振弦式錨索測力計適用于各類水利水電工程，長期監(jiān)測水工結(jié)構(gòu)物及巖石邊坡、橋梁、基坑、隧道等預(yù)應(yīng)力的錨固狀態(tài)，是了解被測結(jié)構(gòu)物載錨索應(yīng)力變化的有效監(jiān)測設(shè)備，并同步測量埋設(shè)點的溫度。
本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的VWA型振弦式錨索測力計，其中包括VWA500～5000kN 系列型號。

1用途
VWA型振弦式錨索測力計適用于長期監(jiān)測水工建筑物或其它混凝土建筑物、巖石邊坡預(yù)應(yīng)力的錨固狀態(tài)。
2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

尺寸參數(shù)

筒高L, mm

100

錨索孔內(nèi)外徑, mm

140/200

技術(shù)參數(shù)

額定載荷P, kN

2000

最大載荷Pm, kN

1500

分辨率k, %F.S

≈ 0.06%F.S

注：頻率模數(shù)F=Hz2×10-3

3結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1結(jié)構(gòu)
VWA型振弦式錨索測力計由測力鋼筒、保護外護筒、振弦式應(yīng)變計、引出電纜等組成。
3.2工作原理
VWA型振弦式錨索測力計在測力鋼筒上均布著數(shù)支振弦式應(yīng)變計，當(dāng)荷載使鋼筒產(chǎn)生軸向變形時，應(yīng)變計與鋼筒產(chǎn)生同步變形，變形使應(yīng)變計振弦產(chǎn)生應(yīng)力變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測出引起受力鋼筒變形的應(yīng)變量，代入標(biāo)定系數(shù)可算出錨索測力計所感受到的荷載值。
VWA型振弦式錨索測力計中的每支應(yīng)變計為一個的測量單元，單支儀器即可測出測力計單邊的受力狀況，以此可計算出測力計受力的偏心方向及大小。由數(shù)支振弦式應(yīng)變計的平均測值可計算出測力計的整體受力狀況。測力計測量信號由一根多芯電纜線引出。

VWA型振弦式錨索測力計工作條件：
a)測力計能在-25℃～+70℃的環(huán)境溫度下正常工作。
b)測力計能承受500kPa水壓力。
c)測力計絕緣電阻應(yīng)＞50ＭΩ。
3.3計算方法：
a)當(dāng)荷載作用于測力計時，測力計鋼筒將產(chǎn)生軸向變形，其荷載量P與輸出頻率模數(shù)的變化量△F具有如下線性關(guān)系：
P = k △ F
△F = F- F0
式中： P － 測力計測量出的荷載量，單位為kN(千牛)；
k — 測力計測量荷載量的最小讀數(shù)，單位為kN /F；
△F — 測力計實時測量值相對于基準值的變化量，單位為F；
F — 測力計的實時測量值，單位為F；
F0 — 測力計的基準值，單位為F。
b)當(dāng)測力計有多支傳感器時，測力計的計算公式為：
P = k (△F1+△F2+△F3+···△Fn）/ n
式中： △F1+△F2+△F3+···—測力計單支儀器實時測量值相對于基準值的變化量，單位 為F；
N — 測力計上分布傳感器的數(shù)量。
c)當(dāng)作用在測力計上的荷載恒定時，而溫度增加△T，此時測力計有一個輸出量△F′，這個輸出量僅僅是由溫度變化而造成的，因此在計算時應(yīng)給以扣除。

實驗可知△F′與△T具有如下線性關(guān)系：
P′= k△F′+ b△T = 0
k△F′= -b△T
△T = T - T0
式中： b — 測力計的溫度修正系數(shù)，單位為kN /℃；
△T — 溫度實時測量值相對于基準值的變化量，單位為℃；
T — 溫度的實時測量值，單位為℃；
T0 — 溫度的基準值，單位為℃。
d)當(dāng)測力計受到荷載和溫度的雙重作用時，測力計的一般計算公式為：
Pm = P + b△T = k(△F1+△F2+△F3+···△Fn）/ n + b (T - T0)
式中： Pm — 測力計測量出的荷載量，單位為kN(千牛)。
注： VWA型振弦式錨索測力計的敏感測量元件，與測力鋼筒的材料線膨脹系數(shù)極為接近，試驗所得其溫度修正系數(shù)b甚小，一般計算時可用公式b。

4埋設(shè)與安裝
4.1根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，測力計應(yīng)安裝在錨固墊座上，鋼絞線或錨索從測力筒中心孔中穿過，測力計置于鋼墊座和工作錨之間。 4.2錨索測力計有一外保護筒，用以保護儀器。保護筒與測力筒上、下面之間應(yīng)留有 3mm左右的距離，上、下承載錨固墊座應(yīng)可靠的壓在測力筒上，錨固墊座與測力筒之間不應(yīng)有間隙。
 4.3安裝時錨索測力計應(yīng)放置平穩(wěn)，如發(fā)現(xiàn)幾何偏心過大(儀器分測不等值，既為有幾何偏心)，應(yīng)即時予以調(diào)整。
4.4錨索測力計安裝定位后應(yīng)及時測量儀器初值，根據(jù)儀器編號和設(shè)計編號作好記錄并存檔，嚴格保護好儀器的引出電纜。
2 測量
測量錨索測力計應(yīng)先將測量多點線的快速插頭插入VW-102型讀數(shù)儀的右邊多頭插座上，測量多點線共有10個單色夾子，將其中一點連接上傳感器的輸出電纜兩兩同色中的一根，兩兩同色中另一根同色線，即此測量頻率。白、綠線測溫度。振弦式傳感器內(nèi)附有智能識別芯片，其內(nèi)存貯有該傳感器的編號信息。
多弦錨索測力計標(biāo)準配置的接線表：
測點號  端子號  10芯電纜芯線  傳感器電纜芯線
1#        1       紅色線       1#傳感器紅色線 
            2       橙色線       1#傳感器黑色線
2#        3       黑色線       2#傳感器紅色線 
            4       灰色線       2#傳感器黑色線
3#        5       黃色線       3#傳感器紅色線
            6       棕色線       3#傳感器黑色線
4#        7       藍色線       4#傳感器紅色線
            8       紫色線       4#傳感器黑色線
溫度     9        白色線       4#傳感器白色線
           10       綠色線       4#傳感器綠色線
屏蔽     11      屏蔽線       4個測點屏蔽線并接

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