多向應(yīng)變計
1、用途
GR-YBSX多向應(yīng)變計組適用于*埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)，測量結(jié)構(gòu)物內(nèi)部各個方向上的應(yīng)變量，并可同步測量埋設(shè)點的溫度。振弦式應(yīng)變計有智能識別功能。有兩向，三向，四向，五向等應(yīng)變計組，可以根據(jù)工地具體需求定做。
2、規(guī)格和技術(shù)參數(shù)
規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)、型號 | GR-YBS2 | GR-YBS3 | ||
標(biāo)距 L： mm | 100 | 150 | ||
尺寸參數(shù) | 有效直徑d： mm | 22 | 22 | |
端部直徑D： mm | 33 | 33 | ||
應(yīng)變測 | 拉伸：10-6 | 1500 | 1500 | |
量范圍 | 壓縮：10-6 | 1500 | 1500 | |
靈敏度k： 10-6／F | ≤0.5 | ≤0.5 | ||
測量精度： F.S | ±0.1% | ±0.1% | ||
性能參數(shù) | 溫度測量范圍： ℃ | -40～+150 | -40～+150 | |
溫度測量精度： ℃ | ±0.5 | ±0.5 | ||
溫度修正系數(shù)b：10-6／℃ | ≈13.5 | ≈13.5 | ||
彈性模量 Eg： MPa | 300～800 | 300～800 | ||
耐水壓： MPa | ≥1 | ≥1 | ||
絕緣電阻： MΩ | ≥50 | ≥50 | ||
成組儀器支數(shù)： 支 | 1～9 | 1～9 | ||
注：頻率模數(shù)F=Hz2×10-3
3、結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1、結(jié)構(gòu)
GR-YBSX振弦式應(yīng)變計組由若干支應(yīng)變計、安裝支桿和支座等組成。
3.2、工作原理
當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化時，應(yīng)變計同步感受變形，變形通過前、后端座傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測出被測結(jié)構(gòu)物內(nèi)部各個方向上的應(yīng)變量。同時可同步測出埋設(shè)點的溫度值。
3.3、計算方法
a)、當(dāng)外界溫度恒定應(yīng)變計僅受到軸向變形時，其應(yīng)變量ε與輸出的頻率模數(shù)△F具有如下線性關(guān)系：
ε= k△F
△F = F - F0
式中： k — 應(yīng)變計的測量靈敏度，單位為10-6/F；
△F — 應(yīng)變計實時測量值相對于基準(zhǔn)值的變化量，單位為F；
F — 應(yīng)變計的實時測量值，單位為F；
F0 — 應(yīng)變計的基準(zhǔn)值，單位為F。
b)、當(dāng)應(yīng)變計不受外力作用時(儀器兩端標(biāo)距不變)，而溫度增加△T時，應(yīng)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(yīng)給以扣除。
c)、埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物中的應(yīng)變計，受到的是變形和溫度的雙重作用，此時的溫度修正系數(shù)應(yīng)為應(yīng)變計的溫度修正系數(shù)與被測結(jié)構(gòu)物的線膨脹系數(shù)之差，因此應(yīng)變計一般計算公式為：
εm = k△F + b′△T = k (F - F0)+ (b -α)(T - T0)
式中：εm — 被測結(jié)構(gòu)物的應(yīng)變量，單位為10-6；
α— 被測結(jié)構(gòu)物的線膨脹系數(shù)，單位為10-6／℃。
4、埋設(shè)與安裝
混凝土內(nèi)部應(yīng)變計組的安裝需要的安裝附件和配件，將多支應(yīng)變計按設(shè)計要求的數(shù)量和方向固定在支座支桿上，在澆注混凝土過程中要保證儀器始終保持正確的位置和方向，儀器觀測電纜要集中走線和埋設(shè)。步驟如下：
4.1、造坑
方法一：施工中當(dāng)混凝土澆筑達(dá)到設(shè)計埋設(shè)應(yīng)變計組的高程后，根據(jù)應(yīng)變計組的埋設(shè)位置，挖一個深0.6米，1.2米左右見方的坑，剔除大于8cm的骨料，底部平整出一個混凝土基座面，然后將應(yīng)變計組安裝支座的定位錨桿事先預(yù)埋好。
方法二：施工中當(dāng)澆筑離設(shè)計埋設(shè)應(yīng)變計組的高程相差0.2m左右時，在埋設(shè)儀器的位置做厚為200mm的混凝土基座面，用一無底輕型木板箱（1.2米×1.2米×0.6米），框住應(yīng)變計組的埋設(shè)位置，將裝上應(yīng)變計支座的定位桿固定插入設(shè)計位置上。然后在該木板箱周圍澆筑混凝土，并隨混凝土的升高而逐漸提升木板箱，直至澆筑層達(dá)到澆筑高程后取出木板箱。
4.2、安裝支座支桿和傳感器
安裝應(yīng)變計組的支座前應(yīng)先固定定位桿，預(yù)埋錨桿的作用是固定支座的位置和方向，支座支桿的作用是固定傳感器的位置和方向。支桿的數(shù)量和位置以及方向按設(shè)計要求安裝和調(diào)整，隨后將應(yīng)變計按設(shè)計編號的順序安裝在支桿上，應(yīng)變計安裝要牢靠，在安裝應(yīng)變計時應(yīng)手握傳感器前端法蘭盤旋轉(zhuǎn)，切不可手握傳感器其它部位用力旋轉(zhuǎn)。
如果應(yīng)變計的觀測電纜已事先接長，應(yīng)將儀器電纜集中成束放置于坑口附近的膠合板平臺上，將應(yīng)變計組的各支傳感器依次安裝在各受力方向的支座支桿上。集中將電纜按設(shè)計走向引出布置。
安裝埋設(shè)時要求使用必要的工具和量具校正應(yīng)變計組支座支桿的方向和水平度，保證儀器安裝角度誤差不得超過設(shè)計要求的±1°。
4.3、傳感器的埋設(shè)
應(yīng)變計組安裝完成后要及時核實每支傳感器是否仍能正常工作，如有損壞應(yīng)及時更換。當(dāng)觀測電纜引出布置好后，先用手工將混凝土回填到儀器的周圍并仔細(xì)搗實，回填時應(yīng)及時校正儀器的位置和方向，回填混凝土直至略高出坑口后即完成埋設(shè)。將安裝埋設(shè)區(qū)安放保護(hù)標(biāo)記，直到混凝土凝固后才能撤除，以防應(yīng)變計組人為擾動。
4.4、埋后工作
集中理順應(yīng)變計組的觀測電纜按規(guī)定的走向埋設(shè)，并作好電纜的保護(hù)。 應(yīng)變計組安裝就位后應(yīng)及時測量儀器初值，并按要求定時測讀應(yīng)變計的讀數(shù)，待混凝土初凝并水化熱結(jié)束后，才可采集測讀基準(zhǔn)讀數(shù)。根據(jù)儀器編號和設(shè)計編號作好記錄并存檔， 嚴(yán)格保護(hù)好儀器的引出電纜。
