振弦式應(yīng)變計(jì)
概述
    一種用振弦來(lái)進(jìn)行測(cè)量的應(yīng)變傳感器，其最大的優(yōu)點(diǎn)是傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，輸出信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)的頻率信號(hào)，非常方便計(jì)算機(jī)處理或代手段的電路調(diào)理。
適用范圍
    振弦式應(yīng)變計(jì)廣泛適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工建筑物或其它混凝土結(jié)構(gòu)物（如梁、柱、樁基、擋土墻、襯砌、墩以及基巖等）內(nèi)部，測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的線性變形（應(yīng)變）與應(yīng)力，同時(shí)可兼測(cè)埋設(shè)點(diǎn)的溫度。加裝配套附件可組成表面應(yīng)變計(jì)、鋼板計(jì)、無(wú)應(yīng)力計(jì)等多種測(cè)量應(yīng)變的儀器。
工作原理
    當(dāng)結(jié)構(gòu)物受力或因溫度變化發(fā)生伸縮變形時(shí)，與結(jié)構(gòu)物剛性固連的應(yīng)變計(jì)產(chǎn)生同步變形，通過(guò)前、后端座傳遞給振弦使其產(chǎn)生應(yīng)力變化，從而改變振弦的固有振動(dòng)頻率。激勵(lì)與信號(hào)拾取裝置激勵(lì)振弦使其發(fā)生諧振，同時(shí)拾取其振動(dòng)頻率信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測(cè)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物的伸縮改變量，此改變量與儀器標(biāo)稱長(zhǎng)度的比值即為應(yīng)變量。
主要技術(shù)參數(shù)

注:1、F.S表示滿量程輸出； 
        2、超量程：允許額定量程的1.2倍；
        3、可根據(jù)客戶要求額外增加智能芯片，將傳感器編號(hào)、參數(shù)等信息錄入其中；
一般計(jì)算公式
Δε=K(Fi-F0)+b(Ti-T0)或Δε=k(fi2-f02)+b(Ti-T0)

式中：Δε— 被測(cè)結(jié)構(gòu)物的應(yīng)變改變量；

K（k） — 應(yīng)變計(jì)的最小讀數(shù)(標(biāo)定系數(shù))，由制造商給出；

Fi — 應(yīng)變計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量模數(shù)值；

fi — 應(yīng)變計(jì)實(shí)時(shí)測(cè)量頻率值；

F0 — 應(yīng)變計(jì)基準(zhǔn)(參考0點(diǎn))測(cè)率模數(shù)值；

Fo —應(yīng)變計(jì)基準(zhǔn)(參考0點(diǎn))測(cè)率頻率值；

b — 應(yīng)變計(jì)的溫度補(bǔ)償修正系數(shù)，由制造商給出；

T0 — 零點(diǎn)時(shí)刻應(yīng)變計(jì)所感受溫度；

Ti  —i時(shí)刻應(yīng)變計(jì)所感受的溫度。

注：1、計(jì)算所得物理量的符號(hào)，正值為位伸，負(fù)值為壓縮；

2、F=Hz*Hz/1000，即模數(shù)值為頻率值平方的千分之一；

3、單支傳感器參數(shù)，如K（k）值、b值等，詳見傳感器合格證；

              4、在計(jì)算時(shí)，請(qǐng)注意統(tǒng)一各參數(shù)的數(shù)量級(jí)、單位。
安裝及埋設(shè)方法
1、混凝土應(yīng)變計(jì)的安裝埋設(shè)
   根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定應(yīng)變計(jì)的埋設(shè)位置以及方向。一般要求應(yīng)變計(jì)的軸線與結(jié)構(gòu)物軸線或中心線或設(shè)計(jì)方位的不重合誤差不超過(guò)2°，位置誤差不超過(guò)2cm?；靥顟?yīng)變計(jì)周圍的混凝土?xí)r，要謹(jǐn)慎施工，剔除混凝土中粒徑70mm以上的骨料，人工分層振搗密實(shí)。回填料最終應(yīng)填筑超過(guò)應(yīng)變計(jì)表面1.5m以上。振搗器與儀器的最大距離應(yīng)大于振動(dòng)半徑并不小于1m。埋設(shè)時(shí)要經(jīng)常檢查應(yīng)變計(jì)的位置和方位，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正，應(yīng)變計(jì)損壞應(yīng)及時(shí)更換。埋設(shè)后，應(yīng)做好標(biāo)記，專人守護(hù)，以防人為損壞。

1.1、單向應(yīng)變計(jì)：可在混凝土振搗后及時(shí)在埋設(shè)部位造孔（槽）埋設(shè)；
1.2、雙向應(yīng)變計(jì)：兩應(yīng)變計(jì)應(yīng)保持相互垂直，角度誤差不超過(guò)2°，相距8-10cm；兩應(yīng)變計(jì)的軸線應(yīng)與混凝土結(jié)構(gòu)表面距離相同；

1.3、應(yīng)變計(jì)組：將應(yīng)變計(jì)用專用支桿剛性連接于專用支座上，見下圖。以保證在澆筑混凝土過(guò)程中儀器有正確的相應(yīng)位置和方向，并使得其保持不變。根據(jù)應(yīng)變計(jì)組在混凝土內(nèi)的位置，分別采用預(yù)埋錨桿或帶錨桿的預(yù)制混凝土塊固定支座位置和方向。為此，埋設(shè)時(shí)可設(shè)置無(wú)底木箱作保護(hù)，并隨混凝土澆注的升高而逐漸提起，直至取出。
2、無(wú)應(yīng)力應(yīng)變計(jì)的安裝埋設(shè)


如圖所示，埋設(shè)時(shí)，將無(wú)應(yīng)力應(yīng)變計(jì)筒大口向上，固定在埋設(shè)位置，然后在筒內(nèi)填滿埋設(shè)點(diǎn)附近的混凝土，人工搗實(shí)。
3、巖體應(yīng)變計(jì)的安裝埋設(shè)

   巖體應(yīng)變計(jì)用以觀測(cè)巖體在埋入應(yīng)變計(jì)之后的內(nèi)部變形，即由于巖體的應(yīng)力變化引起的變形。應(yīng)變計(jì)在巖體內(nèi)的埋設(shè)位置不應(yīng)跨越結(jié)構(gòu)面或縫隙，但在節(jié)理發(fā)育的巖體內(nèi)，應(yīng)變計(jì)標(biāo)距應(yīng)加長(zhǎng)，一般為1-2m。在埋設(shè)位置造孔（槽），其截面的尺寸在滿足埋設(shè)要求的基礎(chǔ)上盡可能小?？祝ú郏﹥?nèi)應(yīng)沖刷干凈，避免油污。用膨脹性穩(wěn)定的微膨脹水泥砂漿充填密實(shí)。儀器軸向方位誤差應(yīng)小于2°。埋設(shè)后應(yīng)及時(shí)檢測(cè)，同時(shí)為了保證應(yīng)變計(jì)能與巖體同步變形，應(yīng)變計(jì)中間應(yīng)嵌一層隔離材料（見附圖）。應(yīng)變計(jì)組應(yīng)固定在支架或連桿上，或埋設(shè)在各個(gè)設(shè)計(jì)方向的鉆孔內(nèi)。單向應(yīng)變計(jì)組可串聯(lián)固定在連接桿上后埋入鉆孔內(nèi)的不同深度。
驗(yàn)收與保管
1、用戶開箱驗(yàn)收儀器，應(yīng)先檢查儀器數(shù)量與裝箱清單是否相符、是否含有對(duì)應(yīng)安裝附件、合格證及相關(guān)資料，如有不符合者，請(qǐng)與我公司聯(lián)系；
2、對(duì)于箱內(nèi)儀器，先用250V兆歐表及任意型式的頻率讀數(shù)儀檢查常溫常壓下絕緣電阻與頻率初值，若有異常，應(yīng)與本公司聯(lián)系；
3、開箱后的儀器應(yīng)放在濕度小于80%的房間內(nèi)保存，室內(nèi)不應(yīng)含有腐蝕性氣體，存放環(huán)境須干燥，通風(fēng)，搬運(yùn)時(shí)小心輕放。
注意事項(xiàng)
1、本儀器應(yīng)在額定測(cè)量范圍內(nèi)工作；
2、儀器引出電纜可達(dá)1000米（另購(gòu)）。用戶訂貨時(shí)未加以說(shuō)明，均按1.5米長(zhǎng)度接線出廠；
3、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要接長(zhǎng)電纜時(shí)，應(yīng)注意接頭處的防水密封可靠；
4、儀器未使用放置12個(gè)月以上時(shí)，使用前應(yīng)重新進(jìn)行標(biāo)定。
5、請(qǐng)勿摔打、碰撞或長(zhǎng)時(shí)間震動(dòng)本傳感器。