SXG型振弦式钢筋计

1SXG系列振弦式钢筋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2SXG系列振弦式钢筋计使用说明书本使用说明仅适用于本公司生产的SXG系列振弦式钢筋计，其中包括有SXG-16、SXG-18、SXG-20、SXG-22、SXG-25、SXG-28、SXG-32、SXG-36、SXG-40九种型号。一、用途SXG型钢筋计通常用于测量混凝土内部钢筋的应力，可直接埋入混凝土中。并可兼测埋设点温度。二、结构及工作原理1．结构SXG型钢筋计主要由钢套、连接杆、弦式敏感部件及激振拾振电磁线圈等组成，如下图所示。1.钢套2.电缆3.热敏电阻4.线圈5.紧定螺钉6.弦式敏感件7.连接杆2．工作原理SXG型钢筋计的敏感部件为一振弦式应变计。将钢筋计与所要测量的钢筋采用焊接或螺纹方式连接在一起，当钢筋所受的应力发生变化时，振弦式应变计输出的信号频率发生变化。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，再经换算即可得到钢筋应力的变化。同时由SXG型钢筋计中的热敏电阻可同步测出埋设点的温度值。a．当外界温度恒定钢筋计仅受到轴向应力时，其应力σ与输出的频率模数△F具有如下线性关系：σ=ｋ×△F△F=F-F0式中：ｋ—钢筋计的最小读数，单位为MPa/kHz2；△F—实时测量的钢筋计输出值相对于基准值的变化量，单位为kHz2；F—实时测量的钢筋计输出值，单位为kHz2；F0—钢筋计的基准值，单位为kHz2。b．当钢筋计不受外力作用时，若温度增加△T时，钢筋计有一个输出量△F′，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。3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—钢筋计的温度修正系数，单位为MPa/℃；由制造商给出。△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中的钢筋计，受到的是应力和温度的双重作用，因此应变计一般计算公式为：σ=ｋ×△F+ｂ*△T=ｋ×（F-F0）＋ｂ×（T-T0）式中：σ-被测结构物钢筋所受的应力值，单位为MPa。三、规格及主要技术参数规格代号R-16R-18R-20R-22R-25R-28R-32R-36R-40尺寸参数连接杆直径d，mm161820222528323640钢套断面积A，cm22.012.553.143.804.916.168.0410.212.6长度L，mm700性能参数应力测量范围拉伸，MPa0~250压缩，MPa0~300灵敏度k，MPa/kHz2≤0.10温度测量范围，℃-25～+60温度测量精度，℃±0.5温度修正系数b，MPa/℃≈0.1绝缘电阻，MΩ≥50注：如工程有特殊要求可以订制（如SXG-××T1（-100～300MPa）、SXG-××T2-100～400MPa；耐高压SXG－××G2，耐水压为2MPa）。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)及出厂检验合格证是否与装箱清单相符。如有缺损不符者，应与我们联系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。若绝缘电阻小于50MΩ或热敏电阻值异常，应与我们联系。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、埋设与安装钢筋计使用场合很广，仪器经加装一些附件可以组成锚杆测力计、基岩变形计等，这些仪器的工作情况及安装条件各不相同，所以埋设安装方法有所不同。下面主要对埋设在混凝4土内的钢筋计的埋设安装方法作一些简述，其他场合仪器埋设安装方法可参照进行。钢筋计的安装：1.按钢筋直径选配相应的SXG型振弦式钢筋计，如果规格不符合，应选择尽量接近于钢筋直径的钢筋计，例如：钢筋直径为ф35，可使用NZR-36或NZR-32的钢筋计，如差异过大，则应考虑改变钢筋计直径。2.接长电缆的仪器，检查接长电缆的芯线电阻，要求稳定，做好编号和存档工作。3.振弦式钢筋计可在钢筋加工厂预先与钢筋焊接好（也可采用现场埋设时电焊连接方式），焊接时应将钢筋与钢筋计中心线对正，之后采用对接法把仪器两端的连接杆分别与钢筋焊接在一起。如果焊接是在现场进行，可在扎好的钢筋网埋仪器的位置上，将钢筋截下相应的长度，之后，将钢筋计焊上，为了保证强度，在焊接处需加绑条，并涂沥青，以便与混凝土脱开。4.为了避免焊接时温升过高，损伤仪器，焊接时，仪器要包上湿棉纱并不断浇上冷水，直至焊接过程中仪器测出的温度低于60ºC。5.将钢筋计（已接长电缆）与连接钢筋用螺纹连接时，拧紧後要用厌氧胶粘结。45°～60°斜缝钢筋钢筋计略大于钢筋角钢(a)焊缝钢筋计绑焊小钢筋(b)钢筋钢筋计焊缝(c)振弦式钢筋计安装焊接示意图其他注意事项：5四芯电缆中红、黑为激振线圈引出线，绿、白为热敏电阻引出线；钢筋计安装定位后应及时测量仪器初值，根据仪器编号作好记录，并严格保护好仪器的引出电缆。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。（2）钢筋计计算公式：б=K△F+b△t式中：б—钢筋应力单位：（MPa）；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．自动测量钢筋计安装埋设完毕，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，钢筋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。