本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的VWS-W 型振弦式無應(yīng)力計，其中包括有VWS-10W、VWS-15W 兩種型號。
1 用途
VWS-W 型振弦式無應(yīng)力計適用于長期埋設(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)部混凝土自身體積變化的應(yīng)變量，并可同步測量埋設(shè)點的溫度。振弦式無應(yīng)力計由應(yīng)變計和無應(yīng)力桶組成，振弦式無應(yīng)變計具有智能識別功能。
2 規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)
| 規(guī)格代號 | VWS-10W | VWS-15W | ||
| 尺寸參數(shù) | 標距 L， mm | 100 | 150 | |
| 有效直徑d，mm | 22 | 22 | ||
| 端部直徑D，mm | 33 | 33 | ||
| 性能參數(shù) | 應(yīng)變測 | 拉伸，10-6 | 1500 | 1500 |
| 量范圍 | 壓縮，10-6 | 1500 | 1500 | |
| 最小讀數(shù)k，10-6／F | ≤0.5 | ≤0.5 | ||
| 測量精度： F.S | ±0.1% | ±0.1% | ||
| 溫度測量范圍，℃ | -25～+60 | -25～+60 | ||
| 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 | ||
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)
VWS-W 型振弦式無應(yīng)力計由應(yīng)變計、無應(yīng)力桶組成。無應(yīng)力桶是用薄鐵皮制做的雙層(夾層8～10mm)有底無蓋的圓形桶或截頭錐形桶，該桶用來隔離應(yīng)變計所在的混凝土不受由外荷載引起的應(yīng)變影響，但能測量由于混凝土的自生體積變化而引起的應(yīng)變量。
外形尺寸：小口110mm，大口220mm，高度320mm。
3.2 工作原理
當被測結(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)部混凝土自身體積變化的應(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)變計的基準值，單位為F。
b) 當應(yīng)變計不受外力作用時(儀器兩端標距不變)，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。
實驗可知△F′與△T 具有下列線性關(guān)系：
ε′= K△F′+ b△T = 0
k△F′= -b△T
△T = T - T0
式中： b — 應(yīng)變計的溫度修正系數(shù)，單位為10-6/℃；
△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 — 溫度的基準值，單位為℃。
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 儀器安裝
4.1 準備
首先檢查無應(yīng)力計是否完好，將儀器接上讀數(shù)儀，用手握住儀器兩頭的凸圓，輕輕從兩頭拉或壓看讀數(shù)儀測值是否正常。當確認應(yīng)變計完好后，將儀器出電纜一頭向上裝在無應(yīng)力桶的中間，用無應(yīng)力桶上附帶的鐵絲梆扎牢靠。無應(yīng)力計在無應(yīng)力桶中的位置上下﹑左右都
應(yīng)居中。
儀器就位后即向桶內(nèi)灌滿混凝土, 人工振搗密實。 混凝土應(yīng)為無應(yīng)力計將安裝部位的同標號混凝土及配比。無應(yīng)力計澆灌混凝土應(yīng)在安裝埋設(shè)就位前的 48 小時完成，以使無應(yīng)力計在安裝時已經(jīng)初凝, 使無應(yīng)力計就位后混凝土澆灌的沖擊力對無應(yīng)力計影響甚小。
4.2 安裝埋設(shè)
埋設(shè)時，無應(yīng)力計桶的開口向下或向上擺放(視被測要求而定)，四周澆筑混凝土。
