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  本使用說(shuō)明僅適用于四川葛南儀器有限公司生產(chǎn)的VWS型振弦式應變計，其中包括有VWS-10、VWS-15、VWS-10M、VWS-15M(大彈模)等系列型號。

  1用途

  VWS型振弦式應變計適用于長(cháng)期埋設在水工結構物或其它混凝土結構物內，測量結構物內部的應變量，并可同步測量埋設點(diǎn)的溫度。加裝配套附件可組成多向應變計組、無(wú)應力計、巖石應變計等測量應變的儀器。大彈模應變計主要用于高倉位混凝土連續澆筑，如地下連續墻、防滲墻、灌注樁等工程場(chǎng)合。振弦式應變計具有智能識別功能。

  2規格及主要技術(shù)參數

  3結構及工作原理

  3.1結構

  WS型振弦式應變計由前后端座、不銹鋼護管、信號傳輸電纜、振弦及激振電磁線(xiàn)圈等組成。

  3.2工作原理

  當被測結構物內部的應力發(fā)生變化時(shí)，應變計同步感受變形，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，即可測出被測結構物內部的應變量。同時(shí)可同步測出埋設點(diǎn)的溫度值。

  3.3計算方法

a) 當外界溫度恒定應變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 — 應變計的測量靈敏度，單位為10-6/F；

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

F — 應變計的實(shí)時(shí)測量值，單位為F；

F0 — 應變計的基準值，單位為F。

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

實(shí)驗可知△F′與△T具有下列線(xiàn)性關(guān)系：

ε′= K△F′+ b△T = 0

k△F′= -b△T

△T = T - T0

式中： b — 應變計的溫度修正系數，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) 埋設在水工結構物或其它混凝土結構物中的應變計，受到的是變形和溫度的雙重作用，此時(shí)的溫度修正系數應為應變計的溫度修正系數與被測結構物的線(xiàn)膨脹系數之差，因此應變計一般計算公式為：

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

式中：εm — 被測結構物的應變量，單位為10-6；

α— 被測結構物的線(xiàn)膨脹系數，單位為10-6／℃。
4 4  埋設與安裝
1 4.1  簡(jiǎn)述
應變計使用場(chǎng)合很廣，儀器經(jīng)加裝一些附件可以組成多向應變計組、無(wú)應力計、巖石應變計等測量應變的儀器，這些儀器的工作情況及安裝條件各不相同，所以埋設安裝方法有所不同。下面主要對單向或雙向應變計的埋設安裝方法作一些簡(jiǎn)述，其它類(lèi)型應變計的安裝埋
設方法可參照本說(shuō)明。
2 4.2  儀器的準備
儀器到工地后即刻拆包，檢查儀器在運輸過(guò)程中是否有損壞或丟失，并用讀數儀測讀校驗。儀器表面損壞影響使用的或測讀校驗困難的儀器，將其單獨擺放，或退回廠(chǎng)家更換。仔細記錄每只應變計的出廠(chǎng)編號，并檢查各電纜頭上是否有編號標記(沒(méi)有的補作編號標記)，以便于在電纜拉開(kāi)后也能識別儀器。儀器電纜接長(cháng)時(shí)，電纜接頭應嚴格按操作規程操作。
3 4.3  應變計的埋設與安裝
1 4.3.1  一般規定
每支應變計都應按設計規定的埋設位置和方向準確的定位，并要求埋設應變計用的混凝土和被測結構物所用的混凝土標號相同。安裝埋設前必須對應變計進(jìn)行一次檢測，發(fā)現問(wèn)題可及時(shí)處理和更換，杜絕有故障的應變計被安裝埋設。
回填混凝土時(shí)在應變計附件應剔除大于 8cm 的骨料，人工分層振搗密實(shí)?；炷料铝蠒r(shí)應距儀器 1.5cm 以上，振搗器距儀器應大于半徑 0.5m。
當施工機械化程度高，澆筑強度大時(shí)，可采用預置埋設槽的方法。該法是預先在儀器埋設部位設置槽模板，待混凝土凝固前拆除埋設槽模板，將儀器安裝在槽內，然后人工回填混凝土。
埋設完成后應做好標記，以防施工中人為損壞儀器，儀器頂部已終凝的混凝土厚達 60c以上時(shí)，上部可正常施工。
2 4.3.2  單向或雙向應變計（圖 1 ）

單向應變計埋設時(shí)應首先根據力的方向在壩體或其它結構物上定位，在混凝土澆筑到埋設高程時(shí)，在該部位挖尺寸在 20、15×20×20Cｍ左右的坑(儀器測量標距不同)，清除混凝土中直徑大于 8cm 的骨料，回填混凝土人工搗密實(shí)。
當埋設部位有鋼筋時(shí)可以將應變計(包括電纜)綁扎在鋼筋上, 固定儀器可采用膠帶、自鎖扎帶、細鐵絲捆扎，捆扎要保證應變計位置不易移動(dòng)，但捆扎不能過(guò)緊，阻礙應變計變形。
觀(guān)測電纜同樣捆扎在鋼筋上，但捆扎時(shí)也要松弛，靠近儀器的地方要打回環(huán)。
埋設多向應變計時(shí)要用多向應變計安裝支座，以固定每個(gè)應變計的受力方向。
應變計埋設要求嚴格可使用量角器和水平準，校對儀器的埋設角度、方向、部位。規范要求：埋設儀器的角度誤差應不超過(guò) 1°，位置誤差應不超過(guò) 2cm。
應變計就位后用人工搗實(shí)應變計周?chē)幕炷?，避免有過(guò)大的振動(dòng)，以免擾動(dòng)應變計的放置的方位或損傷電纜。
埋設完成后及時(shí)測量應變計，如有損壞及時(shí)更換。電纜按規定的走向埋設，并作好電纜的保護。
儀器埋設位置、設計編號、儀器編號、電纜長(cháng)度、埋設前讀數、埋設后讀數等填表記錄，并作好存檔。
3 4.3.3  基巖應變計( 圖 2 )

基巖應變計用以測量巖體內部的變形，應變計在巖體內不應跨越結構斷面，安裝在節理發(fā)育的巖體內，應變計標距可加長(cháng)，使被測標距擴大。
在埋設位置造孔(槽)，埋設孔(槽)徑應大于儀器的最大直徑 4cm～5cm，以便留出回填固結料的空隙，儀器應位于埋設孔中心,孔(槽)內雜質(zhì)要沖洗干凈，排除積水。
埋設時(shí)應用膨脹水泥填孔，為了防止膨脹水泥固結時(shí)對應變計的影響，可在應變計中間嵌一層 2mm 厚的隔離材料(如橡皮和油毛氈)。應變計受力方向的誤差按規范要求應不超過(guò)±1°，埋設前后應及時(shí)檢測。