼板計的基準值，單位為F。

b) 當鋼板計不受外力作用時(shí)(儀器兩端標距不變)，而溫度增加△T時(shí)，鋼板計有一個(gè)輸出量△F′，這個(gè)輸出量?jì)H僅是由溫度變化而引起的，因此在計算時(shí)應給以扣除。

實(shí)驗可知△F′與△T具有如下線(xiàn)性關(guān)系：

ε′= k△F′+ b△T = 0

k△F′= -b△T

△T = T - T0

式中： b — 鋼板計的溫度修正系數，單位為10-6/℃；

△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℃。

c) 布設在鋼結構上的鋼板計，受到的是變形和溫度的雙重作用，所以此時(shí)的溫度修正系數應為鋼板計的溫度修正系數與鋼結構物的線(xiàn)膨脹系數之差，因此鋼板計的一般計算公式為：

εm = k△F + b′△T = k (F-F0) + (b-α)(T-T0)

式中：εm — 被測鋼結構物的應變量，單位為10-6；

α — 被測鋼結構物的線(xiàn)膨脹系數，單位為10-6／℃。
4 儀器安裝
4.1 夾具的安裝
先將配好對的夾具和試棒固定在一起，固定時(shí)兩夾具的底部應在同一平面上，兩夾具緊固螺釘的中心距應為 100mm 或 83mm(儀器標距)，最后整體焊接在被測部位。
采用 83mm 標距比采用 100mm 標距可提高傳感器的測量范圍(量程)1.2 倍，兩種標距的最小讀數和溫度修正系數的關(guān)系是：K 100 /K 83 =100/83；b 100 /b 83 =100/83?？蛻?hù)可根據需要自由選擇所使用的標距，出廠(chǎng)時(shí)根據要求配備相應的安裝試棒。
焊接時(shí)應嚴格控制安裝夾具的標距，儀器的標距將影響計算結果準確性。兩夾具的焊縫應沿著(zhù)夾具的兩外邊沿進(jìn)行焊接,因鋼板計的彈摸很小有少許幾個(gè)焊點(diǎn)即可。冷卻后即可拆下安裝試棒。

4.2 安裝鋼板計
待夾具完全冷卻后將鋼板計從夾具的一端放入，直到鋼板計沒(méi)有電纜的一端與夾具的外邊沿平齊為止，然后擰緊夾具上的緊固螺釘。
鋼板計安裝時(shí)應根據要求調整測量范圍(調整初始讀數),方法是：在儀器的后端座上有一個(gè)的螺紋孔，用配備的專(zhuān)用拉桿進(jìn)行拉、壓調整。調整時(shí)先將有電纜一端的緊固螺釘擰緊，讀數儀連接上鋼板計，利用拉桿進(jìn)行拉或壓調整，調整合適后將夾具另一端的緊固螺釘擰緊，
并卸下調整拉桿(圖 2)。

如現場(chǎng)需要可安裝保護罩，將電纜按設計走向固定并妥善保護好儀器的引出電纜。
5 測量
現場(chǎng)測量鋼板計用VW-102型讀數儀，將測量線(xiàn)一頭連接讀數儀，測量線(xiàn)另一頭的各色夾子對應連接上鋼板計的輸出電纜， 黑、紅測頻率，白、綠測溫度。鋼板計內附有智能識別芯片，其內存貯有該鋼板計的編號、標定系數K、溫度修正系數b等信息。用讀數儀測量時(shí)會(huì )自
動(dòng)將識別信息讀出，順序存入讀數儀內，通訊給計算機，方便快速統計計算及查詢(xún)，使測量工作實(shí)現人工智能無(wú)紙化操作。
工程現場(chǎng)多支鋼板計電纜被意外挖斷，僅用讀數儀測量一遍，就可自動(dòng)識別出每支鋼板計所對應的編號及身份信息。
6 鋼板計故障檢查
當鋼板計測量出現故障時(shí)，可用萬(wàn)用表檢查鋼板計電纜芯線(xiàn)間的電阻值，其正常狀況紅、黑芯線(xiàn)電阻值通常為200～450Ω左右；綠、白芯線(xiàn)電阻值在溫度25℃時(shí)應為3kΩ左右；紅、黑線(xiàn)對綠、白線(xiàn)或對屏蔽線(xiàn)(裸線(xiàn))間絕緣電阻值應﹥50MΩ(測量絕緣電阻時(shí)可使用100V 直流
兆歐表，萬(wàn)用表測量絕緣電阻應用MΩ檔，其值應為無(wú)窮大∞)。