仪器名称: 振弦式多点位移计 VWM型振弦式多点位移计产品说明书 |
仪器型号: VWM型振弦式多点位移计,其中包括有VWM-20( )、VWM-50( )、VWM-100( )等型号,多种规格。如:VWM-20( ) 的后缀括号为单套仪器的测量点数。 |
仪器用途: VWM型振弦式多点位移计适用于长期埋设在水工结构物或土坝、土堤、边坡等结构物内,测量结构物深层多部位的位移、沉降、应变、滑移等,并可同步测量埋设点的温度。 |
产品特点: 多点位移计使用场合很广,埋设安装的部位和环境也各有不同,埋设方法有水平埋设、倾斜埋设、垂直埋设,有安装在坝体的廊道内、坝体的坝肩上、隧道内、山体的边坡上、土坝上、路堤上等等。这些仪器的工作状况各不相同,所以埋设安装方法有所不同,下面主要对埋设在岩体上,测量岩体稳定性的埋设安装方法作一些简述,其它埋设安装方法可参照进行。 |
工作原理: 当被测结构物发生变形时将会通过多点位移计的锚头带动测杆,测杆拉动位移计产生位移变形,变形传递给振弦转变成振弦应力的变化,从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率,频率信号经电缆传输至读数装置,即可测出被测结构物的变形量。同时可同步测量埋设点的温度值。 |
技术参数: 规格代号 | VWM-20 | VWM-50 | VWM-100 | 测量范围, mm | 0~20 | 0~50 | 0~100 | Z小读数k, mm/F | ≤0.01 | ≤0.02 | ≤0.04 | 温度测量范围, ℃ | -25~+60 | -25~+60 | -25~+60 | 温度测量精度, ℃ | ±0.5 | ±0.5 | ±0.5 | 温度修正系数b, mm/℃ | ≈0.002 | ≈0.002 | ≈0.002 | 绝缘电阻, MΩ | ≥50 | ≥50 | ≥50 | |
工程适用: 其产品已广泛应用于水电,铁路,公路,矿山,国防及建筑工程安全监测领域物理量的测量,既具有光纤高灵敏度、高精度,又具有高可靠性和恶劣环境适应性。 |
计算方法: a) 当外界温度恒定多点位移计仅受到轴向变形时,其变形量L与输出的频率模数△F具有如下线性关系: L = K△F △F = F- F0 式中: k — 多点位移计测量位移量的Z小读数,单位为mm/F; △F — 多点位移计实时测量值相对于基准值的变化量,单位为F; F — 多点位移计的实时测量值,单位为F; F0 — 多点位移计的基准值,单位为F。 b) 当多点位移计不受外力作用时(仪器两端标距不变),而温度增加△T时,多点位移计有一个输出量△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。 实验可知△F´与△T具有如下线性关系: L´= k△F´+ (b - hα)△T = 0 k△F´= - (b - hα)△T △T = T - T0 式中: b — 多点位移计的温度修正系数,单位为mm/℃; △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℃; H — 测杆长度,单位为mm; α— 测杆的线膨胀系数,单位为10-6/℃。 注:测杆材料为不锈钢,不锈钢的线膨胀系数一般取16.5×10-6/℃。 c) 埋设在混凝土结构物或其它结构物内的多点位移计,受到的是变形和温度的双重作用,因此位移计的一般计算公式为: Lm = k△F + (b- hα)△T = k (F - F0) + (b - hα)(T - T0) 式中:Lm — 被测结构物的位移量,单位为mm。 注: VWM型振弦式多点位移计中的敏感测量元件,与固定机架的材料线膨胀系数极为接近,所以其温度修正系数b甚小。由此一般计算公式为: Lm = k△F - hα△T = k (F - F0) - hα(T -T0 |