VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)，其中包括有測(cè)量范圍從 20～200mm 多種規(guī)格,如：VWM-50() 的50 是測(cè)量范圍為 50mm，后綴括號(hào)為每套儀器的測(cè)量點(diǎn)數(shù)。
1 用途
VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在土壩、土堤、邊坡、隧道、地基等結(jié)構(gòu)物內(nèi)，測(cè)量結(jié)構(gòu)物內(nèi)深層多部位的位移、沉降、應(yīng)變、滑移等，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。
振弦式多點(diǎn)位移計(jì)的傳感器采用的是 VWD 型振弦式位移計(jì)，由其加裝配套附件而組成，振弦式多點(diǎn)位移計(jì)具有智能識(shí)別功能。
2規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
| 規(guī)格型號(hào) | VWM-50() | VWM-100() | VWM-200() |
| 儀器外徑mm | 30 | 24 | 24 |
| 儀器長(zhǎng)度mm | 330 | 300 | 430 |
| 測(cè)量范圍mm | 0～50 | 0～100 | 0～200 |
| 靈敏度mm | 0.02 | 0.04 | 0.08 |
| 擬合精度 | 0.1%F.S/0.5%F.S | ||
| 測(cè)溫范圍 | -40℃～+80℃ | ||
| 靈敏度 | ±0.1℃ | ||
| 測(cè)溫精度 | ±0.5℃ | ||
| 修正系數(shù) | 0.969 F/℃ | ||
| 耐水壓 | ≥1MPa | ||
| 絕緣電阻 | ≥50MΩ | ||
3 結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1 結(jié)構(gòu)
VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)由位移計(jì)、基座、護(hù)罩、接長(zhǎng)測(cè)桿、測(cè)桿接頭、PVC 護(hù)管、護(hù)管接頭、護(hù)管轉(zhuǎn)接頭、護(hù)管封頭、定位盤、錨頭、觀測(cè)電纜等組成。
多點(diǎn)位移計(jì)采用外殼接地雙護(hù)套雙絞屏蔽聚氨酯電纜線，有效提高了多點(diǎn)位移計(jì)抗機(jī)械磨損、抗干擾、防雷擊的能力。
3.2 工作原理
當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物發(fā)生的位移通過(guò)多點(diǎn)位移計(jì)的錨頭帶動(dòng)接長(zhǎng)測(cè)桿位移，接長(zhǎng)測(cè)桿拉動(dòng)位移計(jì)的測(cè)桿，位移傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率，頻率信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至數(shù)采裝置，即可測(cè)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物的位移量。同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。
3.3 計(jì)算方法
3.3.1 當(dāng)外界溫度恒定多點(diǎn)位移計(jì)僅受到軸向位移時(shí)，其位移量 L 與輸出的頻率模數(shù)△為下線性關(guān)系：
L = K×△F
△F = F - F 0
式中：L—多點(diǎn)位移計(jì)的測(cè)量值，單位為 mm；
k—多點(diǎn)位移計(jì)的靈敏度系數(shù)，單位為 mm/F；
△F—多點(diǎn)位移計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為 F；
F—多點(diǎn)位移計(jì)的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為 F；
F0—多點(diǎn)位移計(jì)的基準(zhǔn)值，單位為 F。
3.3.2 當(dāng)多點(diǎn)位移計(jì)不受外力作用時(shí)(儀器兩端標(biāo)距不變)，而溫度增加△T 時(shí)，多點(diǎn)位移計(jì)有輸出量△F′，這個(gè)輸出量是由溫度變化而造成的，因此在計(jì)算時(shí)應(yīng)給以扣除。實(shí)驗(yàn)可知△F′與△T 為線性關(guān)系：
L′= k×△F′+(b – h×α)×△T = 0
K×△F′= -(b – h×α)×△T
△T = T - T 0
式中：b—多點(diǎn)位移計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為 mm/℃；
△T—溫度實(shí)時(shí)測(cè)量值相對(duì)于基準(zhǔn)值的變化量，單位為℃；
T—溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為℃；
T0 —溫度的基準(zhǔn)值，單位為℃；
h—測(cè)桿長(zhǎng)度，單位為 mm；
α—測(cè)桿的線膨脹系數(shù)，單位為 10-6 /℃。
注：測(cè)桿材料為不銹鋼，不銹鋼的線膨脹系數(shù)通常為:α=16.5×10-6 /℃。
3.3.3 埋設(shè)在巖土結(jié)構(gòu)物或其它結(jié)構(gòu)物內(nèi)的多點(diǎn)位移計(jì)，受到的是變形和溫度的雙重作用，因此多點(diǎn)位移計(jì)的一般計(jì)算公式為：
Lm = k×△F+(b - h×α)×△T = k×(F - F 0 )+(b - h×α)×(T - T 0 )
式中：Lm—被測(cè)結(jié)構(gòu)物的位移量，單位為 mm。
注：VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計(jì) 100mm 以內(nèi)量程的有溫度自動(dòng)補(bǔ)償功能，溫度修正系數(shù)小于最小讀數(shù)，使用中不需要溫度修正，計(jì)算用公式為：
Lm = k×△F – h×α×△T = k×(F - F 0 )–h×α×(T - T 0 )
4 安裝與埋設(shè)
多點(diǎn)位移計(jì)適用于安裝在壩體廊道內(nèi)、壩體壩肩處、隧道內(nèi)、山體邊坡、土壩內(nèi)、路堤內(nèi)、基坑邊墻等，多點(diǎn)位移計(jì)根據(jù)使用場(chǎng)合和環(huán)境的不同，其安裝方法也不相同，有向上、向下、水平、傾斜等安裝方式。
以下對(duì)安裝在巖體內(nèi)，測(cè)量巖體邊坡穩(wěn)定性的安裝方法作一些簡(jiǎn)述，其它安裝方法可參照。
多點(diǎn)位移計(jì)中的位移計(jì)出廠時(shí)均已標(biāo)定檢驗(yàn)合格，用戶未發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，無(wú)需再標(biāo)定。
如發(fā)現(xiàn)某一支位移計(jì)損壞或有異常情況，可在廠家專業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下進(jìn)行檢查或更換。
4.1 前期準(zhǔn)備
安裝前應(yīng)將所有位移計(jì)用讀數(shù)儀測(cè)讀，確認(rèn)正常后進(jìn)行建檔,記錄組號(hào)、點(diǎn)號(hào)及位移計(jì)的出廠編號(hào)和各點(diǎn)將接長(zhǎng)測(cè)桿的長(zhǎng)度。每套多點(diǎn)位移計(jì)出廠都有一個(gè)組號(hào)，每組中每支位移計(jì)都有一個(gè)點(diǎn)號(hào)。
4.2 多點(diǎn)位移計(jì)的組裝
4.2.1 多點(diǎn) 位移 計(jì) 的出廠狀態(tài)
多點(diǎn)位移計(jì)出廠時(shí)位移計(jì)及護(hù)管及轉(zhuǎn)接頭均與基座組裝在一起，電纜出廠標(biāo)配 1 米，安裝埋設(shè)時(shí)需要接長(zhǎng)電纜、測(cè)桿、護(hù)管、安裝錨頭等附件。
4.2.2 接長(zhǎng)測(cè)桿、護(hù)管、錨頭等附件
安裝前應(yīng)先核對(duì)測(cè)量點(diǎn)數(shù)及各點(diǎn)深度，根據(jù)各測(cè)點(diǎn)的測(cè)量深度配備不銹鋼接長(zhǎng)測(cè)桿(￠6)和 PVC 護(hù)管(￠16)的長(zhǎng)度。
接長(zhǎng)測(cè)桿分為：0.5 米、1 米、1.5 米三種標(biāo)配長(zhǎng)度，1.5 米的接長(zhǎng)測(cè)桿為主桿，0.5 米和 1 米的接長(zhǎng)測(cè)桿用于調(diào)配測(cè)桿總長(zhǎng)度。1.5 米的護(hù)管為標(biāo)配長(zhǎng)度，安裝時(shí)可自由裁成需要的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
多點(diǎn)位移計(jì)組裝先將各點(diǎn)的節(jié)接長(zhǎng)測(cè)桿和多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)桿用六方接頭連接，第二節(jié)接長(zhǎng)測(cè)桿與節(jié)接長(zhǎng)測(cè)桿也用六方接頭連接，穿入節(jié)護(hù)管，護(hù)管的一頭插入護(hù)管轉(zhuǎn)接頭，另一頭用護(hù)管接頭與下一節(jié)護(hù)管連接，套上分配盤。依次連接各點(diǎn)的接長(zhǎng)測(cè)桿和護(hù)管到設(shè)定的長(zhǎng)度，接長(zhǎng)測(cè)桿比護(hù)管長(zhǎng)一點(diǎn)。
接長(zhǎng)測(cè)桿與接長(zhǎng)測(cè)桿用不銹鋼六方接頭連接，要用扳手或鉗子擰緊；護(hù)管和護(hù)管的接長(zhǎng)用護(hù)管接頭連接，涂 PVC 膠直接插入連接。
當(dāng)各點(diǎn)接長(zhǎng)測(cè)桿與護(hù)管接長(zhǎng)到設(shè)定長(zhǎng)度后，安裝護(hù)管封頭和錨頭。護(hù)管封頭穿在測(cè)桿上，外圓處涂 PVC 膠插入護(hù)管尾部固定。錨頭旋在測(cè)桿尾部。
4.2.3 分配盤和自鎖扎帶
分配盤應(yīng)安裝在距安裝基座 0.5 米左右處，其作用是將接長(zhǎng)測(cè)桿和護(hù)管分配在固定的位置上，以便使各點(diǎn)位移計(jì)及測(cè)桿與安裝基座分配就位。
自鎖扎帶的作用是集垅護(hù)管和測(cè)桿，使其不扭曲或交錯(cuò)，入孔時(shí)減少與孔壁間的摩擦方便入孔。安裝時(shí)可每隔約 1～2 米將測(cè)桿及護(hù)管(包括排氣管、灌漿管)等排列整齊，用自鎖扎帶捆扎在一起。
4.2.4 觀測(cè)電纜
多點(diǎn)位移計(jì)出廠時(shí)每支位移計(jì)各自出線標(biāo)配 1 米，電纜從保護(hù)罩后端各自引出,現(xiàn)場(chǎng)如需電纜接長(zhǎng)沿每支位移計(jì)各自出線接長(zhǎng),如需更換位移計(jì)打開(kāi)保護(hù)罩操作。
多點(diǎn)位移計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)組裝完成后，要用讀數(shù)儀測(cè)讀各支位移計(jì)的讀數(shù)，確認(rèn)組裝無(wú)誤及每支位移計(jì)工作正常，方可將多點(diǎn)位移計(jì)入孔。
4.2.5 多點(diǎn)位移計(jì)安裝適用孔徑
多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)量點(diǎn)數(shù)的多少訣定埋設(shè)所需鉆孔孔徑的大小，多點(diǎn)位移計(jì)埋設(shè)適用的最小孔徑如下表所示(僅供參考，單位 mm)：
| 測(cè)點(diǎn)數(shù) | 測(cè)桿護(hù)管孔徑 | 位移計(jì)護(hù)管孔徑 | 安裝基座孔徑 |
| 2點(diǎn) | ￠90 | ￠100 | ￠110 |
| 3點(diǎn) | ￠90 | ￠100 | ￠110 |
| 4點(diǎn) | ￠90 | ￠100 | ￠110 |
| 5點(diǎn) | ￠110 | ￠125 | ￠135 |
| 6點(diǎn) | ￠110 | ￠140 | ￠150 |
