YC-VWD-J型测缝计

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YC-VWD-J 型振弦式测缝计使用说明

本使用说明仅适用于本公司生产的YC-VWD-J型振弦式测缝计,其中包括有YC-VWD-20J、YC-VWD-50J、YC-VWD-100J 等型号。

1 用途

YC-VWD-J型振弦式测缝测计适用于长期布设在混凝土结构物或其它材料结构物内及表面, 测量结构物伸缩缝或周边缝的开合度(位移),同步测量埋设点的温度。

振弦式测缝计的传感器采用的是 YC-VWD 型振弦式位移计,由其加装配套附件而组成, 振弦式测缝计具有智能识别功能。

规格型号

YC-VWD-20J

YC-VWD-50J

YC-VWD-100J

仪器外径 mm

30.5

24

仪器长度mm

300

330

300

测量范围mm

0~20

0~50

0~100

灵敏度mm

0.01

0.02

0.04

拟合精度

0.1%F.S/0.5%F.S

测温范围

-40℃~+80℃

灵敏度

±0.1℃

测温精度

±0.5℃

修正系数

 

0.969 F/℃

耐水压

≥1MPa

绝缘电阻

≥50MΩ

储存温度

-30℃~+70℃

注:频率模数 F=Hz2 ×10-3

3 结构及工作原理

3.1 结构

YC-VWD-J型振弦式测缝计由位移计、护管座、护筒、后接圈、电缆等组成(见右图)。测缝计采用外壳接地双护套双绞屏蔽聚氨酯电缆线,有效提高了测缝计抗机械磨损、抗干扰、防雷击的能力。

3.2 工作原理

当被测结构物发生位移时将带动测缝计位移,通过前、后端座传递给振弦使其产生应力变化,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,频率信号经观测电缆传输至数采装置,即可测出被测结构物的位移量。同步测量埋设点的温度值。

3.3 计算方法

3.3.1  当外界温度恒定测缝计仅受到轴向位移时,其位移量J与输出的频率模数△F 为线性 关系:

J = K×△F

△F = F - F0

式中:J—测缝计的测量值,单位为 mm;

 

k—测缝计的灵敏度系数,单位为 mm/F;

△F—测缝计实时测量值相对于基准值的变化量,单位为 F;

F—测缝计的实时测量值,单位为 F;

F0 —测缝计的基准值,单位为 F。

3.3.2 当测缝计不受外力作用时(仪器两端标距不变),而温度增加△T 时,测缝计有输出量 △F´ ,这个输出量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 为线性关系:

J´= k×△F´+ b×△T = 0

K×△F´= -b×△T

△T = T - T0

式中:b—测缝计的温度修正系数,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℃。

3.3.3 布设在混凝土结构物或其它材料结构物内及表面上的测缝计,受到的是位移和温度的 双重作用,因此测缝计一般计算公式为:

J m = k×△F + b×△T = k×(F - F0) + b×(T - T0)

式中: J m—被测结构物的位移量,单位为 mm。

注 :YC-VWD-J型振弦式测缝计100mm量程以内的位移计具有温度自动补偿功能,温度修正于系数小最小读数,实际使用中不需要温度修正,计算可用公式 a。

4 测量

4.1  读数仪测量

人工测量用振弦功能读数仪,将测量线快速插头插入读数仪的左边插座,将测量线的各色夹子对应连接测缝计,电缆芯线定义:黑、红测频率,白、绿测温度及智能识别。

4.2 自动化测量

YC2000-3-M16型振弦采集单元可接入0-16支测缝计,适用于单台或多台组网自动测量振弦、差阻、电阻、电流、电压、开关、传感器信号,具有智能识别读取传感器身份参数、防水、防雷、抗电磁干扰等能力。

4.3  选取基准值

测缝计的测量值为实时测量值相对于基准值的变化量,所以基准值选取的准确与否,将 直接影响到测值的准确性。

在外荷载变动不大选取相同时间、稳定气温的 3 次相近的读数,经平均后做为基准值,测缝计安装在混凝土中应选取水化热过后的测值。基准值选定后应做好记录,作为计算的基准值。

为使基准值取的更准确,可将以上操作重复进行两次,如果两次测值基本相同(误差≤ 0.5%F.S),则证明基准值取值正确。

测缝计的测量值出现偏差时,可用以上方法重新校准基准值。

5 故障排查

5.1 测缝计故障排查

当测缝计测量出现故障时,可用万用表检查测缝计电缆芯线间的电阻值,其正常状况红、 黑芯线电阻值通常为 300Ω左右;绿、白芯线电阻值在温度 25℃时应为 3kΩ左右;红、黑线   对绿、白线或对屏蔽线(裸线)间绝缘电阻值应﹥50MΩ(测量绝缘电阻时可使用 100V 直流兆   欧表,万用表测量绝缘电阻使用MΩ档)。

5.2  电缆故障排查

测缝计接长电缆型号为 YSPT—4P,其电阻值为 45Ω/km 左右。

5.2.1 用万用表测量(黑、红芯线)的电阻值:正常情况为300Ω左右,再加上电缆的电阻值。

a) 如果电阻测值正常,可能仪器损坏或进水;

b) 如果电阻测值非常大或无穷大,电缆或接头断路;

c) 如果电阻测值非常小,电缆或接头短路。

其表现为读数仪测量不出频率值。

5.2.2 用万用表测量(白、绿芯线)的电阻值:正常情况在温度25℃时应为3kΩ左右,再加上 电缆的电阻值。

a) 如果电阻测值正常,请检查读数仪及其测量连接线;

b)如果电阻测值非常大或无穷大,电缆或接头断路;

c) 如果电阻测值非常小,电缆或接头短路。

其表现为读数仪测量不出温度值。

5.2.3   用100V 直流兆欧表或万用表测量测缝计电缆芯线(红、黑线对地线,白、绿线对地线,红、

黑线对白、绿线)的电阻值,其测值如果很小﹤5MΩ ,可能电缆接头进水短路。其表现为读数仪测量正常,YC2000-3-M16型振弦采集单元测量频率值可能会引起测值不稳,测量温度值将比正常值偏低10~20℃左右。

5.3 测量故障排查

a)将屏蔽线并接到读数仪测量线的黑线夹子上;

b)可能电缆接头处进水,将其剪掉,重新连接;

c)确定测缝计的频率范围,正确选择读数仪的激励类型;

d)确定测缝计的温度电阻基值,正确选择读数仪的电阻基值;

e)检查附近是否有干扰源,如电动机、发电机、天线或交流动力电缆,远离干扰源。 6 安装埋设指南

6.1 安装附件

测缝计埋设安装必配附件如下图所示。其中挡圈只适用量程≥100mm 的测缝计选择使 用。护管盖和六角螺栓只适用在浇筑模板上固定护管时使用,浇筑模板拆除后弃用。其它附件 随测缝计埋入被测构件中。

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6.2 混凝土施工伸缩缝埋设

测缝计型号为 YC-VWD-100J、YC-VWD-150J、YC-VWD-200J、YC-VWD-250J 的仪器,

配有附件挡圈,其作用:当测缝计安装完成调整初始值位置时,如发现测缝计不能按要求的 位置锁止时,可用挡圈限位满足要求;如测缝计能按要求的位置自己锁止,挡圈可不用。

使用挡圈时为便于伸缩缝压缩变形时挡圈与位移计之间能容易相对滑移,M4 固定螺钉不 要拧紧,只要能锁住位移计即可(如下图所示)。

 

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6.3 岩体与混凝土交接面埋设

在岩体与混凝土交界面埋设安装测缝计,先在安装位置钻孔,孔径应≥9cm,深度≥40cm。

在钻孔内填入大半孔的膨胀水泥砂浆,将测缝计护管装有护管座的一头挤入孔中,使护 管口与钻孔口平齐,旋上护管盖。

在钻孔与护管之间空隙处填满填充物,阻断钻孔内的膨胀水泥砂浆与浇筑混凝土相连,待钻孔内膨胀水泥砂浆凝固后取下护管盖安装测缝计。测缝计安装完成调整初始值后浇筑混凝土。测缝计被分别埋入

在岩体与混凝土交接面的两边横跨测缝。当测缝开合变化时测缝计就能测量出其变化量。浇筑 混凝土前应合理敷设和保护观测电缆(如上图所示)。

6.4 混凝土(或岩石)裂缝挖坑埋设

在埋设安装测缝计的结构物裂缝处跨缝挖10×60×15cm 的坑,将组装好的测缝计护管口处包裹土工布放入坑内,包裹土工布的部位摆在测缝处跨缝摆放,松弛敷设和引出电缆。调整测缝计的初始值完成后坑内回填混凝土并捣实, 回填混凝土时裂缝处放置软隔板隔断回填混凝土(如右上图所示)。

6.5 尾水管埋设

适用于测量尾水管与混凝土交接面开合缝,将测缝计的护管座旋下,在安装位置将其大 头端面与尾水管外圆面焊接,焊接不需满焊但必须保证焊牢。焊接完成后待冷却将护管和测缝计先后旋在护管座上并将护管部分用水工布包裹。

测 缝 计 安 装 完成,按设计要求调整测缝计的初始量程,即可浇筑混凝土 。浇筑时应避免直接冲击测缝计,当浇筑高程到达测缝计处时,用人工方式将测缝计周围的混凝土捣实 。敷设电缆要松弛,注意保护,作好埋设记录(如右下图所示)。

6.6 初始值设置

方法 1:先将测缝计推进护管内直到推不动为止,在护管端口处测缝计外圆上画记号,然后拉动测缝计,使记号与护管端面的距离达到需要留出的压缩量 程。

方法 2:将读数仪连接测缝计,将测缝计推进护筒内直到推不动为止,读取测缝计零位 读数,根据计算公式确定压缩量程,然后拉动测缝计使其读数达到设定的初始值。

测缝计安装就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。

6.7  电缆芯线定义表

芯线颜色

绿

屏蔽线

定义

频率+

频率-

温度

温度

地线

7 验收与保管

用户开箱验收测缝计,应先检查测缝计的数量(包括附件)及出厂检验合格证等是否与装  箱清单相符。开箱后每支测缝计应先用 100V 兆欧表量测电路与密封壳体之间的绝缘电阻, 其测值应满足绝缘电阻规定要求。验收时每支测缝计应用读数仪测量,检查测缝计是否正常。

测缝计应保管在干燥、通风的房间中。

8 附 言

YC-VWD-J型振弦式测缝计自出厂之日起壹年内,如性能低于技术条件要求且系属产品质量问题,本公司负责免费维修或更换(若因现场防雷系统不完善遭遇强雷电等不可抗力所造成的损坏不在其例)。

 

本使用说明由长沙云超信息科技有限公司编制

使用说明中的型号、参数、公式、文字如遇有修改,恕不另行通告,谨请以最新版本为准。

发布日期:2024-04-11
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