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)

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。