四川葛南儀器
VWSJB 型振弦式基巖應變計用以觀(guān)測巖體的內部變形,即埋入應變計用于測量由于巖體的應力變化而產(chǎn)生的應變量。VWSJB 型振弦式基巖應變計適用直接布設在基巖中,長(cháng)期監測基巖部位的應變量,并可同步測量埋設點(diǎn)的溫度。振弦式基巖應變計具有智能識別功能。應變計在巖體內不應該跨越結構斷面,但在節理發(fā)育的巖體內,應變計標距可加長(cháng),使被測標距擴大。
本使用說(shuō)明僅適用于本公司生產(chǎn)的VWSJB型振弦式基巖應變計,其中包括有VWSJB-10、VWSJB-15等型號。
1用途
VWSJB型振弦式基巖應變計適用于長(cháng)期埋設在水工混凝土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基巖應變計組、無(wú)應力計、巖石基巖應變計等測量應變的儀器。
2規格及主要技術(shù)參數
規格代號
VWSJB-10
標距 L, mm
100
尺寸參數
有效直徑d,mm
22
端部直徑D,mm
33
應變測
拉伸,10-6
1500
量范圍
壓縮,10-6
1500
最小讀數k,10-6/F
≤0.5
性能參數
溫度測量范圍,℃
-25~+80
溫度測量精度,℃
±0.5
溫度修正系數b,10-6/℃
≈13.5
彈性模量 Eg, MPa
300~800
耐水壓 MPa
≥1
絕緣電阻, MΩ
≥50
注:頻率模數F=Hz2×10-3
3結構及工作原理
3.1結構
VWSJB型振弦式基巖應變計由前后端座、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),基巖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;并可同步測出埋設點(diǎn)的溫度值。
3.3計算方法:
a)當環(huán)境溫度恒定基巖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 — 基巖應變計測量應變量的最小讀數,單位為10-6/F;
△F — 基巖應變計實(shí)時(shí)測量值相對于基準值的變化量,單位為F;
F — 基巖應變計的實(shí)時(shí)測量值,單位為F;
F0 — 基巖應變計的基準值,單位為F。
b)當基巖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),基巖應變計有一個(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′= b△F′+ b△T = 0
k△F′= -b△T
△T = T - T0
式中:b — 基巖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基巖應變計,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基巖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,因此基巖應變計一般計算公式為:
εm = k△F + b′△T = k (F - F0) + (b-α)(T - T0) + B
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/℃。
B — 計算修正值,單位為10-6(有時(shí)可忽略不計)。
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