YC-VWS-10F型表面应变计

有如下线性关系：

ε= k×△F

△F = F - F0

式中： ε—表面应变计的测量值，单位为 10-6；

k—表面应变计的测量灵敏度，单位为 10-6/F；

△F—表面应变计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为 F；

F—表面应变计的实时测量值，单位为 F；

F0—表面应变计的基准值，单位为 F。

b) 当表面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，表面应变计

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 具有如下线性关系：

ε´= k×△F´+ b×△T = 0

k△F´= - b×△T

△T = T - T0

式中：b—表面应变计的温度修正系数，单位为 10-6/℃;

△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℃。

c) 布设在混凝土结构物或其它结构物表面的表面应变计，受到的是变形和温度的双重作 用，此时的温度修正系数为表面应变计的温度修正系数与结构物的线膨胀系数之差，因此表 面应变计一般计算公式为：

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

式中： εm—被测结构物的应变量，单位为 10-6；

α—被测结构物的线膨胀系数，单位为 10-6 /℃;

混凝土的线膨胀系数通常取值为： α≈8～12×10-6/℃。

d) 表面应变计的计算工程值乘以被测物的弹模可得被测物的应力。

σ= (k×(F-F₀) + (b- α)×(T-T₀))×E

 

4 安装与使用

1、根据结构要求选定测试点。

2、将应变计平行结构应力方向安装。

3、具体安装方法如下：

（1）、强力胶粘结，只适合短时期观测。

将被测结构表面用粗纱布做打平处理再用清水将粘结面抹干净。采用强力胶粘剂（粘贴时按A、B双管1:1的比例混合搅匀后（搅拌一分钟），将胶液均匀涂抹在应变计粘胶区与被测结构点的粘接面，然后将应变计粘胶区粘贴在结构体表面，常温下只要压5～15分钟。

（2）、用膨胀螺钉紧固安装,适合于混凝土结构表面的长期观测。

A、在混凝土结构表面打上两个Ø8的孔（可安装Ø6的膨胀螺钉），孔中心距为150mm（配有专用定位安装工具）。

B、上膨胀螺钉并将孔内间隙用强力粘结胶填满后装上方垫片，待胶固化再将应变计装入膨胀螺钉内。

C、调节好应变计初始读数并拧紧膨胀螺钉螺母。

（3）、钻孔植筋安装

先根据监测方向和位置按照标距长度钻好两个Ø8的孔(深度为40-70mm);将植筋胶打入安装孔内;再将前期预先焊接好的传感器组件按入安装孔内即可。

如现场需要的可安装保护罩，同时将电缆按设计走向固定好，注意保护仪器的引出电缆。

4.1 选取基准值

表面应变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， 表面应变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。

表面应变计的测量值出现偏差时，可用以上方法重新校准基准值。

5 测量

现场测量表面应变计用读数仪测量，将测量线一头连接读数仪，测量线另一头的各色夹 子对应连接表面应变计的输出电缆，黑、红测频率，白、绿测温度。表面应变计内附有智能 识别芯片，其内存贮有该表面应变计的编号、标定系数 K、温度修正系数 b 等信息。用读数 仪测量时会自动将识别信息读出，顺序存入读数仪内，通讯给计算机，方便快速统计计算及 查询，使测量工作实现人工智能无纸化操作。

工程现场多支表面应变计电缆被意外挖断，仅用读数仪测量一遍，就可自动识别出每支 表面应变计所对应的编号及身份信息。

6 表面应变计故障检查

当表面应变计测量出现故障时，可用万用表检查表面应变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应用MΩ档，其值应为无穷大∞)。

7 电缆故障检查

表面应变计电缆接长用型号为YSPT－4水工专用观测电缆，其电缆电阻值约为45Ω/km左 右。

7.1 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。

7.2 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。

7.3 用100V 直流兆欧表或万用表测量表面应变计电缆芯线(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，MCU-32型分布式模块自动测量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。

8 读数仪测值不稳

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) 确定表面应变计的频率范围，正确选择读数仪的激励类型；

d) 确定表面应变计的温度电阻基值，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，远离上述干扰源。

9 注意事项

表面应变计安装就位前、后应及时测量频率和温度值，根据表面应变计编号和设计编号 作好记录并存档，特别注意保护表面应变计信号引出电缆。

10 验收与保管

用户开箱验收仪器，应先检查仪器的数量(包括附件)及出厂检验合格证等是否与装箱清 单相符。开箱后每支仪器应先用 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。验收时每支仪器应用读数仪测量，检查仪器是否正常。

仪器应保管在干燥、通风的房间中。

 

11 附言

YC-VWS-10F 型振弦式表面应变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。