本使用說明僅適用于本公司生產(chǎn)的VWL型振弦式荷載計(jì)，其中包括有VWL-200~3000KN等系列型號(hào)。
1 用途
V
WL型振弦式荷載計(jì)適用于長期監(jiān)測(cè)水工結(jié)構(gòu)物及基坑、隧道等結(jié)構(gòu)物鋼支撐所承受的載荷量，是了解被測(cè)結(jié)構(gòu)物載荷量變化的有效監(jiān)測(cè)設(shè)備，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。振弦式荷載計(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)格代號(hào) | VWL-200~3000 |
| 尺寸 參數(shù) | 測(cè)力筒高L， mm | 80/90 |
| 荷載計(jì)有效直徑D，mm | 可按承載力要求定制尺寸 |
| 荷載計(jì)外徑D，mm | 可按承載力要求定制尺寸 |
| 性能 參數(shù) | 額定載荷P， KN | 0~200~3000 |
| 載荷Pm， KN | 0~250~3600 |
| 應(yīng)變計(jì)支數(shù)， | 2~6 |
| 靈敏度，%F.S | ≤0.05 |
| 測(cè)量精度，F.S | ±0.25% |
| 溫度測(cè)量范圍，℃ | -40~+150 |
| 溫度測(cè)量精度，℃ | ±0.5 |
| 耐水壓， MPA | ≥1 |
| 絕緣電阻， MΩ | ≥50 |
注：①F.S表示滿量程輸出；超量程為允許額定測(cè)量范圍的1.2倍內(nèi)。 ②頻率模數(shù)F=Hz2×10-3；F為頻率模數(shù)值（Hz^2）/1000；例：4593.7F=2143.3Hz^2/1000
3 結(jié)構(gòu)及工作原理
3.1結(jié)構(gòu)
VWL型振弦式荷載計(jì)由應(yīng)變計(jì)、測(cè)量彈性鋼體、承載板、信號(hào)傳輸電纜等組成。
3.2工作原理
當(dāng)荷載計(jì)上部承受荷載時(shí)，測(cè)量彈性鋼體將受力壓縮并產(chǎn)生變形，變形使彈性鋼體內(nèi)的應(yīng)變計(jì)感受壓縮變形，此變形傳遞給振弦轉(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)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測(cè)出荷載計(jì)所承受的荷載力。同時(shí)可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。
3.3計(jì)算方法：
a) 當(dāng)外界溫度恒定荷載計(jì)僅受到軸向荷載時(shí)，其荷載量P與輸出的頻率模數(shù)△F具有如下線性關(guān)系：
P = k△F
△F = F - F0
式中： k — 荷載計(jì)的測(cè)量荷靈敏度，單位為kN/F；
△F — 荷載計(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 — 荷載計(jì)的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為F；
F0 — 荷載計(jì)的測(cè)量基準(zhǔn)值，單位為F。
b) 當(dāng)荷載計(jì)不受外力作用時(shí)，而溫度增加△T時(shí)，荷載計(jì)有一個(gè)輸出量△F′，這個(gè)輸出量僅僅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具有如下線性關(guān)系：
P′= k△F′+ b△T = 0
k△F′= -b△T
△T = T - T0
式中： b — 荷載計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為 kN/℃；
△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 — 溫度的測(cè)量基準(zhǔn)值，單位為℃。
c) 設(shè)置在結(jié)構(gòu)物上的荷載計(jì)，受到的是應(yīng)力和溫度的雙重作用，因此荷載計(jì)一般計(jì)算公式為：
Pm = k△F + b△T = k (F - F0) + b (T - T0)
式中： Pm — 荷載計(jì)測(cè)量的荷載量，單位為kN(千牛)。
注：VWL型振弦式荷載計(jì)的敏感測(cè)量元件，其與測(cè)量彈性鋼體的材料線膨脹系數(shù)極為接近，試驗(yàn)所得其溫度修正系數(shù)b甚小，一般計(jì)算時(shí)可用公式a。
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