用(yòng)中(zhōng)，英(yīng)文介(jiè)紹(shào)種用振弦來(lái)行(háng)測量的應(yīng)變傳(chuán)感(gǎn)器，其(qí)zui大(dà)的優點(diǎn)是傳感器(qì)結構(gòu)簡單，作(zuò)可靠，輸出(chū)信號為標準的頻(pín)率信號(hào)，所有(yǒu)非(fēi)常(cháng)方便(biàn)計(jì)算機處理或(huò)代(dài)手段的電(diàn)路(lù)調理。

結(jié)構及作原理(lǐ)

結構

VWS型(xíng)振(zhèn)弦(xián)式(shì)應變計由(yóu)前後端(duān)座，不(bù)鏽鋼(gāng)護管，信(xìn)號傳(chuán)輸電(diàn)纜(lǎn)，振弦及(jí)激(jī)振電(diàn)磁綫(xiàn)圈等組成。

作(zuò)原理(lǐ)

當被測結構(gòu)物(wù)內的(dí)應(yīng)力(lì)發(fā)生(shēng)變(biàn)化時(shí)，應變計同(tóng)步(bù)感受變形(xíng)，變形通過前，後(hòu)端座(zuò)傳遞給(gěi)振(zhèn)弦轉(zhuǎn)變(biàn)成振弦應力的變化，從而改變(biàn)振(zhèn)弦的振動頻率。電(diàn)磁綫圈激振(zhèn)振弦並測量其振動頻(pín)率(shuài)，頻率信號經電纜(lǎn)傳(chuán)輸(shū)至(zhì)讀(dú)數(shù)裝置，即可(kě)測出被測結構物(wù)內(nèi)的應(yīng)變(biàn)量(liáng)。同(tóng)時可同(tóng)步測出埋(mái)設點的(dí)溫度值(zhí)。

計算方(fāng)法(fǎ)

a)當(dāng)外界溫(wēn)度恒定應變計僅(jǐn)受(shòu)到軸向變形時(shí)，其應變量ε與(yǔ)輸出的頻(pín)率模(mó)數△F具有如(rú)下(xià)綫性(xìng)關係(xì)：

ε= k△F

△F = F - F0

式(shì)中： k — 應(yīng)變(biàn)計的測(cè)量(liáng)靈敏(mǐn)度，單位(wèi)為/F；

△F — 應變計實時測量(liáng)值相對(duì)於(yú)基(jī)準(zhǔn)值的變(biàn)化量(liáng)，單位為F；

F — 應變計(jì)的實(shí)時測量(liáng)值(zhí)，單位為F；

F0 — 應變(biàn)計(jì)的(dí)基準值，單位(wèi)為F。

b)當應(yīng)變(biàn)計不(bù)受外(wài)力作(zuò)用(yòng)時(儀器兩(liǎng)端(duān)標(biāo)距不變)，而(ér)溫度(dù)增加(jiā)△T時，應變計有(yǒu)個輸出(chū)量△F´，這個輸(shū)出(chū)量僅僅(jǐn)是(shì)由溫度(dù)變(biàn)化而成(chéng)的，因(yīn)此(cǐ)在(zài)計算(suàn)時應給以扣(kòu)除(chú)。

實驗(yàn)可(kě)知△F´與△T具(jù)有下(xià)列(liè)綫(xiàn)性關(guān)係：

ε´= b△F´+ b△T = 0

k△F´= -b△T

△T = T - T0

式中： b — 應(yīng)變(biàn)計的(dí)溫(wēn)度修正(zhèng)係數(shù)，單(dān)位(wèi)為(wéi)10/℃；

△T — 溫度實時(shí)測量值相對於基準值(zhí)的變(biàn)化量，單(dān)位(wèi)為℃；

T — 溫度的(dí)實時測量(liáng)值，單(dān)位為(wéi)℃；

T0 — 溫度的基準值(zhí)，單位為℃。

c)埋設在水結構物或(huò)其它(tā)混凝土結(jié)構物中的應變計，受(shòu)到的是(shì)變形(xíng)和(hé)溫(wēn)度(dù)的(dí)雙重(zhòng)作用(yòng)，此時(shí)的溫度修正係數應為(wéi)應(yīng)變計的溫(wēn)度(dù)修正係(xì)數(shù)與被測結(jié)構(gòu)物的(dí)綫膨脹係(xì)數之(zhī)差(chà)，因此應(yīng)變(biàn)計般計算公式(shì)為：

εm = k△F + b′△T = k (F - F0)+ (b -α)(T - T0)

式中(zhōng)：εm — 被(bèi)測結構物(wù)的應變(biàn)量，單(dān)位為10；

α— 被測結(jié)構(gòu)物的綫(xiàn)膨脹(zhàng)係數，單位(wèi)為(wéi)10/℃。