1、VWM型多點(diǎn)位移計(jì)安裝說明,南京葛南實(shí)業(yè)有限公司,主要內(nèi)容,用途 多點(diǎn)位移計(jì)的工作原理 多點(diǎn)位移計(jì)的安裝前施工 多點(diǎn)位移計(jì)的安裝 故障檢查,用途,多點(diǎn)位移計(jì)通常可安裝埋設(shè)在壩體的廊道內(nèi)、壩體的壩肩處、隧道內(nèi)、山體的邊坡上、土壩內(nèi)、路堤內(nèi)等等。下面主要對(duì)埋設(shè)在巖體內(nèi)，測(cè)量巖體邊坡穩(wěn)定性的埋設(shè)安裝方法作一些簡(jiǎn)述，其它結(jié)構(gòu)物內(nèi)的埋設(shè)安裝多點(diǎn)位移計(jì)的方法可參照進(jìn)行。,VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)適用于長(zhǎng)期埋設(shè)在水工結(jié)構(gòu)物或土壩、土堤、邊坡、隧道等結(jié)構(gòu)物內(nèi)，測(cè)量結(jié)構(gòu)物深層多部位的位移、沉降、應(yīng)變、滑移等，并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度。多點(diǎn)位移計(jì)的位移傳感器采用的是VWD型振弦式位移計(jì)，其由位移計(jì)加裝配套附件而

2、組成。振弦式位移計(jì)的敏感測(cè)量元件，其與固定機(jī)架的材料線膨脹系數(shù)極為接近，經(jīng)試驗(yàn)溫度修正系數(shù)甚小，使用中不需要溫度修正。振弦式多點(diǎn)位移計(jì)具有智能識(shí)別功能。,多點(diǎn)位移計(jì)的組成結(jié)構(gòu),VWM 型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)主要由位移傳感器（VWD）及護(hù)管、不銹鋼測(cè)桿及PVC護(hù)管、安裝基座、護(hù)管連接座、錨頭、護(hù)罩、信號(hào)傳輸電纜等組成。,多點(diǎn)位移計(jì)的工作原理,當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物發(fā)生位移變形時(shí)將會(huì)通過多點(diǎn)位移計(jì)的錨頭帶動(dòng)測(cè)桿，測(cè)桿再拉動(dòng)位移計(jì)的拉桿產(chǎn)生位移變形。位移計(jì)拉桿的位移變形傳遞給振弦轉(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)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物的變形量

3、。VWM型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。,振弦傳感器的工作原理圖,振弦傳感器物理模型,振弦式傳感器測(cè)量物理是基于鋼弦振動(dòng)頻率隨鋼絲張力的變化，輸出頻率（f）信號(hào)。,振弦式傳感器由定位支座、線圈、振弦及封裝組成。振弦式傳感器可等效成一個(gè)兩端固定繃緊的均勻弦，如圖所示。,激振線圈,鋼弦,振弦的振動(dòng)頻率可由以下公式確定：,振弦式傳感器,激振電路,檢測(cè)電路,單片機(jī),顯示電路顯示,測(cè)頻原理框圖,其中s為振弦的橫截面積，l工作段（即兩固定點(diǎn)之間）的長(zhǎng)度，為振弦所受的應(yīng)力，為振弦的密度。,多點(diǎn)位移計(jì)的計(jì)算方法,a) 當(dāng)外界溫度恒定多點(diǎn)位移計(jì)僅受到軸向位移變形時(shí)，其位移變形量L與輸出的頻率模數(shù)F具

4、有如下線性關(guān)系： L = KF F = F- F0 式中： k 多點(diǎn)位移計(jì)的測(cè)量靈敏度，單位為mm/F； F 多點(diǎn)位移計(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 多點(diǎn)位移計(jì)的實(shí)時(shí)測(cè)量值，單位為F； F0 多點(diǎn)位移計(jì)的基準(zhǔn)值，單位為F。 b) 當(dāng)多點(diǎn)位移計(jì)不受外力作用時(shí)(儀器兩端標(biāo)距不變)，而溫度增加T時(shí)，多點(diǎn)位移計(jì)有一個(gè)輸出量F，這個(gè)輸出量?jī)H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： L= kF+ (b - h)T = 0 kF= - (b - h)T T = T - T0,式中： b 多點(diǎn)位移計(jì)的溫度修正系數(shù)，單位為mm/； T 溫度實(shí)時(shí)測(cè)量值相

5、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 溫度的基準(zhǔn)值，單位為； H 測(cè)桿長(zhǎng)度，單位為mm； 測(cè)桿的線膨脹系數(shù)，單位為10-6/。 注：測(cè)桿材料為不銹鋼，不銹鋼的線膨脹系數(shù)一般取16.510-6/。,c) 埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)物或其它結(jié)構(gòu)物內(nèi)的多點(diǎn)位移計(jì)，受到的是變形和溫度的雙重作用，因此位移計(jì)的一般計(jì)算公式為： Lm = kF + (b- h)T = k (F - F0) + (b - h)(T - T0) 式中：Lm 被測(cè)結(jié)構(gòu)物的位移量，單位為mm。 注：VWM型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)中的敏感測(cè)量元件，與固定機(jī)架的材料線膨脹系數(shù)極為接近，試驗(yàn)所得其溫度修正系數(shù)b甚小，由此一

6、般計(jì)算可用公式為： Lm = kF - hT = k (F - F0) - h(T -T0),安裝與埋設(shè),安裝前準(zhǔn)備,安裝埋設(shè)前應(yīng)將所有傳感器用測(cè)量?jī)x表進(jìn)行測(cè)讀，確認(rèn)工作正常后進(jìn)行建檔。每套多點(diǎn)位移計(jì)出廠都有一個(gè)組號(hào)，每組中每支位移傳感器都有一個(gè)點(diǎn)號(hào)。請(qǐng)記錄組號(hào)、點(diǎn)號(hào)及傳感器的出廠編號(hào)和各點(diǎn)將連接測(cè)桿的長(zhǎng)度。,多點(diǎn)位移計(jì)出廠時(shí)傳感器以及護(hù)管和護(hù)管連接座均已安裝就位在基座上，觀測(cè)電纜也已接好，安裝埋設(shè)時(shí)只需連接測(cè)桿、護(hù)管、錨頭等附件即可。,多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)量點(diǎn)數(shù)的多少訣定了埋設(shè)所需鉆孔孔徑的大小，多點(diǎn)位移計(jì)基座地面安裝埋設(shè)適用孔徑和深度表如下。多點(diǎn)位移計(jì)基座地下安裝埋設(shè)請(qǐng)自定孔徑和深度。,多點(diǎn)位移計(jì)

7、安裝適用孔徑,多點(diǎn)位移計(jì)標(biāo)準(zhǔn)配置的接線表：,埋設(shè),多點(diǎn)位移計(jì)的埋設(shè)分為正向埋設(shè)和反向埋設(shè)。多點(diǎn)位移計(jì)出廠時(shí)傳感器固定在基座上是以正向埋設(shè)方式裝配的，此時(shí)傳感器露出基座上邊的部分(X)處在最高位，傳感器拉桿量程(Y)處于滿量程位置。見圖所示。,正向埋設(shè) 多點(diǎn)位移計(jì)的正向埋設(shè)如圖二所示，包括垂直向下埋設(shè)、傾斜向下埋設(shè)。 正向埋設(shè)：點(diǎn)位移計(jì)出廠都是按正裝配置排列傳感器，儀器安裝埋設(shè)完成至灌漿前測(cè)桿處于懸掛狀態(tài)，由于測(cè)桿自重將會(huì)使傳感器測(cè)桿位移(Y)處在滿量程位置(測(cè)桿拉出最大)。 當(dāng)儀器安裝完成測(cè)桿錨頭灌漿凝固后，需要調(diào)整傳感器初始值。 擰開護(hù)罩后的螺絲，打開護(hù)罩將固定每支傳感器的M5內(nèi)六角螺栓（基

8、座側(cè)面）松開，推動(dòng)傳感器到合適的位置（自定傳感器的拉壓范圍），此時(shí)X和Y同步變化，調(diào)整完畢后擰緊M5內(nèi)六角螺栓固定住傳感器即可正常工作。（見下圖）,1.此圖為多點(diǎn)位移計(jì)正向安裝示意圖，出廠裝配X處在最大值，如圖A所示。 2.安裝完成后根據(jù)需要調(diào)整X，用于確定初始讀數(shù)(基準(zhǔn)值)，如圖B所示。,多點(diǎn)位移計(jì)正向埋設(shè)(向下)：排氣管從多點(diǎn)位移計(jì)安裝基座旁邊引出，排氣管伸進(jìn)孔內(nèi)1-2米即可。灌漿管也是在多點(diǎn)位移計(jì)安裝基座的旁邊伸進(jìn)鉆孔內(nèi)，其深度一般通到孔底，深達(dá)測(cè)桿錨頭的下部。,反向埋設(shè) 多點(diǎn)位移計(jì)的反向埋設(shè)如圖2所示，包括垂直向上埋設(shè)、傾斜向上埋設(shè)、水平埋設(shè)。 反向埋設(shè)：多點(diǎn)位移計(jì)出廠都是按正裝配置排

9、列傳感器的，所以反向埋設(shè)時(shí)首先需：擰開護(hù)罩后的螺絲，打開護(hù)罩將固定傳感器的M5內(nèi)六角螺栓(基座側(cè)面)松開，將位移傳感器在基座上邊的部分調(diào)整到底位(X=0)，并將傳感器的測(cè)桿收到底位(Y=0)，調(diào)整好后擰緊螺栓固定住傳感器即可安裝埋設(shè)。 當(dāng)測(cè)桿錨頭灌漿凝固后，需要調(diào)整傳感器初始值。,正向安裝,多點(diǎn)位移計(jì)正向埋設(shè)(向下)：排氣管從多點(diǎn)位移計(jì)安裝基座旁邊引出，排氣管伸進(jìn)孔內(nèi)1-2米即可。灌漿管也是在多點(diǎn)位移計(jì)安裝基座的旁邊伸進(jìn)鉆孔內(nèi)，其深度一般通到孔底，深達(dá)測(cè)桿錨頭的下部。,擰開護(hù)罩后的螺絲，打開護(hù)罩將固定傳感器的M5內(nèi)六角螺栓（基座側(cè)面）松開，通過細(xì)鋼絲利用傳感器后接圈上的橫孔拉動(dòng)傳感器到合適的位

10、置(自定傳感器的拉壓范圍)，此時(shí)X和Y同步變化，調(diào)整完畢后再擰緊螺栓固定住傳感器即可正常工作。,1.此圖為多點(diǎn)位移計(jì)反向安裝示意圖，由于出廠裝配X處在最大值，需調(diào)整至如圖A所示。 2.安裝完成后根據(jù)需要調(diào)整X，用于確定初始讀數(shù)(基準(zhǔn)值)，如圖B所示。,反向安裝,多點(diǎn)位移計(jì)反向埋設(shè)(向上)：排氣管應(yīng)與測(cè)桿一起安裝，其長(zhǎng)度應(yīng)比最長(zhǎng)的測(cè)桿錨頭長(zhǎng)出20cm以上，以保證注漿時(shí)空氣能完全排出。灌漿管在多點(diǎn)位移計(jì)安裝基座旁邊伸進(jìn)孔內(nèi)，其深度伸進(jìn)孔內(nèi)12米即可。 排氣管采用小口徑無接頭能承受一定壓力的長(zhǎng)塑料硬管為宜。,測(cè)量 測(cè)量多點(diǎn)位移計(jì)應(yīng)先將測(cè)量多點(diǎn)線的快速插頭插入VW-102A型讀數(shù)儀的右邊多頭插座上，將

11、測(cè)量線的多點(diǎn)夾子連接上傳感器的輸出電纜，兩兩同色測(cè)頻率，白、綠測(cè)溫度，黑線共用。,見多點(diǎn)位移計(jì)標(biāo)準(zhǔn)配置的接線表,外漏式安裝,如用單點(diǎn)測(cè)量線測(cè)量：測(cè)量線快速插頭插入VW-102A型讀數(shù)儀的左邊插座上，將測(cè)量線的黑、紅連接兩兩同色線測(cè)頻率，白、綠測(cè)溫度。,VWM型振弦式多點(diǎn)位移計(jì)，其中包括有VWM-20( ) 、VWM-50( ) 、VWM-100( ) 、VWM-150( ) 、VWM-200( )等型號(hào)，多種規(guī)格。如：VWM-50( ) 的后綴括號(hào)為單套儀器的測(cè)量點(diǎn)數(shù)。用戶可根據(jù)實(shí)際需要選擇量程的大小。,注意事項(xiàng) 多點(diǎn)位移計(jì)安裝就位前、后應(yīng)及時(shí)測(cè)量頻率和溫度值，根據(jù)傳感器編號(hào)和設(shè)計(jì)編號(hào)作好記錄

12、并存檔，特別注意保護(hù)傳感器信號(hào)引出電纜。,故障檢查,當(dāng)傳感器測(cè)量出現(xiàn)故障時(shí)，可用萬用表檢查傳感器芯線間的電阻值，其正常狀況各同色芯線電阻值通常為200450左右；綠、白芯線電阻值在溫度25時(shí)應(yīng)為3k左右；各同色芯線對(duì)綠、白線或?qū)ζ帘尉€(裸線)間絕緣電阻值50M(測(cè)量絕緣電阻時(shí)可使用100V 直流兆歐表，萬用表測(cè)量絕緣電阻應(yīng)用M檔，其值應(yīng)為無窮大)。,傳感器故障檢查,電纜故障檢查,多點(diǎn)位移計(jì)電纜接長(zhǎng)通常用型號(hào)為YSPT10水工專用觀測(cè)電纜，其電纜電阻值約為50 /km左右。 用萬用表測(cè)量(兩兩同色芯線)的電阻值：正常情況為200450左右，再加上電纜的電阻值。 a) 如果電阻測(cè)值正常，可能儀器損

13、壞或進(jìn)水； b) 如果電阻測(cè)值非常大或無窮大，電纜可能斷路； c) 如果電阻測(cè)值非常小，電纜可能是短路；,其表現(xiàn)為讀數(shù)儀測(cè)量不出頻率值。,用萬用表測(cè)量(白、綠芯線)的電阻值：正常情況在溫度25時(shí)應(yīng)為3k左右，再加上電纜的電阻。 a) 如果電阻測(cè)值正常，請(qǐng)檢查讀數(shù)儀及其測(cè)量連接線； b) 如果電阻測(cè)值非常大或無窮大，電纜可能是斷路； c) 如果電阻測(cè)值非常小，電纜可能短路。 用100V 直流兆歐表或萬用表測(cè)量傳感器芯線(兩兩同色線對(duì)地線，白、綠線對(duì)地線，兩兩同色黑線對(duì)白、綠線)的電阻，其測(cè)值如果很小(5M)，可能電纜接頭進(jìn)水短路。,其表現(xiàn)為讀數(shù)儀測(cè)量不出溫度值。,其表現(xiàn)為讀數(shù)儀測(cè)量正常，MCU-32自動(dòng)測(cè)量單元測(cè)量