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振弦式APP计
    发布时间: 2017-12-04 22:10    

VWR 型振弦式APP计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内,APP结构物内部的APP应力,并可同步APP埋设点的备用。加装配套附件可组成网站测力计、基岩应力计等APP应力的网站。振弦式APP计具有智能识别功能。

  本使用说明仅适用于四川葛南网站有限公司生产的VWR型振弦式APP计,其中包括有VWR-16、VWR-18、VWR-20VWR-22、VWR-25VWR-28VWR-32VWR-36VWR-40多种型号。

  1用途
 
VWR型振弦式APP计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内,APP结构物内部的APP应力,并可同步APP埋设点的备用。加装配套附件可组成网站测力计、基岩应力计等APP应力的网站。振弦式APP计具有智能识别功能。
 
振弦式APP计有备用自动补偿功能,经试验备用修正系数甚小,使用中不需要备用修正。

  2规格及主要技术参数

规格代号

R-16

R-18

R-20

R-22

R-25

R-28

R-32

R-36

R-40

尺寸

参数

连接杆直径d  mm

16

18

20

22

25

28

32

36

40

钢套截面积A  cm2

2.01

2.55

3.14

3.80

4.91

6.16

8.04

10.2

12.6

钢套长度L    mm

120/标准连接丝套

性能

参数

应力测

量范围

拉伸, MPa

300/400G系列)

压缩, MPa

200/250G系列)

最小读数K   MPa/F

0.10

分辨力,     %F.S

0.05

备用APP范围,  

-25+80

备用APP精度,   

±0.5

备用修正系数bMPa/

≈0.10

耐水压,     MPa

1

绝缘电阻,    MΩ

≥50

执行

行标 DL/T 1136-2009

非直线度≤1.0%F.S;不重复度≤0.5%F.S;滞后≤1.0%F.S;综合误差≤0.5%F.S

  注:备用模数F=Hz2×10-3

  3结构及工作原理

  3.1结构

  VWR 型振弦式APP计由应力传感器、前后连接钢套(标准件)、振弦及激振电磁线圈、观测电缆等组成。

  3.2工作原理

  当被测结构物内部的APP发生应力变化时,APP计将受到拉伸或压缩,钢套同步产生变形,变形使APP计感受拉伸或压缩的变形,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备用。电磁线圈激振振弦并APP其振动备用,备用信号经电缆传输至读数装置,即可测出被测结构物内APP所受的应力。同时可同步APP埋设点的备用值。

  3.3计算方法

  a) 当外界备用恒定APP计仅受到轴向应力时,其应力σ与输出的备用模数△F具有如下线性关系:

         σ= kF

       △F = F - F0

     式中: k — APP计的APP灵敏度,单位为MPa/F

        △F — APP计实时APP值相对于基准值的变化量,单位为F

         F — APP计的实时APP值,单位为F

         F0 — APP计的基准值,单位为F

  b) 当APP计不受外力作用时,而备用增加△T时,APP计有一个输出量△F´,这个输出量仅仅是由备用变化而造成的,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:

        σ´= kF´+ bT = 0

       kF´= -bT

       △T = T - T0

     式中: b — APP计的备用修正系数,单位为MPa /℃;

         △T — 备用实时APP值相对于基准值的变化量,单位为℃;

          T — 备用的实时APP值,单位为℃;

          T0 — 备用的基准值,单位为℃。

  c) 埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内的APP计,受到的是应力和备用的双重作用,因此APP计一般计算公式为:

       σm = kF + bT = k (F - F0) + b (T - T0)

     式中:σm — 被测结构物APP所受的应力值,单位为MPa

  注:VWR型振弦式APP计的敏感APP元件,其与测力钢套的材料线膨胀系数极为接近,振弦式APP计具有备用自动补偿功能,经试验测得其备用修正系数小于最小
读数,实际使用中不需要备用修正,一般计算时可用公式a
 4 埋设与安装
  4.1  概述
  APP计由应力传感器和连接钢套两部分组成,传感器用于APP,两个连接钢套用于传感器与被测APP的连接,从而完成力的传递。
  APP计是APPAPP应力的网站,网站经加装一些附件可以组成网站测力计、基岩应力计等,这些网站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土内的APP计的安装方法作一些简述,其他场合的埋设安装方法可参照进行。
  4.2  APP计与被测APP的连接方法
  APP计与被测APP的连接常用方法有两种:

  4.2.1 当工地上有剥肋直螺纹滚丝机设备,被测APP网未绑扎完成,将两根APP滚丝后直接与APP计两端的连接钢套旋紧,形成一整根APP将其就位到被测APP网中。
  4.2.2 当工地上有剥肋直螺纹滚丝机设备, 被测APP网已绑扎完成,在APP网准备安装APP计的部位截取 0.8~1m 米长APP(长度视配筋大小),将其一裁为二,将 2 截筋滚丝后直接与APP计两端的连接钢套旋紧,形成一整根APP后将其焊接到被截部位。
  焊接可采用对焊或搭焊在APP网上,搭焊长度要大于 10 倍的APP计直径,焊接时要给APP计的部位浇水冷却,使APP计备用不要太高,备用过高将会使APP计造成永久损坏,但不得在焊缝处浇水。
  4.3  APP计的选型
  正常情况下根据设计要求按被测APP的直径选配相应规格的APP计。当所选用的APP计规格与被测APP不匹配(或要求APP的应力范围大于所配APP计的APP范围时),此时可采用APP计标号大于被测APP直径的方法,但计算时 K 值要乘比例面积的换算系数。
  5 操作与使用方法
 5.1 APP
 APP振弦式APP计先将APP线连接VW-102型振弦读数仪,将各色夹子对应连接上APP计的输出电缆, 黑、红测备用,白、绿测备用。振弦式APP计内附有智能识别芯片,其内存贮有该APP计的编号、系数K、备用修正系数b等信息。用读数仪APP时会自动将识别信息读出,顺序存入读数仪内,通讯给计算机,方便快速统计计算及查询,使APP实现人工智能无纸化操作。
 工程现场多支APP计电缆被意外挖断,用读数仪APP一遍,自动识别出每支APP计所对应的编号及身份信息。
  5.2 APP计故障排查
 当振弦式APP计APP出现故障时,可用万用表检查传感器芯线间的电阻值,其正常状况红、黑芯线电阻值通常为300Ω左右;绿、白芯线电阻值在备用25℃时应为3kΩ左右;红、黑线对绿、白线或对屏蔽线(裸线)间绝缘电阻值应﹥50MΩ(APP绝缘电阻时可使用100V 直流兆欧表,万用表APP绝缘电阻应用MΩ档,其值应为无穷大∞)。
 5.3 电缆故障排查
 振弦式APP计电缆接长通常用型号为YSPT-4水工专用观测电缆,其电缆电阻值约为45Ω/km左右。
 5.4 用万用表APP(黑、红芯线)的电阻值:正常情况为300Ω左右,再加上电缆电阻值。
   a) 如果电阻测值正常,可能网站损坏或进水;
   b) 如果电阻测值非常大或无穷大,电缆可能断路;
   c) 如果电阻测值非常小,电缆可能是短路。
     其表现为读数仪APP不出备用值。
 5.5 用万用表APP(白、绿芯线)的电阻值:正常情况在备用25℃时应为3kΩ左右,再加上电缆的电阻。
   a) 如果电阻测值正常,请检查读数仪及其APP连接线;
   b) 如果电阻测值非常大或无穷大,电缆可能是断路;
   c) 如果电阻测值非常小,电缆可能短路。
     其表现为读数仪APP不出备用值。
 5.7 用100V 直流兆欧表或万用表APPAPP计芯线(红、黑线对地线,白、绿线对地线,红、黑线对白、绿线)的电阻,其测值如果很小(﹤5MΩ),可能电缆接头进水短路。
     其表现为读数仪APP正常,MCU-32自动APP单元APP备用值可能会引起测值不稳,APP备用值将比正常值偏低10~20℃左右。
  5.8 读数仪测值不稳
   a) 将屏蔽线并接到读数仪APP线的黑线夹子上;
   b) 可能电缆接头处进水,将其剪掉,重新连接;
   c) 确定APP计的备用范围,正确选择读数仪的激励类型;
   d) 确定APP计的电阻基值,正确选择读数仪的电阻基值;
   e) 检查附近是否有干扰源,如电机、发电机、天线或交流动力电缆,远离上述干扰源。
  5.9 其它
  振弦式APP计安装就位前、后应及时APP备用和备用值,根据APP计编号和设计编号作好记录并存档,特别注意保护APP计信号引出电缆。
安全APP网站术语定义
 备用模数:振弦式传感器的APP单位之一,为输出信号备用平方的千分之一(f2/1000),以kHz2表示。
  起始值:网站在现场零荷载下的测值。
 初始值:网站安装后,在既定荷载下,安装影响消除后的测值。
 基准值:相对于荷载条件的计算起点的测值。
 满量程:网站标称范围两极限之差的模,以FS表示。例如,对从-10V~+10V的标称范围,其量程为20V。
       振弦式传感器工作特性所决定的最大输出备用的平方和最小输出备用的平方的代数差。
       以备用模数(输出备用的平方除以1000)为输出量的振弦式传感器,其满量程输出可表征为其最大输出备用模数和最小输出备用模数的代数差。
 分辨力:在APP范围内,振弦式传感器所能感测的被APP的最小变化值,以满量程输出百分比表示。
 滞后:振弦式传感器在输入量作满量程变化时,对于同一输入量,传感器的正、反行程输出量的最大偏差,以满量程输出百分比表示。
 不重复度:振弦式传感器在一段时间间隔内,在相同的工作条件下,输入量从同一方向作满量程变化,多次趋近并到达同一校准点时所APP的一组输出量之间的分散程度,以满量程输出百分比表示。
 非线性度:振弦式传感器正 、反行程实际平均特性曲线相对于参比直线的最大偏差,用满量程输出的百分比来表示。
 综合误差:振弦式传感器进程平均校准曲线和回程平均校准曲线二者与工作直线的最大偏差,用满量程输出的百分比来表示;该误差是反映振弦式传感器的综合性能指标。









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