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锚索工作原理

来源:岩泰传感器 发布时间:2020-05-26 次浏览

锚索工作原理


常州岩泰传感器有限公司多年从事多点位移计锚索测力计钢支撑轴力计的生产,振弦式锚索测力计在测量钢筒上均布着数支振弦式应变计,当荷载使钢筒产生变形时,应变计与钢筒同步变形,变形使应变计的振弦产生应力变化,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,即可测出引起

测量钢筒变形的应变量,代入标定系数可算出锚索测力计所感受到的荷载值。

振弦式锚索测力计中的每支应变计为一个的测量单元,单支仪器即可测出测力计单边的受力状况,以此可计算出测力计受力的偏心方向及大小。由数支振弦式应变计的平均测值可计算出测力计的整体受力状况。测力计测量信号由一根多芯电缆线引出。

  振弦式锚索测力计工作条件:

    a) 测力计能在-30℃~+70℃的环境温度下正常工作。 

    b) 测力计能承受 500kPa 水压力。

    c) 测力计绝缘电阻应>50MΩ 。

锚索计算方法

    a) 当荷载作用于测力计时,测力计的测量钢筒将产生轴向变形,其荷载量 P 与输出频率模数的变化量△F 具有如下线性关系:

    P = k △ F

    △F = F- F 0

    式中: P - 测力计的测量值,单位为 kN(千牛);

              k — 测力计的测量灵敏度,单位为 kN /F;

            △F — 测力计实时测量值相对于基准值的变化量,单位为 F;

              F — 测力计的实时测量值,单位为 F;

           F 0  — 测力计的基准值,单位为 F。

     b) 当测力计装有多支应变计时,测力计的计算公式为:

     P = k (△F 1 +△F 2 +△F 3 +···△F n )/ n

     式中: △F 1 +△F 2 +△F 3 +···—测力计单支仪器实时测量值相对于基准值的变化量,单位为 F;

    N — 测力计上分布应变计的数量。

    c) 当作用在测力计上的荷载恒定时,而温度增加△T,此时测力计有一个输出量△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:

       P´= k△F′+ b△T = 0

       k△F´= -b△T

      △T = T - T 0

     式中: b — 测力计的温度修正系数,单位为 kN /℃;

              △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℃;

            T 0  — 温度的基准值,单位为℃。

     d) 当测力计受到荷载和温度的双重作用时,测力计的一般计算公式为:

     Pm = P + b△T = k(△F 1 +△F 2 +△F 3 +···△F n )/ n + b (T - T 0 )

     式中: Pm — 测力计测量出的荷载量,单位为 kN(千牛)。 

     注:VWA 型振弦式锚索测力计具有温度自动补偿功能,经试验测得其温度修正系数小于最小读数,实际使用中不需要温度修正,计算时用公式 b。

埋设与安装

    1 根据结构设计要求,测力计应安装在锚垫板上,钢绞线或锚索从测力计中心孔中穿过,测力计置于锚垫板和工作锚之间。

    2 安装时锚索测力计上下面与承压面之间应清理干净,不能有铁屑和沙粒,否则会影响测值,并使锚索测力计的轴线与待测索轴线同轴。

    3 安装时锚索测力计应放置平稳,如发现几何偏心过大(4 方向测量分挡不等值,既为有几何偏心),应即时予以调整。

    4 锚索测力计安装定位后应及时测量仪器初值(无荷载),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。

测量

    现场测量锚索测力计用 VW-102型读数仪,将测量线一头连接读数仪,测量线另一头多点线共有 6 个红色夹子,将其中某 1 个连接上测力计观测电缆两两同色中的一根,两两同色中另一根连黑色共用线,即此测量频率。白、绿线测温度。

锚索测力计故障检查

    当测力计测量出现故障时,可用万用表检查测力计芯线间的电阻值,其正常状况各同色芯线电阻值通常为 200~450Ω 左右;绿、白芯线电阻值在温度 25℃时应为 3kΩ 左右;各同色芯线对绿、白线或对屏蔽线(裸线)间绝缘电阻值应﹥50MΩ (测量绝缘电阻时可用 100V

直流兆欧表,万用表测量绝缘电阻应用 MΩ 档,其测值应为无穷大∞)。锚索测力计安装方法