SXF型振弦式位移计

SXF系列振弦式位移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SXF系列振弦式位移计使用说明书本使用说明书仅适用于本公司生产的SXF型振弦式位移计，其中包括有SXF-12、SXF-25、SXF-50、SXF-100四种型号。一、用途及特点SXF型振弦式位移计适用于长期埋设在水工建筑物或其它混凝土建筑物内或表面，测量结构物伸缩缝或裂缝的开合度（变形），并同时测量埋设点的温度。经改装加工部分配套附件可组成多点位移计（NVD）、基岩变位计、表面裂缝计等测量变形的仪器。其特点有：长期稳定、灵敏度高、温度影响小、不锈钢结构、高防水性能、同时测量温度、不受长电缆影响，适用于自动化监测。二、结构及工作原理1．结构SXF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SXF-12SXF-25SXF-50SXF-100性能参数位移测量范围0~120~250~500~100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注：如工程有特殊要求可以订制（如耐高压SXF－××G2，耐水压为2MPa；如加大量程SXF-200，量程为200mm）。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、埋设与安装位移计使用场合很广，仪器经改装加工一些附件可以组成裂缝计、基岩变位计、多点变位计等测量变形的仪器，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。下面主要对埋设在大体积混凝土内位移计的埋设安装方法作一些简述，其它仪器的埋设安装方法可参照进行。位移计安装时应确保基座稳固、连接牢靠，滑杆能够自由滑动。1．附件的埋设根据设计要求确定埋设高程、方位，在定位好的工作缝一侧模板的内侧上固定安装护管盖，同时将护管及连接座旋上。附件安装一定要牢靠，以免混凝土浇捣及拆模时安装连接座位置变动。2．位移计的埋设安装拆模后在工作缝的另一侧取下护管(内有连接球形)盖，按设计编号将对应的位移计（已接长电缆）。可用手调整位移计的埋设零点。(轻轻地拉一下位移计一头的护管，而护管的法兰盘盖是连着拉杆，千万不能旋转。)将电缆按设计走向埋设固定好，集中引出。9124356786振弦式位移计埋设安装示意图1-工作缝；2-连接座；3-引出电缆；4-护管连接盖；5-位移计；6-一、二次混凝土建筑物；7-位移计调整埋设零点拉杆；8-护管及连接球形盖；9-保护管；3.其它注意事项SXF型振弦式位移计安装定位后应及时测量仪器初值，根据仪器编号和设计编号作好记录并保存，严格保护好仪器的引出电缆。另外，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。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SXF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-。八、四芯屏蔽电缆与八（十）芯屏蔽电缆的连接SXF型振弦式位移计组成3点式多点变位接入自动化时，需接八芯屏蔽电缆。接法为：红黑、紫蓝、土黄和黄分别接各支SXF的C+、C-；绿白接任一支的绿白做测温；并将所有屏蔽线接在一起。如是4点式多点变位时需接十芯屏蔽电缆，将上面8芯电缆的2余色接第4支SXF的C+、C-即可。