VWJ型振弦式裂缝计

VWJ系列振弦式裂缝计使用说明书水利部南京水利水文自动化研究所南京拓水科技实业有限公司一、用途VWJ型振弦式裂缝计是与测缝计配套使用的一种仪器，可安装在混凝土建筑物或基岩表面，用以长期监测表面裂缝的宽度，也可安装在混凝土建筑物与基岩之间的边界缝及重力坝坝基、拱坝的拱座等，用于长期监测大坝或其他混凝土建筑物内部裂缝的发生和发展，并能兼测埋设点的温度，测值准确、性能稳定二、结构及工作原理1．结构VWJ型振弦式位移计主要由振弦式敏感部件、拉杆、及激振拾振电磁线圈等组成，如图所示。1.电缆2.弦式敏感件3.线圈4.钢弦5.拉簧6.保护管7.滑杆8.销子2．工作原理当结构物伸缩缝或裂缝的开合度（变形）发生变化时，会使位移计左、右安装座产生相对位移，该位移传递给振弦，使振弦受到应力变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激拨振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置或数据采集系统，再经换算即可得到被测结构物伸缩缝或裂缝相对位移的变化量。同时由位移计中的热敏电阻可同步测出埋设点的温度值。a．当外界温度恒定位移计仅受到轴向变形时，其变形量J与输出的频率模数△F具有如下线性关系：J′=ｋ*△F△F=F-F0式中：ｋ—位移计的最小读数，单位为mm/kHz2；由公司所附卡片给出。△F—实时测量的位移计输出值相对于基准值的变化量，单位为kHz2；F—实时测量的位移计输出值，单位为kHz2；F0—位移计的基准值，单位为kHz2。b．当位移计不受外力作用时仪器前后两安装座的标距不变，若温度增加△T时，位移计有一个输出量△J′，这个输出量仅仅是由温度变化而造成的，因此在计算时应给以扣除。通过实验可知：△F′与△T具有下列线性关系：ｋ*△F′=-ｂ*△T△T=T-T0式中：ｂ—位移计的温度修正系数，单位为mm/℃；由公司所附卡片给出。△T—温度实时测量值相对于基准值的变化量，单位为℃；T—温度的实时测量值，单位为℃；T0—温度的基准值，单位为℃。c．埋设在混凝土建筑物内或其它结构物上的位移计，受到的是变形和温度的双重作用，因此位移计一般计算公式为：J=ｋ*（F-F0）＋（ｂ-α）*（T-T0）式中：J—被测结构物的变形量，单位为mm；α—被测结构物的线膨胀系数，单位为mm／℃；仪器的线性膨胀系数大致在10×10-6mm/C°左右，非常接近混凝土的线性膨胀系数α，因此温度修正几乎可以忽略。由于温度修正系数ｂ－α≈0，位移计一般计算公式为：J=ｋ×△F三、规格及主要技术参数规格代号VWJ-10VWJ-25VWJ-50VWJ-100性能参数位移测量范围0~100~250~500~100灵敏度k≤0.1%F·S≤0.1%F·S≤0.1%F·S≤0.1%F·S温度测量范围，℃-25～+60-25～+60-25～+60-25～+60温度测量精度，℃±0.5±0.5±0.5±0.5绝缘电阻，MΩ≥50≥50≥50≥50四、验收与保管1．用户开箱验收仪器，应先检查仪器的数量(包括附件)及出厂检验标定数据是否与装箱清单相符。2．开箱后每支仪器应先用100V兆欧表量测电路与密封壳体之间的绝缘电阻。其测值应满足绝缘电阻规定要求。3．仪器存放环境应保持干燥通风，搬运时应小心轻放，切忌剧烈震动。五.埋设安装VWJ型裂缝计安装埋没前，用户必须按厂家附件拼装仪器一次，做到心中有数。VWJ型振弦式表面裂缝计安装方法及步骤如下：1.VWJ型振弦式表面裂缝计在安装前必须对已率定好的测缝计逐一进行检测，当確认仪器是正常的，同时按规范也要求检查加长电缆达到规定的技术条件，此时才可以按设计要求将测缝计接长电缆，但要特别注意，仪器电缆的一端必须将保护罩套上後，才能联接加长电缆。联接电缆方法除了硫化外还可以进行热缩。做好仪器编号和存档工作，同时考虑适当的仪器备用量。2.根据施工进度，確定埋设安装方法。首先要在混凝土建筑物或基岩表面上按设计图纸(有单向、二向、也有三向)放样定点，在测缝计的夹具置于测点位置上与混凝土结构进行固定时，以保证夹具的同心度，要将模具代替仪器安装在夹具中定位，详见示意图。561374；2缝表面式单向裂缝计埋设示意图(单位：mm)1－测缝计；2－混凝土建筑物；3－保护罩；4－膨胀螺钉或预埋入夹具；5－夹具上卡环；6－夹具下卡环；7－仪器电缆出口；3.夹具定位后，然后从夹具中取出模具，安装测缝计。夹具上紧时要对角线逐个均匀上紧，边用数字电桥监测边上紧，仪器的电阻比变化不大于20×0.01％。在夹具上紧时可根据需要调整测量范围。4.测缝计夹紧后，经测量认为仪器工作是正常的，然后将保护罩扣上去，沿保护罩周边焊接，做到密封固定在建筑物上，防此浇筑砼时水泥砂浆进入。5.在安装前后要测量，记录仪器的测量值和绝缘电阻。如发现仪器不正常应立即返工。VWJ型振弦式埋入式裂缝计安装方法及步骤如下：1.按照设计施工要求，在混凝土建筑物与基岩之间的边界缝及重力坝坝基、拱坝的拱座接缝中安装埋设时也须要钻孔，钻孔可采用钻机造孔，孔径￠90-120㎜，最大孔斜不得超过1％。孔造好後，检查钻孔深度，须采用高压水冲孔，直至孔內水变清。2.除去传递杆加上锚头长度40㎝外，其余部分全部用沥青、麻布或白布带扎紧。3.传递杆长度一般为1.5～2米，杆长应比孔深小15-20㎝，埋没时应向孔底填5㎝深砂浆做垫层，再放入接好锚头的传递杆，并继续填充40㎝深砂浆，如孔底有裂隙，可适当增加砂浆填量。4.传递杆埋入24小时固定後，随即将仪器保护管用連接套与传递杆連接好，然后再将测逢计一端螺丝轻轻地旋入保护管内的連接套上，再用棉纱及纱布等堵住保护管口，保护好仪器的波纹管，以防灌浆时水泥浆进入。5.按设计要求测逢计如须进行预拉，可另外用固定框架卡住测逢计法兰盘(直径为￠37㎜)，使测逢计与保护管及固定框架固定在一起。6.浇注混凝土时，不得碰撞仪器及保护管，并以NDA1411电桥监視仪器测试数据，一旦发现异常测值，应立即仃止浇注混凝土，检查原因。3640㎝14(传递杆40㎝长不扎麻布或白布带)7251-测逢计；2-保护管；3-棉纱及纱布；4-連接套；5-传递杆(沥青、麻布或白布带扎紧)；6-管节；7-锚头；埋入式裂缝计安装示意图按照设计施工要求采用专用四芯电缆将仪器电缆接长,裂缝计电缆的接长方法可细阅热缩管密封电缆接头技术使用说明。六、测量计算1．人工测量及计算（1）人工测量：可用南水所生产的振弦式指示仪进行测量，测量方法参照有关的使用说明，测量完毕记录仪器的输出值、温度值、仪器编号、测量时间等相关信息。（3）位移计计算公式：J=K△F式中：J—结构物缝的开合度，单位为mm；仪器的特性参数请细阅二．结构及工作原理中2.工作原理第a).b).c).三节计算公式，在此不予详述。2．自动测量位移计安装埋设完毕，可接入“DG型智能分布式安全监测数据采集系统”进行测量，该系统能实现自动定时监测，自动存储数据及数据处理，并能实现远距离监控和管理。具体使用方法请参阅相关资料。其他有关注意事项，观测项目，测量时间及基准点的选择等，希参考有关书籍，在此不予详述。.按照设计施工要求采用专用四芯电缆将仪器电缆接长，位移计电缆的接长方法可细阅热缩管密封电缆接头技术使用说明。七、电缆接线说明VWJ型振弦式位移计封装电缆为4芯屏蔽电缆（芯线颜色为红、黑、绿、白），如采用自动化测量接入模块的接线是红接C＋、黑接C－，绿接R+、白接R-。