SXM型振弦式锚索测力计..doc

SXMS系列型振弦式锚索测力计 使用说明书 水利部南京水利水文自动化研究所 南京达捷大坝安全技术发展公司 地址：南京市雨花区铁心桥街95号 电话：025邮编：210012 传真：025 网址： 电邮：dam@ 1 概述 SXMS型振弦式锚索测力计主要用来监测各种锚杆、锚索、岩石螺栓、支柱、隧道与地下洞室中的支架以及大型预应力钢筋混凝土结构的荷载。该仪器已取得国家质量技术监督局颁发的生产产品许可证，生产许可证号为：XK07-003-00005。 1.1 测量原理 SXMS型振弦式锚索测力计的敏感部件为振弦式应变计。在测力钢筒上均布着多支振弦式应变计，当荷载使承重筒产生轴向变形时，应变计与承重筒产生同步变形，变形引起应变计振弦的张弛，使振弦应力发生变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激拨振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出引起受力承重筒变形的应变量，代入标定系数可得出锚索测力计所感受物理量的变化量。 SXMS型振弦式锚索测力计中的每支应变计为一个测量单元。单支仪器可测出测力计的受力状况,以此可计算出测力计受力的偏心方向及大小。由多支振弦式应变计的平均测值可算出测力计的整体受力状况。测力计测量值由一根多芯电缆线引出。同时由锚索测力计中的热敏电阻可同步测出埋设点的温度值。 振弦式仪器的量测量采用频率模数 F来度量，其定义为： 式中 f为振弦式仪器中钢丝的自振频率。 锚索测力计一般计算公式为： 1) 当外界温度恒定，锚索测力计仅受到轴向载荷时，其承受载荷 P与输出的频率模数变化量△F具有如下线性关系： P=ｋ×△F △F = F-F0 式中：ｋ—锚索测力计的最小读数，单位为 kN/kHz2； △F—实时测量的锚索测力计输出值相对于基准值的变化量，单位为 kHz2； F—实时测量的锚索测力计输出值，单位为 kHz2； F0—锚索测力计的基准值，单位为 kHz2。 2）当锚索测力计不受外力作用时，若温度增加△T时，锚索测力计有一个输出量△F′，这个输出量仅仅是由温度变化而造成的，因此在计算时应给以扣除。 通过实验可知：△F′与△T具有下列线性关系： ｋ×△F′= -ｂ×△T △T = T-T0 式中：ｂ—锚索测力计的温度修正系数，单位为kN/℃；由制造商给出。 △T—温度实时测量值相对于基准值的变化量，单位为℃； T—温度的实时测量值，单位为℃； T0—温度的基准值，单位为℃。 3）锚索测力计在使用时受到的是载荷 P和温度的双重作用，因此锚索测力计一般计算公式为： P= ｋ×△F+ ｂ×△T =ｋ×（F-F0）＋ｂ×（T-T0） 1.2 仪器结构 SXMS型振弦式锚索测力计主要由承重筒、保护桶、弦式敏感部件及激振线圈等组成，敏感部件为振弦式应变计。在测力钢筒上均布着3～6支振弦式应变计，当荷载使承重筒产生轴向变形时，应变计与承重筒产生同步变形，变形引起应变计振弦的张弛，使振弦力发生变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出引起受力承重筒变形的应变量，代入标定系数可得出锚索测力计所感受力的变化量。弦式应变计可测出作用在锚索测力计上的总荷载，同时通过测读每支应变计，还可以测出不均匀荷载或偏心荷载。可同步测量埋设点的温度值。 2 安装埋设 2.1 验收与保管 （1）仪器到达施工现场后，应开箱检查。用户开箱验收仪器时，应先检查仪器的数量（包括仪器附件）及检验合格证与装箱单是否相符； （2）对于箱内每台仪器，先用 100V兆欧表及万用表，分别检查常温绝缘电阻及线圈电阻值，绝缘电阻不应低于 50MΩ； （3）仪器存放环境，应保持干燥通风，搬运时应小心轻放，切忌剧烈震动； （4）如经检测有不正常读数的仪器，请返回厂家，不可在现场打开仪器检修。 2.2 仪器安装 根据设计要求， SXMS型振弦式锚索测力计可以配置不同的附件进行不同方式的安装： 作为锚索测力计永久性安装在锚具上； 安装在锚具上供施工时临时检测用； 作为工程现场加压试验的监测设备。 2.2.1 锚索测力计安装 永久性锚索测力计 （1）完成预应力锚索施工准备工作后，将预应力锚索穿入仪器的承压钢筒，并将测力计安装在工作锚和钢垫座之间； （2）锚索测力计在安装时应尽可能对中，以避免过大的偏心荷载。为了使测力计受力均匀，应在测力计承载钢筒的上下面设置专门加工的承载垫板。承载垫板应保证足够