振弦式计算数值参考.docx

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1、仪器名称：振弦式土压力计VWE型振弦式土压力计 产品使用说明书仪器型号：VWE型振弦式土压力计，其中包括有VWE-1 VWE-2 VWE-4VWE-6 VWE-10 VWE-16 VWE-2%系列型号。仪器用途：VWE型振弦式土压力计适用丁长期测量土石坝、土堤、边坡、路基等结构物内部土体的压应力，是了解被测结构物内部土压力变化量的有 效监测设备，并可同步测量埋设点的温度。土压力计在工业、民用建筑工程中安装埋设，通常是为了测 量建筑物与土体接触的界面土压力值，一般都埋设在界面上，因此称在这种 情况下应用的土压力为界面式土压力计。为了解土体对结构物的作用力，或结构物对地基土体的正压 力，应在结构物

2、或地基上选择几个断面进行测点的布设。断面应选择结构物 与土体承受的压力最大处，同时也是最需要了解结构物与土体受力状态的地 方。产品特点：土压力计主要用丁测量结构物与土体交界面上的土压应力 值，单只土压力计可测量与感应板相垂直的正应力，多只土压力计互成角度 安装即可测量出埋设点受力的空间状态。土压力计根据用途不同分为：用丁测量不同介质接触面 （界 面）垂直压力的界面土压力计，和用丁测量土体本身内部应力变化的土中土 压力计。如测量混凝土建筑物基础与土基接触面的压应力；测量地下遂洞、 隧道土体对混凝土护壁的压应力；测量各种场合的护坡、护壁、抗滑桩土体 对其的压应力；测量土石坝、路基等内部土体的应力的

3、变化值等等。土压力计测量的是压应力值，在安装埋设当中如果方法不正 确，土压力计容易发生脱空卸载现象，从而影响观测的准确性。因此，土压 力计安装埋设的正确性显得尤其重要。土压力计是否处丁良好的运行状态，几乎完全取决丁仪器受 压面与土体问是否完全接触，因此埋设中必须注意土压力计受压面与土体之 间是否会形成空隙，并尽量消除仪器下面由土壤析水引起的积水。工作原理：当被测结构物内土应力发生变化时，土压力计感应板同步感 受应力的变化，感应板将会产生变形，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压应力

4、值。同时可同步 测出埋设点的温度值。技术参数：规格代号尺最大外径D,VWE-1 VWE-2 VWE-4 VWE-VWE-1WWE-1WWE-25156mm20承压盘高H,mm测量范围，KPa 0160 0250最小读数 k, KPa/F < 0.08 < 0.1254如 000<0.2 < 0.3010000.5016000.8025001.25性台匕 北参数温度测量范围,-25 +80温度测量精度，温度修正系数IKPa/C绝缘电阻，绝缘电阻，M Qb,CLCLQ 0.5Q 0.50.50.5 0.4 0.40.30.350工程适用:其产品已广泛应用于水电，铁路，公路，

5、矿山，国防及建筑工 程安全监测领域物理量的测量，既具有光纤高灵敏度、高精度，乂具有高可 靠性和恶劣环境适应性。计算方法：a) 当外界温度恒定，土压力计仅受到压应力时，其压应力值P与输出的频率模数具有如下线性关系：P =kAF F = F - F0式中：k 土压力计测量压力值的最小读数，单位为KPa/F ； F 一 土压力计实时测量值相对于基准值相的变化量，单位为FF；一土压力计的实F0时测量值，单位为F;一土压力计的基准值，单位为Fb) 当作用在土压力计上的压应力恒定时，而温度增加 T,此时土压力计有一个输出量 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

6、知 F'与/XT具有如下线性关系：P' =kA F' +bAT = 0kA F' - bAT T = T - T0 式中：b 一 土压力计的温度修正系 数，单位为KPa /T 温度实时测量值相 对丁基准值的变化量，单位为C；T一温度的实时测量值，单位为C；T0温度的基准值，单位为C。c) 当土压力计受到压应力和温度的双重作用时，土压力计的一般计算公式为：Pm =kAF + bAT = k (F - F0) + b (T - T0)式中：Pm 被测结构物的压应力值， 单位为KPa仪器名称：振弦式孔隙水压力计VWPffi振弦式孔隙水压力计产品使用说明书仪器型号：VW

7、PK型振弦式孔隙水压力计，其中包括有 VWPK-1 VWPK-2VWPK-4 VWPK-6 VWPK-10 VWPK-16 VWPK-2笄系列型号。仪器用途：VWPK型振弦式孔隙水压力计适用丁长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物及土体内，测量结构物或土体内部的渗透(孔隙)水压力，并 可同步测量埋设点的温度。产品特点：观测土体中的孔隙水压力及岩体和混凝土内的渗透水压力，埋设安装时应根据设计要求进行观测点的布设， 并根据被测结构物的特点采用相 应的安装埋设方法。工作原理：当被测水压荷载作用在孔隙水压力计上，将引起弹性膜板的变 形，其变形带动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

8、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，即可测出水荷 载的压力值。同时可同步测出埋设点的温度值。技术参数：规格代号、VWPK-VWPK-VWPK-VWPK-1VWPK-1VWPK-2VWPK-1 246065尺寸 D,参最大外径mm长度mm30140测量范围,KPa 016002500 0 40060001000最小读数k,KPa/F<0.07 < 0.1<0.18<0.27<0.45106002°5；0<0.72 < 1.13性 台匕 北参数温度测量范围,-25 +80温度测量精度，C0.5温度修正系数b,KPa/C绝

9、缘电阻，绝缘电阻， M0.80.8 0.6 0.6 0.60.6 0.650数L,工程适用：其产品已广泛应用于水电，铁路，公路，矿山，国防及建筑工程 安全监测领域物理量的测量，既具有光纤高灵敏度、高精度，乂具有高可靠性和 恶劣环境适应性。计算方法：a）当外界温度恒定，孔隙水压力计仅受到渗透 （孔隙）水压力 时，其压力值P与输出的频率模数具有如下线性关系： P =kAF F = F0 - F式中：k 孔隙水压力计测量压力 量的最小读数，单位为 KPa/F ； F 孔隙水压力计基 准值相对于实时测量值的变化量，单位为 F;F一孔隙水压力计的实时测量值，单位为F;F0一孔隙水压力计的基准值，单位为F

10、。b）当作用在孔隙水压力计上的渗透（孔隙）水压力恒定时，而温度增加此时渗压计有一个输出量 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/XT具有如下线性关系：P' =kA F' +t>A T = 0 kA F' - bAT T = T - T0式中：b 孔隙水压力计的温度修 正系数，单位为KPa /C；T 温度实时测量值相对 丁基准值的变化量，单位为C；T一温度的实时测量值，单位为C；T0温度的基准值，单位为C。c）当孔隙水压力计受到渗透（孔隙）水压力和温度的双重作用时，渗压计的一般计算公式为：Pm =kAF

11、 + bAT = k （F0 - F） + b （T - T0）+Q式中：Pm 被测渗透（孔隙）水压力 量，单位为KPa；Q一若大气压力有较大变化时，应予以修正。振弦式混凝土应力计VWESHg弦式应力计产品使用说明 书仪器型号：VWES型振弦式应力计，其中包括有 VWE-10S VWE-16SVWE-25S VWE-40S VWE-60S等系列型号。仪器用途：VWES型振弦式应力计适用丁长期埋设在水工结构物或其它 混凝土结构物内，监测结构物或基岩的受压状态，并可同步测量埋设点的 温度。产品特点：应力计主要用丁测量水工结构物或其它混凝土结构物内部混 凝土中（混凝土与基岩面）的应力，结构物受力轴线

12、应垂直丁应力计受力感 应板。只应力计可测量与感应板相垂直的正应力，多只应力计互成角度 安装即可测量出埋设点受力的空间状态。工作原理：当被测结构物内部应力发生变化时，混凝土应力计感应板同 步感受应力的变化，感应板将会产生变形，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压应力值。同时可同步测出埋设点的温度值。技术参数：规格代号VWE-10SVWE-16S VWE-25S VWE-40S VWE-60S尺寸最大外径D,mm156156156156156参数承压盘高H,mm2020202020测量

13、范围，MPa0100160 250400 60最小读数 k, MPa/Fv 0.005< 0.008< 0.012< 0.02< 0.03性能参数温度测量范围，c-25+60-25+60-25+60-25+60-25 +60温度测量精度，C土 0.5土 0.5土 0.5土 0.5土 0.5温度修正系数b,KPa/CR 0.4Q 0.3R 0.4R 0.4Q 0.3绝缘电阻，绝缘电阻，M Q> 50> 50> 50> 50> 50工程适用：其产品已广泛应用于水电，铁路，公路，矿山，国防及建筑工 程安全监测领域物理量的测量，既具有光纤高灵敏度、

14、高精度，乂具有高 可靠性和恶劣环境适应性。计算方法：a) 当外界温度恒定，应力计仅受到压应力时，其压应力值P 与输出的频率模数具有如下线性关系：P = k F F = F - F0式中：k 应力计测量应力 值的最小读数，单位为 KPa/F ； F 应力计实时 测量值相对于基准值相的变化量，单位为 F;F一应力计的实时测量值，单位为F;F0应力计的基准值，单位为F。b) 当作用在应力计上的压应力恒定时，而温度增加 T,此时应力计有一个输出量 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/XT具有如下线性关系：P' =kA F

15、9; +bAT = 0kA F' - bAT T = T - T0式中：b -应力计的温度修 正系数，单位为KPa /T 温度实时测 量值相对丁基准值的变化量，单位为C；T一温度的实时测量值，单位为C；T0温度的基准值，单位为C。c) 当应力计受到应力和温度的双重作用时，应力计的一般计算公式为：Pm =kAF + bAT = k (F - F0) + b (T - T0)式中：Pm 被测结构物的压应 力值，单位为KPa仪器名称：VWS型振弦式应变计vwsa振弦 式应变计产品使用说明书器型号：VWS型振弦式应变计，其中包括有 VWS-10VWS-15VWS-10MVWS-15M火弹模)等

16、型号。仪器用途：VWS型振弦式应变计适用丁长期埋设在水工混凝土结构物或其它混凝土结构物内，测量结构物内部的应变量，并可同步测量埋设点的温度。 加装配套附件可组成多向应变计组、无应力计、岩石应变计等测量应变的仪器。 产品特点：应变计使用场合很广，仪器经加装一些附件可以组成多向应 变计组、无应力计、岩石应变计等测量应变的仪器，这些仪器的工作情况及安装 条件各不相同，所以埋设安装方法有所不同。下面主要对单向或双向应变计的埋 设安装方法作一些简述，其它测量应变的仪器其安装埋设方法可参照 VWSS振弦 式应变计产品使用说明书 。防渗墙中埋设的应变计与通常使用的应变计是不同的，在防渗墙10米以下必须采用大

17、弹模应变计(型号为： VWS-10戚VWS-15M ,如用普 通应变计混凝土灌浆时的压力会将仪器压坏。 根据不同的设埋高程，应设置不同 弹模的应变计(应变计的初始模数由厂家根据高程或设计图设定)。工作原理：当被测结构物内部的应力发生变化时，应变计同步感受变形，变形通过前、后端座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内部的应变量；并可同步测出埋设点的温度值。技术参数：规格代号VWS-10VWS-15VWS-10M VWS-15M标距 L , mm100150100150有效直径d, mm22

18、222222端部直径D, mm33333333应安测拉伸，10-61500150015001500量范围压缩，10-61500150015001500最小读数k, 10-6/F< 0.5< 0.5< 0.5< 0.5温度测量范围，C-25+80-25 +80-25 +80-25 +80温度测量精度,C土 0.5土 0.5土 0.5土 0.5温度修正系数10-6/Cb,Q 13.5Q 13.5Q 13.5Q 13.5弹性模量Eg,MPa30080030080080015008001500绝缘电阻， M Q> 50> 50> 50> 50尺寸参数性能

19、参数工程适用：其产品已广泛应用于水电，铁路，公路，矿山，国防及建筑工程 安全监测领域物理量的测量，既具有光纤高灵敏度、高精度，乂具有高可靠性和 恶劣环境适应性。计算方法：a）当环境温度恒定应变计仅受到轴向变形时， 其应变量c与 输出的频率模数具有如下线性关系：& = kAF F = F - F0式中：k 应变计测量应变量的最小 读数，单位为10-6/F ;F 应变计实时测量值相 对于基准值的变化量，单位为 F;F应变计的实时测量值，单位为F;F0应变计的基准值，单 位为F。b) 当应变计不受外力作用时(仪器两端标距不变)，而温度增加 T时，应变计有一个输出量 F',这个输出量仅

20、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/XT具有下列线性关系：& ' =bAF' +bAT = 0 kAF' - bAT T = T - T0式中：b 应变计的温度修正系数，单 位为 10-6/C； T 温度实时测量值相对 于基准值的变化量，单位为C；T一温度的实时测量值，单位为C ;T0温度的基准值，单位为°C。c) 埋设在水工结构物或其它混凝土结构物中的应变计，受到的 是变形和温度的双重作用，此时的温度修正系数应为应变计的温度修正系数与被 测结构物的线膨胀系数之差，因此应变计一般计算公式为：£ m = kAF + b' T = k (F - F0) + (b- a )(T - T0) + B式中：£ m 被测结构物的应变量，单 位为10-6;a 被测结构物的 线膨胀系数，单位为10-6/CoB一计算修正值，单位为10-6 (有时可忽略不计).