產(chǎn)品描述
VWR 型振弦式鋼筋計(jì)使用說(shuō)明
本使用說(shuō)明僅適用于本公司生產(chǎn)的 VWR 型振弦式鋼筋計(jì),其中包括有 VWR-16~VWR-36 系列型號(hào)。
1、用途
VWR 型振弦式鋼筋計(jì)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi),測(cè)量結(jié)構(gòu)物內(nèi)的鋼筋應(yīng)
力,并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。加裝配套附件可組成錨桿測(cè)力計(jì)、基巖應(yīng)力計(jì)等測(cè)量應(yīng)力的儀器。
振弦式鋼筋計(jì)有溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能,溫度修正系數(shù)小于最小讀數(shù),使用中不需要溫度修正。振弦式
鋼筋計(jì)具有參數(shù)識(shí)別功能。
2、規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)

3、結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1 結(jié)構(gòu)
VWR 型振弦式鋼筋計(jì)由應(yīng)力傳感器、前后連接鋼套(標(biāo)準(zhǔn)件)、振弦及激振電磁線(xiàn)圈、觀(guān)測(cè)電纜等
組成。

(圖 1)鋼筋計(jì)與被測(cè)鋼筋連接示意圖
3.2 工作原理
當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的鋼筋發(fā)生應(yīng)力變化時(shí),鋼筋計(jì)將受到拉伸或壓縮,鋼套同步產(chǎn)生變形,變形傳
遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化,從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線(xiàn)圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率,頻
率信號(hào)經(jīng)觀(guān)測(cè)電纜傳輸至讀數(shù)裝置,即可測(cè)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)鋼筋所受的應(yīng)力。同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。
3.3 計(jì)算方法
a) 當(dāng)外界溫度恒定鋼筋計(jì)僅受到軸向應(yīng)力時(shí),其應(yīng)力σ與輸出的頻率模數(shù)△F 具有如下線(xiàn)性關(guān)系:
σ= k×△F
△F = F - F0 式中:σ—鋼筋計(jì)的測(cè)量值,單位為 MPa;
k—鋼筋計(jì)的測(cè)量靈敏度,單位為 MPa/F;
△F—鋼筋計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量,單位為 F;
F—鋼筋計(jì)的實(shí)時(shí)測(cè)量值,單位為 F;
F0—鋼筋計(jì)的基準(zhǔn)值,單位為 F。
b) 當(dāng)鋼筋計(jì)不受外力作用時(shí),而溫度增加△T 時(shí),鋼筋計(jì)有輸出量△F′,這個(gè)輸出量是由溫度變化
而造成的,因此在計(jì)算時(shí)應(yīng)給以扣除。實(shí)驗(yàn)可知△F′與△T 具有如下線(xiàn)性關(guān)系:
σ′= k×△F′+ b×△T = 0
k×△F′= -b×△T
△T = T - T0 式中:b—鋼筋計(jì)的溫度修正系數(shù),單位為 MPa /℃;
△T—溫度實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量,單位為℃;
T—溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量值,單位為℃;
T0—溫度的基準(zhǔn)值,單位為℃。
c) 埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)的鋼筋計(jì),受到的是應(yīng)力和溫度的雙重作用,因此鋼筋
計(jì)一般計(jì)算公式為:
σm = k×△F + b×△T = k×(F - F0) + b×(T - T0)
式中:σm—被測(cè)結(jié)構(gòu)物鋼筋所受的應(yīng)力值,單位為 MPa 。
注:VWR 型振弦式鋼筋計(jì)具有溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能,經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得其溫度修正系數(shù)小于最小讀數(shù),實(shí)際
使用中不需要溫度修正,計(jì)算時(shí)用公式 a。
4、埋設(shè)與安裝
4.1 概述
鋼筋計(jì)由應(yīng)力傳感器和連接鋼套兩部分組成,傳感器用于測(cè)量,兩個(gè)連接鋼套用于與被測(cè)鋼筋的連
接,從而完成力的傳遞。
鋼筋計(jì)是測(cè)量鋼筋應(yīng)力的儀器,儀器經(jīng)加裝一些附件可以組成錨桿測(cè)力計(jì)、基巖應(yīng)力計(jì)等,這些儀
器的工作情況及安裝條件各不相同,所以埋設(shè)方法有所不同。下面主要對(duì)埋設(shè)在混凝土內(nèi)的鋼筋計(jì)的安
裝方法作一些簡(jiǎn)述,其他場(chǎng)合的埋設(shè)方法可參照進(jìn)行。
4.2 鋼筋計(jì)與被測(cè)鋼筋的連接方法
鋼筋計(jì)與被測(cè)鋼筋的連接常用方法有兩種(見(jiàn)圖 1):
4.2.1 當(dāng)工地上有剝肋直螺紋滾絲機(jī)設(shè)備,被測(cè)鋼筋網(wǎng)未綁扎完成,將兩根鋼筋滾絲后與鋼筋計(jì)兩
端的連接鋼套旋緊,形成一整根鋼筋將其就位到被測(cè)鋼筋網(wǎng)中。
4.2.2 當(dāng)工地上有剝肋直螺紋滾絲機(jī)設(shè)備, 被測(cè)鋼筋網(wǎng)已綁扎完成,在鋼筋網(wǎng)準(zhǔn)備安裝鋼筋計(jì)的部
位截取 0.8~1m 米長(zhǎng)鋼筋(長(zhǎng)度視配筋大小),將其一裁為二,將 2 截筋滾絲后與鋼筋計(jì)兩端的連接鋼套
旋緊,形成根整鋼筋后將其焊接到被截部位。
焊接可采用對(duì)焊或搭焊,搭焊長(zhǎng)度要大于 10 倍的鋼筋計(jì)直徑,焊接時(shí)要給鋼筋計(jì)的傳感器部位澆水
冷卻,使鋼筋計(jì)溫度不要太高,溫度過(guò)高將會(huì)使鋼筋計(jì)造成永久損壞,但不得在焊縫處澆水。
4.3 鋼筋計(jì)的選型
正常情況下根據(jù)設(shè)計(jì)要求按被測(cè)鋼筋的直徑選配相應(yīng)規(guī)格的鋼筋計(jì)。當(dāng)所選用的鋼筋計(jì)規(guī)格與被測(cè)
鋼筋不匹配(或要求測(cè)量的應(yīng)力范圍大于所配鋼筋計(jì)的測(cè)量范圍時(shí)),此時(shí)可采用鋼筋計(jì)標(biāo)號(hào)大于被測(cè)鋼
筋直徑的方法,但計(jì)算時(shí) K 值要乘比例面積的換算系數(shù)。
4.4 選取基準(zhǔn)值
鋼筋計(jì)的測(cè)量值為實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量,所以基準(zhǔn)值選取的準(zhǔn)確與否,將直接影響到
測(cè)值的準(zhǔn)確性。
在外荷載變動(dòng)不大選取相同時(shí)間、穩(wěn)定氣溫的 3 次相近的讀數(shù),經(jīng)平均后做為基準(zhǔn)值,鋼筋計(jì)安裝
在混凝土中應(yīng)選取水化熱過(guò)后的測(cè)值?;鶞?zhǔn)值選定后應(yīng)做好記錄,作為計(jì)算的基準(zhǔn)值。
為使基準(zhǔn)值取的更準(zhǔn)確,可將以上操作重復(fù)進(jìn)行兩次,如果兩次測(cè)值基本相同(誤差≤0.5%F.S),
則證明基準(zhǔn)值取值正確。
鋼筋計(jì)的測(cè)量值出現(xiàn)偏差時(shí),可用以上方法重新校準(zhǔn)基準(zhǔn)值。
5、測(cè)量
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量鋼筋計(jì)用 VW-102A 型讀數(shù)儀,將測(cè)量線(xiàn)一頭連接讀數(shù)儀,將測(cè)量線(xiàn)另一頭的各色夾子對(duì)應(yīng)
連接上鋼筋計(jì)的輸出電纜, 黑、紅測(cè)頻率,白、綠測(cè)溫度。鋼筋計(jì)內(nèi)附有智能識(shí)別芯片,其內(nèi)存貯有
該鋼筋計(jì)的編號(hào)、標(biāo)定系數(shù) K、溫度修正系數(shù) b 等信息。用讀數(shù)儀測(cè)量時(shí)會(huì)自動(dòng)將識(shí)別信息讀出,順序
存入讀數(shù)儀內(nèi),通訊給計(jì)算機(jī),方便快速統(tǒng)計(jì)計(jì)算及查詢(xún),使測(cè)量工作實(shí)現(xiàn)人工智能無(wú)紙化操作。
工程現(xiàn)場(chǎng)多支鋼筋計(jì)電纜被意外挖斷,僅用讀數(shù)儀測(cè)量一遍,就可自動(dòng)識(shí)別出每支鋼筋計(jì)所對(duì)應(yīng)的
編號(hào)及身份信息。
6、鋼筋計(jì)故障檢查
當(dāng)鋼筋計(jì)測(cè)量出現(xiàn)故障時(shí),可用萬(wàn)用表檢查鋼筋計(jì)電纜芯線(xiàn)間的電阻值,其正常狀況紅、黑芯線(xiàn)電
阻值通常為300Ω左右;綠、白芯線(xiàn)電阻值在溫度25℃時(shí)應(yīng)為3kΩ左右;紅、黑線(xiàn)對(duì)綠、白線(xiàn)或?qū)ζ帘?/p>
線(xiàn)(裸線(xiàn))間絕緣電阻值應(yīng)﹥50MΩ(測(cè)量絕緣電阻時(shí)可使用100V 直流兆歐表,萬(wàn)用表測(cè)量絕緣電阻應(yīng)用
MΩ檔,其值應(yīng)為無(wú)窮大∞)。
7、電纜故障檢查
鋼筋計(jì)電纜接長(zhǎng)用型號(hào)為YSPT-4水工專(zhuān)用觀(guān)測(cè)電纜,其電纜電阻值約為45Ω/km左右。
7.1用萬(wàn)用表測(cè)量(黑、紅芯線(xiàn))的電阻值:正常情況為300Ω左右,再加上電纜的電阻值。
a) 如果電阻測(cè)值正常,可能儀器損壞或進(jìn)水;
b) 如果電阻測(cè)值非常大或無(wú)窮大,電纜或接頭斷路;
c) 如果電阻測(cè)值非常小,電纜或接頭短路。
其表現(xiàn)為讀數(shù)儀測(cè)量不出頻率值。
7.2 用萬(wàn)用表測(cè)量(白、綠芯線(xiàn))的電阻值:正常情況在溫度25℃時(shí)應(yīng)為3kΩ左右,再加上電纜的電
阻值。
a) 如果電阻測(cè)值正常,請(qǐng)檢查讀數(shù)儀及其測(cè)量連接線(xiàn);
b) 如果電阻測(cè)值非常大或無(wú)窮大,電纜或接頭斷路;
c) 如果電阻測(cè)值非常小,電纜或接頭短路。
其表現(xiàn)為讀數(shù)儀測(cè)量不出溫度值。
7.3 用100V 直流兆歐表或萬(wàn)用表測(cè)量鋼筋計(jì)電纜芯線(xiàn)(紅、黑線(xiàn)對(duì)地線(xiàn),白、綠線(xiàn)對(duì)地線(xiàn),紅、黑
線(xiàn)對(duì)白、綠線(xiàn))的電阻值,其測(cè)值如果很小﹤5MΩ,可能電纜接頭進(jìn)水短路。
其表現(xiàn)為讀數(shù)儀測(cè)量正常,MCU-32型分布式模塊自動(dòng)測(cè)量單元測(cè)量頻率值可能會(huì)引起測(cè)值不穩(wěn),測(cè)
量溫度值將比正常值偏低10~20℃左右。
8、讀數(shù)儀測(cè)值不穩(wěn)
a) 將屏蔽線(xiàn)并接到讀數(shù)儀測(cè)量線(xiàn)的黑線(xiàn)夾子上;
b) 可能電纜接頭處進(jìn)水,將其剪掉,重新連接;
c) 確定鋼筋計(jì)的頻率范圍,正確選擇讀數(shù)儀的激勵(lì)類(lèi)型;
d) 確定鋼筋計(jì)的溫度電阻基值,正確選擇讀數(shù)儀的電阻基值;
e) 檢查附近是否有干擾源,如電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、天線(xiàn)或交流動(dòng)力電纜,遠(yuǎn)離上述干擾源。
9、注意事項(xiàng)
鋼筋計(jì)安裝就位前、后應(yīng)及時(shí)測(cè)量頻率和溫度值,根據(jù)鋼筋計(jì)編號(hào)和設(shè)計(jì)編號(hào)作好記錄并存檔,特
別注意保護(hù)鋼筋計(jì)信號(hào)引出電纜。
10、其它
根據(jù)需要接長(zhǎng)電纜,并按要求排好電纜的走向,并把電纜固定在鋼筋網(wǎng)的鋼筋上,鋼筋計(jì)出線(xiàn)口處的
電纜應(yīng)打個(gè)8字回環(huán),盡量避免出線(xiàn)口處電纜承受過(guò)大拉力,電纜引長(zhǎng)應(yīng)松弛不能拉緊。
鋼筋計(jì)安裝就位后應(yīng)及時(shí)測(cè)量鋼筋計(jì)的讀數(shù),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正或更換,根據(jù)儀器編號(hào)和設(shè)計(jì)編號(hào)
作好記錄并存檔。
11、驗(yàn)收與保管
用戶(hù)開(kāi)箱驗(yàn)收儀器,應(yīng)先檢查儀器的數(shù)量(包括附件)及出廠(chǎng)檢驗(yàn)合格證等是否與裝箱清單相符。開(kāi)
箱后每支儀器應(yīng)先用100V兆歐表量測(cè)電路與密封殼體之間的絕緣電阻,其測(cè)值應(yīng)滿(mǎn)足絕緣電阻規(guī)定要求。
驗(yàn)收時(shí)每支儀器應(yīng)用讀數(shù)儀測(cè)量,檢查儀器是否正常。儀器應(yīng)保管在干燥、通風(fēng)的房間中。
12、附言
VWR型振弦式鋼筋計(jì)自出廠(chǎng)之日起壹年內(nèi),如性能低于技術(shù)條件要求且系屬產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,本公司負(fù)
責(zé)維修或更換(若因現(xiàn)場(chǎng)防雷系統(tǒng)不完善遭遇強(qiáng)雷電等不可抗力所造成的損壞不在其例)。 本使用說(shuō)明由江蘇中礦水務(wù)科技有限公司編制
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