無應力計(jì)
一(yī)、用(yòng)途
GR-WYLB無應力計(jì)适用(yòng)于長(cháng)期埋設在水(shuǐ)工(gōng)結構物(wù)或其它混凝土(tǔ)結構物✘(wù)內(nèi)，測量結構物(wù)內(nèi)部混凝土(tǔ)自(zì)身(shēn)體(tǐ)積變化(huà)的(÷de)應變量，并可(kě)同步測量埋設點的(de)溫度。振弦式無應力計(jì)由應變計(jì)和(hé)無應力桶組成，振弦式←無應變計(jì)具有(yǒu)智能(néng)識别功能(néng)。
二、規格及主要(yào)技(jì)術(shù)參數(shù)
标距 L：150 mm
尺寸參數(shù) 、有(yǒu)效直徑：22mm、 22mm
端部直徑 D： mm 33 33
應變測 拉伸：10-6 1500 1500
量範圍 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(néng)參數(shù) 溫度測量範圍： ℃ -40～+150 - 40～+1>50
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(shuǐ)壓： MPa ≥1 ≥1
絕緣電(diàn)阻： MΩ ≥50 ≥50
注：頻(pín)率模數(shù) F=Hz2×10-3
三 、結構及工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)
3.1 結構
無應力計(jì)由應變計(jì)、無應力桶組成。無應力桶是(shì)用(yòng)薄鐵(tiě)皮制(zhì)做(zu®ò)的(de)雙層(夾層 8～10mm)有(yǒu)底無蓋的(de)圓形桶或截頭錐形桶，該桶用(yòng)來(lái)隔離(lí)應變計(jì)所在的(de)混凝土(tǔ)©不(bù)受由外(wài)荷載引起的(de)應變影(yǐng)響，但(dàn)能(néng)測量由于混凝↕土(tǔ)的(de)自(zì)生(shēng)體(tǐ)積變化(huà)而引起的(de)應變量。 外(πwài)形尺寸：小(xiǎo)口 110mm，大(dà)口 220mm，高(gāo)度 320mm。
3.2 工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)
當被測結構物(wù)內(nèi)部的(de)應力發生(shēng)變化(huà)時(shí)，應變計(jì)同步感受變形，變形通(tōn'g)過前、後端座傳遞給振弦轉變成振弦應力的(de)變化(huà)，從(cóng)而改變振弦的(de)振動頻(pín)率。電(diàn)磁線圈激振振弦并測量其振動頻(pín)率，頻(γpín)率信号經電(diàn)纜傳輸至讀(dú)數(shù)裝置，即可(kě)測出被測結構物(wù)內(nèi)部混凝土(tǔ)自(zì)身(shēn)體(tǐ)積變化(huà)的(de)應÷變量。同時(shí)可(kě)同步測出埋設點的(de)溫度值。
3.3 計(jì)算(suàn)方法
a)、當外(wài)界溫度恒定應變計(jì)僅受到(dào)軸向變形時(shí)，其應變量ε與輸出的(de)頻(pín)率模數(shù)△F 具有(yǒu)如(rú)下(xià)線性關系：
ε= k△F
△F = F - F0
式中： k — 應變計(jì)的(de)測量靈敏度，單位為(wèi) 10-6/F；
△F — 應變計(jì)實時(shí)測量值相(xiàng)對(duì)于基準值的(de)變化(huà)量，單位為(wèi) F；
F — 應變計(jì)的(de)實時(shí)測量值，單位為(wèi) F；
F0 — 應變計(jì)的(de)基準值，單位為(wèi) F。
b)、當應變計(jì)不(bù)受外(wài)力作(zuò)用(yòng)時(shí)(儀器(qì)兩端标距不(bù)變)，而溫度增加≥△T 時(shí)，應變計(jì)有(yǒu)一(yī)個(gè)輸出量△F´，這(zhè)個(gè)輸出量僅僅是(shì)由溫度變化(huàα)而造成的(de)，因此在計(jì)算(suàn)時(shí)應給以扣除。 實驗可(kě)知(zhī)△F´與△T 具有(yǒu)下(xià)列線性關系：
ε´= b△F´+ b△T = 0
k△F´= -b△T
△T = T - T0
式中： b — 應變計(jì)的(de)溫度修正系數(shù)，單位為(wèi) 10-6/℃；
△T — 溫度實時(shí)測量值相(xiàng)對(duì)于基準值的(de)變化(huà)量，單位為(wèi)℃；
T — 溫度的(de)實時(shí)測量值，單位為(wèi)℃；
T0 — 溫度的(de)基準值，單位為(wèi)℃。
c)、埋設在水(shuǐ)工(gōng)結構物(wù)或其它混凝土(tǔ)結構物(wù)中的(de)應變計(jì)，受到(dào)的(de)是(shì)變形和(hé)溫度的(de)雙重作(zu ò)用(yòng)，此時(shí)的(de)溫度修正系數(shù)應為(wèi)應變計(jì)的(de)溫度修正系數(shù)與被測結構物(wù)的(de)線膨脹系數★(shù)之差，因此應變計(jì)一(yī)般計(jì)算(suàn)公式為(wèi)：
εm = k△F + b′△T = k (F - F0)+ (b -α)(T - T0)
式中：εm — 被測結構物(wù)的(de)應變量，單位為(wèi) 10-6；
α— 被測結構物(wù)的(de)線膨脹系數(shù)，單位為(wèi) 10-6／℃。
四 、埋設與安裝
4.1 、準備
首先檢查應變計(jì)是(shì)否完好(hǎo)，将儀器(qì)接上(shàng)讀(dú)數(shù)儀，用(yòng)手握住儀Ω器(qì)兩頭的(de)凸圓，輕輕從(cóng)兩頭拉或壓看(kàn)讀(dú)數(shù)儀測值是(shì)否正常。當确認應變計(jì)完好(hǎo)後，将儀器(qì)電(diàn)纜一(yī♥)頭向上(shàng)裝在無應力桶的(de)中間(jiān)，用(yòng)無應力桶上(shàng)附帶的(de)鐵(tiě)絲梆紮牢靠。應變計(jì )在無應力桶中的(de)位置上(shàng)下(xià)﹑左右都(dōu)應居中。 裝好(hǎo)儀器(qì)後即可(kě)向桶內(nèi)澆滿混ε凝土(tǔ), 人(rén)工(gōng)振搗密實。 混凝土(tǔ)應為(wèi)無應力計(jì)安裝部位的(de)同标号的(de)混凝土(tǔ)及配比。無應力計(jì)澆築混凝土(tǔ)應在安裝埋設就(jiù)位前的(de) 48 小(xiǎo)時(shí)以上(shàng)完成，使無應力計(jì)在安裝時(shí)已經初凝, 以使入倉時(shí)↔的(de)混凝土(tǔ)壓力及沖擊力對(duì)無應力計(jì)影(yǐng)響甚小(xiǎo)。
4.2 、安裝埋設
無應力計(jì)澆築混凝土(tǔ) 48 小(xiǎo)時(shí)後，此時(shí)所填混凝土(tǔ)已初凝，再将無應力計(jì)桶埋設在設計(jì)σ要(yào)求的(de)測量點。 埋設時(shí)，應将無應力計(jì)桶的(de)開(kāi)口向上(shàng)或向下(xià)擺放(fàng)♣(視(shì)被測結構物(wù)而定)，四周澆築混凝土(tǔ)。無應力計(jì)位置靠近(jìn)壩面時(shí)，應盡量使無應力計(jì)桶的ε(de)軸線與等溫面垂直擺放(fàng)。