振弦式應變計

用途

VWS型振弦式應變計適用於長期埋設在水工結構物或其它混凝土結構物內，測量結構物內部的應變數，並可同步測量埋設點的溫度。加裝配套附屬檔案可組成多向應變計組、無應力計、岩石應變計等測量應變的儀器。大彈模應變計主要用於高倉位混凝土連續澆築，如地下連續牆、防滲牆、灌注樁等工程場合。振弦式應變計具有智慧型識別功能。

規格及參數

規格代號			VWS-10	VWS-15	VWS-10M	VWS-15M
	標距 L： mm		100	150	100	150
尺寸參數	有效直徑d： mm		22	22	22	22
	端部直徑D： mm		33	33	33	33
	應變測	拉伸：10	1500	1500	1500	1500
	量範圍	壓縮：10	1500	1500	1500	1500
	靈敏度k： 10/F		≤0.5	≤0.5	≤0.5	≤0.5
	測量精度： F.S		±0.1%	±0.1%	±0.1%	±0.1%
性能參數	溫度測量範圍： ℃		-40～+150	-40～+150	-40～+150	-40～+150
	溫度測量精度： ℃		±0.5	±0.5	±0.5	±0.5
	溫度修正係數b：10/℃		≈13.5	≈13.5	≈13.5	≈13.5
	彈性模量 Eg： MPa		300～800	300～800	800～1500	800～1500
	耐水壓： MPa		≥1	≥1	≥2	≥2
	絕緣電阻： MΩ		≥50	≥50	≥50	≥50

註：頻率模數F=Hz²×10^-3

結構及工作原理

3.1結構

VWS型振弦式應變計由前後端座、不鏽鋼護管、信號傳輸電纜、振弦及激振電磁線圈等組成。

3.2工作原理

當被測結構物內部的應力發生變化時，應變計同步感受變形，變形通過前、後端座傳遞給振弦轉變成振弦應力的變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦並測量其振動頻率，頻率信號經電纜傳輸至讀數裝置，即可測出被測結構物內部的應變數。同時可同步測出埋設點的溫度值。

3.3計算方法

a)當外界溫度恆定應變計僅受到軸向變形時，其應變數ε與輸出的頻率模數△F具有如下線性關係：

ε= k△F

△F = F - F0

式中： k — 應變計的測量靈敏度，單位為

/F；

△F — 應變計實時測量值相對於基準值的變化量，單位為F；

F — 應變計的實時測量值，單位為F；

F0 — 應變計的基準值，單位為F。

b)當應變計不受外力作用時(儀器兩端標距不變)，而溫度增加△T時，應變計有一個輸出量△F´，這個輸出量僅僅是由溫度變化而造成的，因此在計算時應給以扣除。

實驗可知△F´與△T具有下列線性關係：

ε´= b△F´+ b△T = 0

k△F´= -b△T

△T = T - T0

式中： b — 應變計的溫度修正係數，單位為10/℃；

△T — 溫度實時測量值相對於基準值的變化量，單位為℃；

T — 溫度的實時測量值，單位為℃；

T0 — 溫度的基準值，單位為℃。

c)埋設在水工結構物或其它混凝土結構物中的應變計，受到的是變形和溫度的雙重作用，此時的溫度修正係數應為應變計的溫度修正係數與被測結構物的線膨脹係數之差，因此應變計一般計算公式為：

εm = k△F + b′△T = k (F - F0)+ (b -α)(T - T0)

VWS-10	VWS-15	VWS-25
100(mm)	150(mm)	250(mm)

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