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巖土工程安全監(jiān)測儀器 |
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SDW多點位移計 |
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SDG錨桿（鋼筋）應力計 |
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SDSP鋼絲式水平位移計 |
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SDC水管式沉降儀 |
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SL-2鋼尺式收斂計 |
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SDFJ系列三向測縫計 |
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SDM錨索測力計 SDMG錨桿測力計 |
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SDS滲壓計 |
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SDJS雙金屬標 |
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SDTY壓力計 SDE界面壓力計 |
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SDF/SDFH測縫計 |
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SDTK脫空儀 |
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SS型鋼尺式水位計 |
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SDB/SDY應變計 |
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SDT溫度計 |
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SDJ手動集線箱 |
產(chǎn)品說明
SDM系列錨索測力計
1 簡述
SDM系列錨索測力計除振弦、磁芯外，其它部件由高強鋼制成，用于土體及其它土石結(jié)構(gòu)的應力狀態(tài)監(jiān)測，并能兼測溫度。
2 特性
敏感體由高強優(yōu)質(zhì)鋼制成，線性好，回差滿足世界和規(guī)程規(guī)范要求。
結(jié)構(gòu)簡單、緊湊合理、抗震性能好、安裝快捷；在惡劣的環(huán)境下長期穩(wěn)定工作，頻率穩(wěn)定，不受電纜電阻等因素的影響進行長距離傳輸和自動化監(jiān)測；溫度測量為直讀式；廣泛用于水利水電、礦山、鐵路公路、橋梁碼頭、地下洞室等巖土工程中錨索錨固力監(jiān)測。
3 技術(shù)指標
我廠生產(chǎn)多種類型SDM系列錨索測力計的規(guī)格見表1；技術(shù)參數(shù)見表2
表1 SDM系列錨索測力計規(guī)格型號表
型號 |
最大荷載 （KN） |
最大外徑 （mm） |
中心孔徑 （mm） |
最大高度 （mm） |
墊板厚度 （mm） |
墊板直徑 （mm） |
重量 （Kg） |
備注 |
SDM-50 |
500 |
Ф77 |
Ф42 |
96.5 |
20 |
Ф77 |
8.2 |
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SDM-100 |
1000 |
Ф128 |
Ф128 |
150 |
40 |
Ф178 |
12.4 |
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SDM-150 |
1500 |
Ф180 |
Ф128 |
150 |
40 |
Ф184 |
15.2 |
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SDM-200 |
2000 |
Ф206 |
Ф143 |
150 |
45 |
Ф206 |
18.3 |
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SDM-300 |
3000 |
Ф255 |
Ф180 |
150 |
50 |
Ф252 |
21.0 |
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表2 SDM系列錨索測力計主要技術(shù)指標表
量程 （kN） |
頻寬 (Hz) |
初頻 （Hz） |
非直線度 （%F.S） |
滯后 （% F.S） |
不重復度 （%F.S） |
綜合誤差 （%F.S） |
0~3000 |
≥800 |
2500～2700 |
≤0.8% |
≤0.5% |
≤0.3% |
≤0.8% |
4 驗收與保管
承諾：我廠生產(chǎn)的儀器及配件，如用戶在驗收過程中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題（用戶人為因素之外），我廠負責免費維修或更換。
4.1 儀器部件
詳見裝箱單。
4.2 開箱檢查
用戶收到錨索測力計后，開箱驗收，箱內(nèi)裝有裝箱單、檢驗合格證、錨索測力計使用說明書等。
4.3 數(shù)量核對
按裝箱單的各項內(nèi)容核對箱內(nèi)錨索測力計及附件數(shù)量，如有缺損請及時與我廠聯(lián)系。
4.4 外觀檢查
仔細查看錨索測力計外部有無損傷痕跡，銹斑等。
4.5 絕緣檢查
用兆歐表測讀錨索測力計本身的絕緣值，一般應大于200 MΩ。
4.6 讀數(shù)檢測
用二次儀表(頻率計) 測讀錨索測力計在自由狀態(tài)的讀數(shù)，根據(jù)我廠錨索測力計率定記錄表判定傳感器工作是否正常，如有差異及時與我廠聯(lián)系。
4.7 搬運保管
錨索測力計運輸時應小心輕放，勿劇烈震動和碰撞。錨索測力計應放置在通風干燥的環(huán)境中保管。
5 檢驗及安裝埋設
SDTY錨索測力計的檢驗、埋設原則上需按國家或地區(qū)的有關規(guī)程規(guī)范實施，我廠提供的檢驗和埋設方法僅為參考。
5.1率定、檢驗項目
現(xiàn)場對SDM系列錨索測力計檢驗，一般情況下，主要進行靈敏系數(shù)（K）、溫度靈敏系數(shù)（α）、溫度補償系數(shù)（b）的率定，另外還需對應變計和電纜的防水性能檢驗。
5.1.1 靈敏系數(shù)K率定
錨索測力計使用標準壓力計（壓力儀表專用設備）進行率定，也可使用壓力容器進行率定，分級和級差可按廠家的分級和級差實施。隨錨索測力計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
錨索測力計內(nèi)的溫度計測試時為直讀溫度值，溫度靈敏系數(shù)α實際上是它與標準溫度計的固定的誤差，其誤差一般在±0.1℃以內(nèi)，且是常數(shù)，隨儀器附有廠家的率定資料，可不進行率定。如需要率定，使用恒溫水葙、標準溫度計進行溫度率定。
5.1.3 溫度補償系數(shù)b率定
廠家對錨索測力計的溫度補償系數(shù)b進行了嚴格的率定，隨儀器附有廠家的b值，為固定常數(shù)。
5.2 率定結(jié)果計算
5.2.1 靈敏系數(shù)K
建議使用式1、式2、式3、計算錨索測力計的靈敏系數(shù)K：
（式1）
（式2）
（式3）
式中：
K ─靈敏系數(shù)（KN
）； n ─ 率定級數(shù)； x─（
）；
─
；
y ─KN； A ─ 修正系數(shù)； R─線性相關系數(shù)；
5.2.2 溫度靈敏系數(shù)α計算
前述錨索測力計的溫度靈敏系數(shù)（α）實際上是它與標準溫度計的固定的誤差，建議采用廠家的α值，α ＝±0.1，現(xiàn)場可不進行率定。如需進行溫度靈敏系數(shù)α率定，同樣使用（式1）、（式2）、（式3）計算α值另外，也可以采取算術(shù)平均法計算平均誤差，根據(jù)誤差的正、負進行修正即可。
K＝α ─ 溫度靈敏系數(shù)； n ─ 率定級數(shù)； x ─ 儀器內(nèi)溫度計讀數(shù)(℃ )
y ─ 標準溫度計讀數(shù)(℃)； A ─ 修正系數(shù)； R ─ 線性相關系數(shù)；
5.2.3溫度補償系數(shù)（b）計算
溫度補償系數(shù)（b）現(xiàn)場不需要率定，建議采用廠家值。
5.3 防水檢驗
一般情況下，錨索測力計和電纜的防水檢驗可將其置入容器中浸泡24小時以上，然后測試絕緣值，絕緣應大于200 MΩ。
如錨索測力計在有水壓作用環(huán)境下運行，其防水性能需在壓力容器中加壓檢驗，最高壓力值根據(jù)錨索測力計所處位置確定，檢驗壓力一般為額定壓力的1.2倍，加壓到規(guī)定的壓力值后測試其讀數(shù)（在加壓情況下錨索測力計的讀數(shù)有所變化屬正常）和絕緣值，其絕緣值要求大于200 MΩ。
5.4 電纜連接
錨索測力計引出4芯電纜，以芯線的顏色區(qū)分傳感器和溫度計，其中：紅色和黑色（不分正負極）為傳感器頻率測試的導線，綠、白兩色（不分正負極）為溫度計的導線。導線連接參見“附圖1為單支傳感器測試時導線連接示意圖”。
在現(xiàn)場加長錨索測力計的電纜時，先將電纜頭護層剝開40~50mm，注意不要破壞屏蔽層，然后按照芯線的顏色錯落（臺階式）依次剝開絕緣層，剝絕緣層時應避免將導體碰傷，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，應按規(guī)范規(guī)定或設計要求實施。
5.5 儀器編號
建議在電纜連接結(jié)束后即進行編號工序，在引出電纜上隔一定間距（10～15m）設置儀器編號，儀器編號需由2人操作，再由其他人員進行復核。
5.6 錨索測力計埋設
SDM系列錨索測力計安裝埋設時，建議按有關規(guī)范的要求，測力計和各墊板的接觸面平整，不允許有焊疤、焊渣和其它異物存在，達到所有墊板平整光滑，與測力計的接觸面緊密。保證測力計和各墊板與埋設孔的軸線垂直，其傾斜度和偏心值應按有關規(guī)范和設計要求控制。
5.6.1安裝
錨索施工時，監(jiān)測錨索應在對其有影響的周圍其它錨索張拉之前進行張拉加荷。
當承壓墊座混凝土與錨索的錨固段砼的承載強度達到設計要求后，依次將內(nèi)墊板、錨索測力計、外墊板與錨板安裝在承壓墊座的孔口錨墊板上，進行預拉，此時，應將頻率計和傳感器連接監(jiān)測拉力。張拉全過程中均按規(guī)范或設計要求進行，在預緊過程中注意對所有組件調(diào)整對中，以滿足設計要求。見圖1，錨索測力計安裝埋設示意圖。
5.6.2張拉
預緊檢驗合格后，連接張拉機具，加荷張拉前，應準確測量其初始值和環(huán)境溫度，連續(xù)測三次，當三次讀數(shù)的最大值與最小值之差滿足設計要求后，取其平均值作為監(jiān)測的基準值。然后按設計技術(shù)要求分級加荷張拉，一般每級荷載應測讀一次，最后一級荷載應進行穩(wěn)定監(jiān)測，連續(xù)測讀三次，三次讀數(shù)的最大平均值與最小平均值之差應滿足設計要求。
5.6.3安裝鎖定
張拉荷載穩(wěn)定滿足設計要求后鎖定卸載，之后及時測讀鎖定荷載。然后進行鎖定后的穩(wěn)定監(jiān)測，監(jiān)測時間的間隔根據(jù)荷載變化速率確定，滿足設計要求后，引出電纜澆筑二期混凝土，進入正常監(jiān)測。
5.6.4其它
錨索測力計可用于其它荷載的監(jiān)測，用戶需要時可與我廠聯(lián)系。
5.7 防雷措施
儀器應與當?shù)氐姆览自O施連接。
6 測讀方法
6.1觀測基準值的確定
錨索測力計安裝埋設后，根據(jù)測點錨頭的固定方式確定基準值。機械錨頭錨固后即可確定基準值，水泥砂漿錨固的錨頭，在注漿后24小時以上可確定基準值。一般需進行三次測試，三次測試的差值小于1％F.S時的平均值即可確定為基準值。
6.2 測試
錨索測力計引出電纜為10芯電纜，導線的顏色分別為紅色、黃色、藍色、黑色和綠色，以區(qū)分位移傳感器和溫度計。不論圓筒周圍均布了幾支傳感器，正面對視直立的錨索測力計時，處于出線孔右側(cè)為第1支傳感器，之后依次順時針旋轉(zhuǎn)排列。測試時，導線連接參見“附圖3 錨索測力計導線顏色對應傳感器示意圖”。
6.2.1 現(xiàn)場就近測試
單支傳感器測試時，先將頻率計上的導線與位移傳感器紅色和黑色（不分正負極）導線連接，依次測試各傳感器的測值。
然后，將頻率計上的兩根導線與溫度計的綠、白兩色（不分正負極）為導線相連即可測讀溫度。
6.2.2 引入集線箱測試
SDW系列振弦式錨索測力計的遠距離有線傳輸可達2000米以上，傳感器的導線引入集線箱測試時，頻率值和溫度值需各占用一個通道。將頻率計上的兩根導線與集線箱上的出線端子連接（不分正負極），依次測試頻率值和溫度。
6.2.3 聯(lián)接入自動化系統(tǒng)測試
目前，自動化系統(tǒng)一般都可接受電流、電壓、電阻、頻率和各種橋路的輸入，只要按自動化系統(tǒng)要求的連接方式將SDW系列錨索測力計傳感器的頻率導線和溫度導線與其連接即可。
7 結(jié)果計算
7.1錨固力計算
用式（式4）計算錨桿或鋼筋的應力
（式4）
式中：
P─ 張拉力（KN）； K─靈敏系數(shù)(MPa/
)； A ─修正系數(shù)；
─頻率平方差()；
─X時刻的頻率值； 
─初始頻率值；
7.2“A”值修正
在利用最小二乘法計算錨索測力計的參數(shù)中， “式（4）”中的“修正系數(shù)─A”，它是標準回歸線與0點的截距，當線性相關系數(shù)“R”達到±0.999以上時，截距的數(shù)值很小，監(jiān)測結(jié)果的計算時，可視具體情況確定取舍。
7.3“b”值修正
錨索測力計計算可不進行溫度補償修正，如需修正，建議溫度補償系數(shù)可采用廠家值b值，采用（式5）計算。
（式5）
式中：
b ─ 溫度補償系數(shù)(b＝9KN/℃)； ΔT ─溫度差（℃）： ΔT =(
)；
─ n時刻的溫度（℃）； 
─ 初始溫度（℃）。
其它符號意義同計算式（式4）
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