锚索测力计

本使用说明仅适用于本公司生产的VWA型振弦式锚索测力计，其中包括VWA500～5000kN 系列型号。
1用途
VWA型振弦式锚索测力计适用于长期监测水工建筑物或其它混凝土建筑物、岩石边坡预应力的锚固状态。
2规格及主要技术参数

注：频率模数F=Hz2×10-3
3结构及工作原理
3.1结构
VWA型振弦式锚索测力计由测力钢筒、保护外护筒、振弦式应变计、引出电缆等组成。

3.2工作原理
VWA型振弦式锚索测力计在测力钢筒上均布着数支振弦式应变计，当荷载使钢筒产生轴向变形时，应变计与钢筒产生同步变形，变形使应变计振弦产生应力变化，从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出引起受力钢筒变形的应变量，代入标定系数可算出锚索测力计所感受到的荷载值。
VWA型振弦式锚索测力计中的每支应变计为一个的测量单元，单支仪器即可测出测力计单边的受力状况，以此可计算出测力计受力的偏心方向及大小。由数支振弦式应变计的平均测值可计算出测力计的整体受力状况。测力计测量信号由一根多芯电缆线引出。
VWA型振弦式锚索测力计工作条件：
a)测力计能在-25℃～+70℃的环境温度下正常工作。
b)测力计能承受500kPa水压力。
c)测力计绝缘电阻应＞50ＭΩ。
3.3计算方法：
a)当荷载作用于测力计时，测力计钢筒将产生轴向变形，其荷载量P与输出频率模数的变化量△F具有如下线性关系：
P = k △ F
△F = F- F0
式中： P － 测力计测量出的荷载量，单位为kN(千牛)；
k — 测力计测量荷载量的最小读数，单位为kN /F；
△F — 测力计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为F；
F — 测力计的实时测量值，单位为F；
F0 — 测力计的基准值，单位为F。
b)当测力计有多支传感器时，测力计的计算公式为：
P = k (△F1+△F2+△F3+···△Fn）/ n
式中： △F1+△F2+△F3+···—测力计单支仪器实时测量值相对于基准值的变化量，单位 为F；
N — 测力计上分布传感器的数量。
c)当作用在测力计上的荷载恒定时，而温度增加△T，此时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。
实验可知△F´与△T具有如下线性关系：
P´= k△F′+ b△T = 0
k△F´= -b△T
△T = T - T0
式中： b — 测力计的温度修正系数，单位为kN /℃；
△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℃。
d)当测力计受到荷载和温度的双重作用时，测力计的一般计算公式为：
Pm = P + b△T = k(△F1+△F2+△F3+···△Fn）/ n + b (T - T0)
式中： Pm — 测力计测量出的荷载量，单位为kN(千牛)。
注： VWA型振弦式锚索测力计的敏感测量元件，与测力钢筒的材料线膨胀系数极为接近，试验所得其温度修正系数b甚小，一般计算时可用公式b。
4埋设与安装
4.1根据结构设计要求，测力计应安装在锚固垫座上，钢绞线或锚索从测力筒中心孔中穿过，测力计置于钢垫座和工作锚之间。 4.2锚索测力计有一外保护筒，用以保护仪器。保护筒与测力筒上、下面之间应留有 3mm左右的距离，上、下承载锚固垫座应可靠的压在测力筒上，锚固垫座与测力筒之间不应有间隙。
4.3安装时锚索测力计应放置平稳，如发现几何偏心过大(仪器分测不等值，既为有几何偏心)，应即时予以调整。
4.4锚索测力计安装定位后应及时测量仪器初值，根据仪器编号和设计编号作好记录并存档，严格保护好仪器的引出电缆。


2 测量
测量锚索测力计应先将测量多点线的快速插头插入VW-102型读数仪的右边多头插座上，测量多点线共有10个单色夹子，将其中一点连接上传感器的输出电缆两两同色中的一根，两两同色中另一根同色线，即此测量频率。白、绿线测温度。振弦式传感器内附有智能识别芯片，其内存贮有该传感器的编号信息。

多弦锚索测力计标准配置的接线表：
测点号 端子号 10芯电缆芯线 传感器电缆芯线
1# 1 红色线 1#传感器红色线
2 橙色线 1#传感器黑色线
2# 3 黑色线 2#传感器红色线
4 灰色线 2#传感器黑色线
3# 5 黄色线 3#传感器红色线
6 棕色线 3#传感器黑色线
4# 7 蓝色线 4#传感器红色线
8 紫色线 4#传感器黑色线
温度 9 白色线 4#传感器白色线
10 绿色线 4#传感器绿色线
屏蔽 11 屏蔽线 4个测点屏蔽线并接