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多点位移计组装

来源:岩泰传感器 发布时间:2020-04-17 次浏览

多点位移计组装


常州岩泰传感器有限公司多年从事位移计多点位移计锚索测力计钢支撑轴力计的生产,今天小编和大家聊聊多点位移计组装。


 振弦式多点位移计,其中包括有VWM-25( )、VWM-50( )、VWM-100( )等型号,多种规格。如:VWM-25( ) 的后缀括号为单套仪器的测量点数。


1用途    


   振弦式多点位移计适用于长期埋设在水工结构物或隧道、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。


2规格及主要技术参数


规格代号


VWM-25


VWM-50


VWM-100


 测量范围,  mm


0~25


0~50


0~100


 最小读数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


注:频率模数F=Hz2×10-3


3结构及工作原理


3.1结构


    振弦式多点位移计由位移传感器、不锈钢测杆及护管、传感器保护筒、信号传输电缆等组成。


3.2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。


3.3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最小读数,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:


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)


4埋设与安装


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。


4.1钻孔


     根据设计要求确定埋设高程、方位、角度,在设计定位的地方打孔,准备埋设测杆。多点位移计的埋设部件有两个尺寸,测杆(4点)埋设最小外孔径约为45mm,深度按设计要求;保护筒(4点)埋设最小外径约为115cm,深度约为330mm。按设计要求造好孔后,进行清孔并做好埋设前的准备。



4.2方法一(预组装好整体入孔)


将测杆顺着保护筒底筒沿长,测杆与测杆连接的螺纹处应涂上胶水。测杆外套上塑料护管,在保护筒起始处,用两个塑料分配盘隔1.5米将测杆分配开(塑料护管与护管连接处应涂上专用PVC胶)。之后的测杆每隔1.5米用塑料扎带将已套上塑料护管的测杆扎牢在一起(测杆不能绕结),使测杆入孔时不会散开。


测杆一直接长至设计孔底高程的长度,在护管锚头端,须用防水胶带将管口可靠密封 (以防止砂浆进入护管内),之后将测杆与锚头带胶拧牢。测杆与塑料护管长度可用配给的一米短管来进行长度调节,塑料护管与锚头之间应留出位移量


将组装好的多点位移计整体顺孔放入,直至传感器保护筒的筒底落入大孔的孔底,保护筒一定要放置牢固。确认测杆放置到位后,即可进行回填沙浆固结。


4.3方法二(边组装边入孔)


4.3.1附件的埋设


先将锚头与测杆连接,锚头与测杆带胶拧牢。在护管锚头端,须用防水胶带将管口可靠密封 (以防止砂浆进入护管内),塑料护管与锚头之间要留有测杆调整的间距,塑料护管与护管之间用专用PVC胶黏结。连接两节后放入孔中,逐级接长逐级下放。当下放到第二根测杆高程时,将已连接好锚头、测杆、塑料护管的第二根测杆也顺序放下,但在下放的同时每隔壹米左右将测杆相互之间用扎带捆扎一次。其它各级测杆照此依次放下,至到孔口高程以上,注意测杆与测杆之间的连接一定要牢靠不可松动。


4.3.2位移计的安装


先将位移计试放入保护筒底筒,就位后压上分配盘,拉出位移计滑动轴至设定量程的零点,装上连接块及短节丝杆。实际测量一下连接块与测杆及短节丝杆的位置,划上线准备截断测杆。将位移计拿出,截断测杆。再将位移计按编号放入保护筒底筒,压上分配盘,装上连接块,测杆从分配盘的中孔穿出,拉出位移计滑动轴至设定量程的零点,将测杆固定在连接块上,连接块与测杆用螺母压死。最后再检查一下各部位安装是否牢固,将保护筒筒盖盖上。       


在拧连接块与位移计滑动轴上的螺帽时一定要用粗钢丝穿在位移计滑动轴上的孔中,以防止用力过大将位移计的滑动轴拧坏,标定和安装时都应注意。将电缆按设计走向埋设固定好,集中引出。电缆也可在保护筒内将几支仪器的电缆汇接为一根输出,汇接要做好防水处理。


4.4灌浆


多点位移计安装调整就位后即可进行回填沙浆固结。


4.4.1(孔底灌浆)


    回填沙浆时先将灌浆管插入孔底,从灌浆管内注入沙浆,沙浆要由下向上泛浆,使孔内不会产生空隙,逐级灌浆逐级拔出灌浆管。在插入灌浆管时应同时插入排气管,排气管与灌浆管相差一个灌浆高层,在灌浆的同时排出孔内的气体,使沙浆顺利上泛(或排气管在保护桶底部半米)。逐级拔出灌浆管的同时,也应逐级拔出排气管,直至灌浆到保护筒的底部。沙浆泛到保护筒的底部后,即可将灌浆管和排气管拔出。  


4.4.2(孔口灌浆)


    在安装测杆时即将排气管与测杆绑缚在一起,并排气管比最长的锚头长出一个固结空间。灌浆管从保护筒的底部插入半米左右,沙浆从上向下注浆,孔中的空气由于沙浆的压迫从排气管中排出。排气管在每个锚头高程处钻几个排气孔,以确保灌浆时孔中的气体顺利从排气管中排气出。当沙浆从排气管中排出时,即为孔中已注满了沙浆。  


4.5其他注意事项


    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存档,严格保护好仪器的引出电缆。