本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的VWLB型振弦式軸力計(反力計),其中包括有、其中包括有VWL-200~3000kN 系列型號。
1 用途
VWLB型振弦式軸力計(反力計)適用于長期監(jiān)測水工結(jié)構(gòu)物及基坑、隧道等結(jié)構(gòu)物鋼支撐所承受的載荷量,是了解被測結(jié)構(gòu)物載荷量變化的有效監(jiān)測設(shè)備,并可同步測量埋設(shè)點的溫度。振弦式軸力計(反力計)具有智能識別功能。
2 規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
規(guī)格代號 | VWLB-200~3000 | |
尺寸參數(shù) | 測力筒高L:mm | 80/90 |
軸力計(反力計)外徑d:mm | 定制 | |
軸力計(反力計)有效直徑d: mm | 定制 | |
性能參數(shù) | 額定載荷P : kN | 0~200~3000 |
載荷Pm:kN | 0~250~3600 | |
應(yīng)變計支數(shù): | 2~6 | |
靈敏度:%F.S | ≤ 0.05 | |
測量精度: F.S | ±0.25% | |
溫度測量范圍: ℃ | -40~+150 | |
溫度測量精度: ℃ | ±0.5 | |
耐水壓: MPa | ≥0.5 | |
絕緣電阻: MΩ | ≥50 |
3 結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1結(jié)構(gòu)
VWL型振弦式軸力計(反力計)由應(yīng)變計、測量彈性鋼體、承載板、信號傳輸電纜等組成。
3.2工作原理
當(dāng)軸力計(反力計)上部承受荷載時,測量彈性鋼體將受力壓縮并產(chǎn)生變形,變形使彈性鋼體內(nèi)的應(yīng)變計感受壓縮變形,此變形傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化,從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率,頻率信號經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置,即可測出軸力計(反力計)所承受的荷載力。同時可同步測量埋設(shè)點的溫度值。
3.3計算方法
a) 當(dāng)外界溫度恒定軸力計(反力計)僅受到軸向荷載時,其荷載量P與輸出的頻率模數(shù)△F具有如下線性關(guān)系:
P = k△F
△F = F - F0
式中: k — 軸力計(反力計)的測量荷靈敏度,單位為kN/F;
△F — 軸力計(反力計)實時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量,單位為F;
F — 軸力計(反力計)的實時測量值,單位為F;
F0 — 軸力計(反力計)的測量基準(zhǔn)值,單位為F。
b) 當(dāng)軸力計(反力計)不受外力作用時,而溫度增加△T時,軸力計(反力計)有一個輸出量△F′,這個輸出量僅僅是由溫度變化而造成的,因此在計算時應(yīng)給以扣除。
實驗可知△F′與△T具有如下線性關(guān)系:
P′= k△F′+ b△T = 0
k△F′= -b△T
△T = T - T0
式中: b — 軸力計(反力計)的溫度修正系數(shù),單位為 kN/℃;
△T — 溫度實時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量,單位為℃;
T — 溫度的實時測量值,單位為℃;
T0 — 溫度的測量基準(zhǔn)值,單位為℃。
c) 設(shè)置在結(jié)構(gòu)物上的軸力計(反力計),受到的是應(yīng)力和溫度的雙重作用,因此軸力計(反力計)一般計算公式為:
Pm = k△F + b△T = k (F - F0) + b (T - T0)
式中: Pm — 軸力計(反力計)測量的荷載量,單位為kN(千牛)。
注:VWLB型振弦式軸力計(反力計)的敏感測量元件,其與測量彈性鋼體的材料線膨脹系數(shù)極為接近,試驗所得其溫度修正系數(shù)b甚小,一般計算時可用公式a。