應(yīng)變測量是大型土木工程施工與運行的重要組成部分，本文通過對振弦式應(yīng)變計的量測原理及工程應(yīng)用的介紹與討論，對振弦式應(yīng)變計使用過程中可能產(chǎn)生的一些問題進行了討論。

　　1、測量原理

　　應(yīng)變量測技術(shù)已成為水利、土木、機械、石油、船舶、宇航等各學(xué)科實驗研究的重要手段，目前針對混凝土材料的特點，應(yīng)變量測主要采用埋入式方法，測量儀器較常采用差動電阻式應(yīng)變計和振弦式應(yīng)變計。振弦式應(yīng)變計于20世紀(jì)30年代發(fā)明，通常包括固定在端塊或被測元件之間的鋼弦，通過測量張緊鋼弦的頻率變化來表征鋼弦的張力應(yīng)變等物理量。其主要優(yōu)點是精度和穩(wěn)定性較高，信號不易受干擾（振弦傳感器直接輸出振弦的自振頻率信號），便于長距離傳輸，耐震動，且壽命較長。

　　振弦式應(yīng)變計工作時，激振線圈帶電激勵鋼弦振動，鋼弦振動后在磁場中切割磁力線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢由接收線圈送入放大器放大輸出，同時將輸出信號的一部分反饋到激振線圈，保持鋼弦的振動，這樣不斷地反饋循環(huán)，加上電路的穩(wěn)幅措施，使鋼弦達到電路所保持的等幅、連續(xù)的振動，然后輸出與鋼弦張力有關(guān)的頻率信號。

　　2、問題與討論

　　通過對振弦式應(yīng)變計的試驗研究，可以發(fā)現(xiàn)一些問題。

　?。?）應(yīng)變計埋設(shè)問題。儀器埋設(shè)位置無法保證在振搗過程中保持一致，最后的測值到底反映的是哪一方向的應(yīng)變，無法準(zhǔn)確得知。對于這個問題的解決方案，大部分施工單位采用的做法是借助固定設(shè)備，如捆綁鋼筋、預(yù)澆混凝土試件、鋼架固定等。但這種方法的缺點就是一旦借助外部固定設(shè)備，則很難保證測量的是真實的混凝土工作性態(tài)。

　　也可以借助外界觀測儀器對內(nèi)埋儀器的位置進行觀察，例如用紅外成像法。該技術(shù)經(jīng)過一定的研究改進應(yīng)該可以較準(zhǔn)確地確定內(nèi)部埋置儀器的位置與方向，這樣可以得到儀器真實布置方向上的量測應(yīng)變值，對實際混凝土的工作形態(tài)能夠較透徹地了解。

　?。?）應(yīng)變計的接線問題。這個問題在大多數(shù)監(jiān)測儀器中都存在，儀器的接線會影響局部混凝土的形態(tài)，在實際施工過程中，較多的接線也會對對工地現(xiàn)場的施工組織與混凝土倉面秩序有一定影響，所以，在一些儀器布置較密集的工程部位需要，對接線、走線、布線提前進行優(yōu)化設(shè)計。

　　現(xiàn)階段也有部分對于無線式應(yīng)變計的研究，但仍存在著使用周期短，保證率不高，價格昂貴的問題，大規(guī)模的投入實際工程應(yīng)用還有一段距離。

　?。?）振弦式應(yīng)變計的長期穩(wěn)定問題。影響振弦式應(yīng)變計長期穩(wěn)定性的因素較多，包括鋼弦及其相關(guān)部件材料的選擇、鋼弦的固定技術(shù)、潛在的腐蝕及鋼弦的疲勞問題等。

　　鋼弦的固定技術(shù)被認(rèn)為是生產(chǎn)高品質(zhì)傳感器的關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)驗證明，傳統(tǒng)的機械夾持工藝難以保持預(yù)定的張力從而無法保證所有批量生產(chǎn)的傳感器具有相同的長期穩(wěn)定性。南京峟思則采用特殊的焊接設(shè)備和工藝，可使弦及固端深層焊透而又不產(chǎn)生熱應(yīng)力，并且焊接不使用填充料以避免腐蝕。

　　以上是南京峟思對振弦式應(yīng)變計的工作原理及相關(guān)水利工程實例應(yīng)用進行了一定的介紹，并通過較小規(guī)模的振弦式應(yīng)變計埋入混凝土試驗，就振弦式應(yīng)變計在混凝土工程中的應(yīng)用可能存在的幾個問題，如埋設(shè)問題、接線問題、長期穩(wěn)定問題等進行了討論。