本使用說明僅適用于本公司生產的VWLB-2型振弦式軸力計(反力計),其中包括有、其中包括有VWL-50~6000kN 系列型號。
1用途
VWLB-2型振弦式軸力計(反力計)是一種振弦式載重傳感器,具有分辨力高、抗干擾性能強,對集中載荷反應靈敏、測值可靠和穩定性好等優點,能長期測量基礎對上部結構的反力,對鋼支撐軸力及靜壓樁試驗時的載荷,并可同步測量埋設點的溫度。
2規格及主要技術參數
規格代號
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VWLB-50~6000
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尺寸參數
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測力筒高L:mm
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80/90
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軸力計(反力計)最大外徑d:mm
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定制
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軸力計(反力計)有效直徑d: mm
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定制
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性能參數
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額定載荷P : kN
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0~50~6000
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最大載荷Pm:kN
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0~80~6600
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應變計支數:
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2~6
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靈敏度:%F.S
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≤ 0.05
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測量精度: F.S
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±0.25%
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溫度測量范圍: ℃
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-40~+150
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溫度測量精度: ℃
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±0.5
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耐水壓: MPa
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≥0.5
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絕緣電阻: MΩ
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≥50
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注:頻率模數F=Hz2×10-3
3結構及工作原理
3.1結構
VWL型振弦式軸力計(反力計)由應變計、測量彈性鋼體、承載板、信號傳輸電纜等組成。
3.2工作原理
當軸力計(反力計)上部承受荷載時,測量彈性鋼體將受力壓縮并產生變形,變形使彈性鋼體內的應變計感受壓縮變形,此變形傳遞給振弦轉變成振弦應力的變化,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,頻率信號經電纜傳輸至讀數裝置,即可測出軸力計(反力計)所承受的荷載力。同時可同步測量埋設點的溫度值。
3.3計算方法
a) 當外界溫度恒定軸力計(反力計)僅受到軸向荷載時,其荷載量P與輸出的頻率模數△F具有如下線性關系:
P = k△F
△F = F - F0
式中: k — 軸力計(反力計)的測量荷靈敏度,單位為kN/F;
△F — 軸力計(反力計)實時測量值相對于基準值的變化量,單位為F;
F — 軸力計(反力計)的實時測量值,單位為F;
F0 — 軸力計(反力計)的測量基準值,單位為F。
b) 當軸力計(反力計)不受外力作用時,而溫度增加△T時,軸力計(反力計)有一個輸出量△F′,這個輸出量僅僅是由溫度變化而造成的,因此在計算時應給以扣除。
實驗可知△F′與△T具有如下線性關系:
P′= k△F′+ b△T = 0
k△F′= -b△T
△T = T - T0
式中: b — 軸力計(反力計)的溫度修正系數,單位為 kN/℃;
△T — 溫度實時測量值相對于基準值的變化量,單位為℃;
T — 溫度的實時測量值,單位為℃;
T0 — 溫度的測量基準值,單位為℃。
c) 設置在結構物上的軸力計(反力計),受到的是應力和溫度的雙重作用,因此軸力計(反力計)一般計算公式為:
Pm = k△F + b△T = k (F - F0)
+ b (T - T0)
式中: Pm — 軸力計(反力計)測量的荷載量,單位為kN(千牛)。
注:VWLB型振弦式軸力計(反力計)的敏感測量元件,其與測量彈性鋼體的材料線膨脹系數極為接近,試驗所得其溫度修正系數b甚小,一般計算時可用公式a。