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產(chǎn)品介紹
1 簡(jiǎn)述
SDJS雙金屬標(biāo)是利用兩種金屬線膨脹系數(shù)的差異特性，量測(cè)建筑體或自然體內(nèi)部垂直絕對(duì)位移，或作為靜力水準(zhǔn)、真空準(zhǔn)直線條垂直位移的工作基點(diǎn)。
2 特性
利用鋁管（R鋁）和鋼管（R鋼）的線膨脹系數(shù)相差一倍的特性，將其同時(shí)安裝在被測(cè)體中，即可測(cè)出被測(cè)體的絕對(duì)位移；
SDJS雙金屬標(biāo)設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、工作穩(wěn)定可靠、滿(mǎn)足長(zhǎng)距離(＞300m) 量測(cè)。當(dāng)安裝位移傳感器時(shí)，可進(jìn)行人工電測(cè)或進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)，當(dāng)不安裝位移傳感器時(shí)，使用機(jī)械儀表量測(cè)，亦可兩者同時(shí)使用。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊合理、抗震性能好、安裝快捷、長(zhǎng)期在任何環(huán)境下工作；
廣泛應(yīng)用于水利水電、礦山、鐵路公路等巖土工程的位移監(jiān)測(cè)。
3 技術(shù)指標(biāo)
我廠生產(chǎn)SDJS雙金屬標(biāo)的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1
表1 SDJS雙金屬標(biāo)技術(shù)指標(biāo)表
型號(hào) |
最大長(zhǎng)度 （m） |
最大外徑 φ（mm） |
量程 （mm） |
分辯率 （mm） |
精度 （mm） |
備注 |
SDJS-100/168/200 |
100 |
保護(hù)管為φ168管時(shí)（鉆孔φ190），保護(hù)管為φ200管時(shí)（鉆孔φ220） |
0~20 |
0.01 |
0.05 |
|
SDJS-200/168/200 |
200 |
0~20 |
0.01 |
0.05 |
|
|
SDJS-300/168/200 |
300 / ＞300 |
0~20 |
0.01 |
0.05 |
按用戶(hù)要求確定 |
說(shuō)明：表中分辯率和精度為我廠配置的振弦式位移傳感器時(shí)的參數(shù)。使用機(jī)械式測(cè)表時(shí)，分辯率相同，精度為0.02
4 驗(yàn)收與保管
承諾：我廠生產(chǎn)的儀器及配件，如用戶(hù)在驗(yàn)收過(guò)程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題（用戶(hù)人為因素或使用不當(dāng)損壞除外），我廠負(fù)責(zé)免費(fèi)維修或更換。
4.1 雙金屬標(biāo)部件
詳見(jiàn)裝箱單（根據(jù)用戶(hù)的要求單獨(dú)配置位移傳感器或機(jī)械式測(cè)表，也可兩者同時(shí)配備）。
4.2 開(kāi)箱檢查
用戶(hù)收到SDJS系列雙金屬標(biāo)，開(kāi)箱驗(yàn)收，箱內(nèi)裝有裝箱單、檢驗(yàn)合格證、使用說(shuō)明書(shū)等。
4.3 數(shù)量核對(duì)
按裝箱單的各項(xiàng)內(nèi)容核對(duì)箱內(nèi)SDJS系列雙金屬標(biāo)的數(shù)量及附件，如有缺損請(qǐng)及時(shí)與我廠聯(lián)系。
4.4 外觀檢查
仔細(xì)查看SDJS系列雙金屬標(biāo)外部有無(wú)損傷痕跡，銹斑等。
4.5 絕緣檢查
用兆歐表測(cè)試SDJS系列雙金屬標(biāo)位移傳感器本身的絕緣值應(yīng)大于200 MΩ。
4.6 讀數(shù)檢測(cè)
用二次儀表(頻率計(jì)) 測(cè)讀SDJS系列雙金屬標(biāo)位移傳感器在自由狀態(tài)的讀數(shù)，根據(jù)我廠的率定記錄表判定傳感器工作是否正常，如位移傳感器工作不正常及時(shí)與我廠聯(lián)系。
4.7 搬運(yùn)保管
SDJS系列雙金屬標(biāo)運(yùn)輸時(shí)應(yīng)小心輕放，勿劇烈震動(dòng)和碰撞，特別是繩鋁管更需要小心輕放。位移傳感器應(yīng)放置在通風(fēng)干燥的環(huán)境中保管。
5 檢驗(yàn)及安裝埋設(shè)
SDJS雙金屬標(biāo)檢驗(yàn)及埋設(shè)原則上需按國(guó)家或地區(qū)的有關(guān)規(guī)程規(guī)范實(shí)施，我廠提供的檢驗(yàn)和埋設(shè)方法僅為參考。
5.1率定、檢驗(yàn)項(xiàng)目
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)SDJS雙金屬標(biāo)的傳感器檢驗(yàn)，一般情況下，主要進(jìn)行靈敏系數(shù)（K）、溫度靈敏系數(shù)（α）、溫度補(bǔ)償系數(shù)（b）的率定，另外還需對(duì)應(yīng)變計(jì)和電纜的防水性能檢驗(yàn)。
5.1.1 靈敏系數(shù)K率定
雙金屬標(biāo)的傳感器使用大校正儀進(jìn)行率定，大量程的傳感器使用標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)進(jìn)行率定，分級(jí)和級(jí)差可按廠家的分級(jí)和級(jí)差實(shí)施。隨雙金屬標(biāo)附有廠家提供的靈敏系數(shù)K的率定資料。
5.1.2 溫度靈敏系數(shù)α率定
雙金屬標(biāo)傳感器內(nèi)溫度計(jì)測(cè)試時(shí)為直讀溫度值，溫度靈敏系數(shù)α實(shí)際上是它與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的固定的誤差，其誤差一般在±0.1℃以?xún)?nèi)，且是常數(shù)，隨儀器附有廠家的率定資料，可不進(jìn)行率定。如需要率定，使用恒溫水葙、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)進(jìn)行溫度率定。
5.1.3 溫度補(bǔ)償系數(shù)b率定
廠家對(duì)雙金屬標(biāo)傳感器的溫度補(bǔ)償系數(shù)b進(jìn)行了嚴(yán)格的率定，隨儀器附有廠家的b值，為固定常數(shù)。
5.2率定結(jié)果計(jì)算
5.2.1 靈敏系數(shù)K計(jì)算
使用（式1）、（式2）、（式3）計(jì)算位移傳感器的靈敏系數(shù)K及其它結(jié)果：
（式1）
（式2）
（式3）
式中：
K─靈敏系數(shù)（
）； n ─ 率定級(jí)數(shù)； x─（
）；
─
；
y ─ 
； A ─ 修正系數(shù)； R─線性相關(guān)系數(shù)；
5.2.2 溫度靈敏系數(shù)α計(jì)算
前述溫度靈敏系數(shù)（α）實(shí)際上是它與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)的固定的誤差，其誤差一般在±0.2℃以?xún)?nèi)，建議使用廠家的值：α ＝±0.1，現(xiàn)場(chǎng)可不進(jìn)行率定。
5.2.3溫度補(bǔ)償系數(shù)（b）計(jì)算
溫度補(bǔ)償系數(shù)（b）現(xiàn)場(chǎng)需要率定，建議采用廠家值。
5.3 防水檢驗(yàn)
一般情況下，雙金屬標(biāo)傳感器工作在無(wú)水環(huán)境中，傳感器和電纜的防水檢驗(yàn)可將其置入容器中浸泡24小時(shí)以上，然后測(cè)試絕緣值，絕緣應(yīng)大于200 MΩ。
5.4 電纜連接
雙金屬標(biāo)的每一支傳感器引出4芯電纜，以芯線的顏色區(qū)分傳感器和溫度計(jì)，其中：紅色和黑色（不分正負(fù)極）為傳感器頻率測(cè)試的引線，綠、白兩色（不分正負(fù)極）為溫度計(jì)的引線。導(dǎo)線連接參見(jiàn)“附圖1為單支傳感器測(cè)試時(shí)導(dǎo)線連接示意圖”。
在現(xiàn)場(chǎng)加長(zhǎng)傳感器的電纜時(shí)，先將電纜頭護(hù)層剝開(kāi)40~50mm，注意不要破壞屏蔽層，然后按照芯線的顏色錯(cuò)落（臺(tái)階式）依次剝開(kāi)絕緣層，剝絕緣層時(shí)應(yīng)避免將導(dǎo)體碰傷，芯線的焊接必須牢固，各芯線之間必須有絕緣層隔離，另外，屏蔽層也需要連接。
電纜接頭有兩種密封方法，一是硫化法，二是熱縮管法，至于采用任何一種連接方法，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定或設(shè)計(jì)要求實(shí)施。
5.5鉆孔埋設(shè)
5.5.1 鉆孔
鉆孔按工程設(shè)計(jì)或規(guī)程規(guī)范的規(guī)定和要求實(shí)施，為保證管件能夠順利安置入鉆孔中，用戶(hù)需根據(jù)廠家提供的儀器最大外徑，確定鉆孔直徑，鉆孔檢驗(yàn)合格后方可埋設(shè)。
5.5.2 管件
SDJS雙金屬標(biāo)的最底部一段鋼管、鋁管和護(hù)管及最上部（孔口）的另一段鋼管、鋁管和護(hù)管的長(zhǎng)度是根據(jù)用戶(hù)的測(cè)量長(zhǎng)度確定的，廠家有標(biāo)記，其它的鋼管、鋁管和護(hù)管長(zhǎng)度相同。
5.5.3 埋管
鉆孔檢驗(yàn)合格后，將底部一段鋼管、鋁管和護(hù)管與底座連接，再將鋼絲繩與底座連接之后安置入鉆孔中，然后，依次連接其它管件，最后按設(shè)計(jì)要求回填鉆孔。
5.5.4 位移傳感器安裝
量測(cè)支架廠家已組成部件，在現(xiàn)場(chǎng)僅將位移傳感器與其連接即可，連接時(shí)根據(jù)位移傳感器的量程確定預(yù)拉值或按設(shè)計(jì)要求確定預(yù)拉值。參見(jiàn)“附圖2雙金屬標(biāo)安裝埋設(shè)示意圖”。
5.5.5安裝保護(hù)罩
調(diào)試結(jié)束，安置保護(hù)罩，投入監(jiān)測(cè)。
5.6預(yù)埋設(shè)
在工程中，SDJS雙金屬標(biāo)埋設(shè)在壩體內(nèi)部時(shí)，除基礎(chǔ)部分需要鉆孔埋設(shè)護(hù)管外，壩體內(nèi)部分的護(hù)管可隨壩體施工逐段埋設(shè)。采取預(yù)埋方法時(shí)，用戶(hù)需使用測(cè)量?jī)x器確定儀器的中心點(diǎn)，在逐段埋設(shè)護(hù)管，同時(shí)需控制其垂直度。當(dāng)鋼管、鋁管和護(hù)管埋設(shè)結(jié)束后，按5.1.3～5.1.5實(shí)施即可。
5.7 儀器編號(hào)
建議在電纜連接結(jié)束后即進(jìn)行編號(hào)工序，在引出電纜上隔一定間距（10～15m）設(shè)置儀器編號(hào)，儀器編號(hào)需由2人操作，再由其他人員進(jìn)行復(fù)核。
5.8 電纜埋設(shè)
雙金屬標(biāo)埋設(shè)完后，按設(shè)計(jì)要求走向敷設(shè)電纜，嚴(yán)格防止各種油類(lèi)沾污腐蝕電纜，經(jīng)常保持電纜的干燥和清潔，電纜牽引時(shí)盡可能挖槽埋入混凝土中，混凝土保護(hù)層厚度不小于10cm。在無(wú)法埋入時(shí)，盡可能穿管保護(hù)且固定需牢固，也可采架空方式引電纜。
5.9 防雷措施
在雷擊區(qū)，脫空儀應(yīng)與當(dāng)?shù)氐姆览自O(shè)施連接。
6 測(cè)讀方法
6.1觀測(cè)基準(zhǔn)值的確定
雙金屬標(biāo)傳感器的基準(zhǔn)值按規(guī)程規(guī)范確定。也可根據(jù)埋設(shè)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)狀況而定，一般可取傳感器安裝結(jié)束后的測(cè)值作為基準(zhǔn)值。
6.2 測(cè)試
6.2.1 現(xiàn)場(chǎng)就近測(cè)試
單支傳感器測(cè)試時(shí)，先將頻率計(jì)上的導(dǎo)線與測(cè)縫計(jì)的紅色和黑色（不分正負(fù)極）導(dǎo)線連接，依次測(cè)試各傳感器的測(cè)值。
然后，將頻率計(jì)上的兩根導(dǎo)線與溫度測(cè)試的綠、白兩色（不分正負(fù)極）導(dǎo)線連接即可測(cè)讀溫度。
6.2.2 引入集線箱測(cè)試
SDW雙金屬標(biāo)的傳感器遠(yuǎn)距離有線傳輸可達(dá)2000米以上，傳感器的導(dǎo)線引入集線箱測(cè)試時(shí)，頻率值和溫度值測(cè)試需各占用一個(gè)通道。將頻率計(jì)上的兩根導(dǎo)線與集線箱上的出線端子相連（不分正負(fù)極），依次測(cè)試頻率值和溫度。
6.2.3 聯(lián)接入自動(dòng)化系統(tǒng)測(cè)試
目前，自動(dòng)化系統(tǒng)一般都可接受電流、電壓、電阻、頻率和各種橋路的輸入，只要按自動(dòng)化系統(tǒng)要求的連接方式將SDW雙金屬標(biāo)傳感器的頻率導(dǎo)線和溫度導(dǎo)線與其連接即可。
7 結(jié)果計(jì)算
7.1傳感器位移計(jì)算
利用式（4）計(jì)算位移量：
（4）
式中：
Δ ─ 分別為鋁管（
）和鋼管（
）上位移計(jì)的位移(mm )； K─最小讀數(shù)( )；
A ─ 修正系數(shù)； 
─分別為鋁管（ ）和鋼管（ ）上位移計(jì)的頻率平方差；
fx ─X時(shí)刻的頻率值； f0─初始頻率值；
7.2“A”值修正
在利用最小二乘法計(jì)算傳感器的參數(shù)中，“（式4）”中的“修正系數(shù)─A”，它是標(biāo)準(zhǔn)回歸線與0點(diǎn)的截距，當(dāng)線性相關(guān)系數(shù)“R”達(dá)到±0.9999以上時(shí)，截距的數(shù)值很小，監(jiān)測(cè)結(jié)果計(jì)算時(shí)，可視具體情況確定取舍。
7.3“b”值修正
建議溫度補(bǔ)償系數(shù)(傳感器)可采用廠家值（b）＝0.005mm/℃，采用（式5）計(jì)算。
（式5）
式中：
b─溫度補(bǔ)償系數(shù)(0.005mm/℃)；
ΔT =(
) （式6）
式中：
ΔT─溫度差（℃） α─靈敏系數(shù)； 
─ n時(shí)刻的溫度（℃）； 
─初始溫度（℃）
7.4 實(shí)際位移計(jì)算
利用下式計(jì)算被測(cè)結(jié)構(gòu)的位移量：
式中：
△H──絕對(duì)位移(mm)； （ ） ─鋁管上傳感器的實(shí)測(cè)值； （ ）─鋼管上傳感器的實(shí)測(cè)值；
─鋁的線膨脹系數(shù)：23～24×10－6； 
─鋼的線膨脹系數(shù)：12×10－6。
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