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產(chǎn)品介紹
SDF系列測縫計
1 簡述
SDF系列振弦式測縫計由高強度鋼絲制成的應(yīng)變體（振弦）和位移轉(zhuǎn)化體、外體由不銹鋼制成、磁芯為我廠的專利技術(shù)。
2 特性
長期在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定工作；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、合理，抗震性能好、安裝方便工作穩(wěn)定可靠；高精度及高分辨率，量程達100mm，伸、縮范圍可調(diào)；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（用戶要求時可提供）。廣泛應(yīng)用于水利水電、礦山、鐵路公路、地下洞室等巖土工程中的監(jiān)測。
3 技術(shù)指標
我廠生產(chǎn)多種SDF系列測縫計的規(guī)格技術(shù)參數(shù)見表1和表2
表1 SDF系列測縫計規(guī)格型號表
型號 |
最大外徑 （mm） |
最大長度 （mm） |
量程 （mm） |
重量 （Kg） |
備注 |
SDF-5 |
29 |
360 |
5 |
1.1 |
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SDF-10 |
29 |
360 |
10 |
1.1 |
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SDF-20 |
29 |
360 |
20 |
1.1 |
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SDF-50 |
29 |
360 |
50 |
1.1 |
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SDF-100 |
29 |
360 |
100 |
1.1 |
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SDF-H-20 |
40 |
380 |
20 |
1.9 |
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SDF-H-50 |
40 |
380 |
50 |
1.9 |
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SDF-H-100 |
40 |
380 |
100 |
1.9 |
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表2 SDF系列測縫計主要技術(shù)指標表
量程 （mm） |
頻寬 (Hz) |
分辯率 （%F.S） |
非直線度 （%F.S） |
滯后 （% F.S） |
不重復(fù)度 （%F.S） |
綜合誤差 （%F.S） |
-1~100 |
≥1000 |
≤0.025% |
≤0.6% |
≤0.5% |
≤0.3% |
≤0.8% |
說明：測縫計分為普通型和特殊型兩種：
普通型：承受水壓力0.5MPa (出廠值0.6MPa)。
特殊型：承受水壓力≥3.0Mpa。
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（由人為因素或使用不當(dāng)損壞除外），我廠負責(zé)免費維修或更換。
4.1 SDF系列測縫計部件
詳見裝箱單。
4.2 開箱檢查
用戶收到測縫計后，開箱驗收，箱內(nèi)裝有裝箱單、檢驗合格證、測縫計使用說明書等。
4.3 數(shù)量核對
按裝箱單的各項內(nèi)容核對箱內(nèi)測縫計及附件數(shù)量，如有缺損請及時與我廠聯(lián)系。
4.4 外觀檢查
仔細查看測縫計外部有無損傷痕跡，銹斑等。
4.5 絕緣檢查
用兆歐表測測縫計本身的絕緣值應(yīng)大于200 MΩ。
4.6 讀數(shù)檢測
用二次儀表(頻率計) 測讀測縫計在自由狀態(tài)的讀數(shù)，根據(jù)我廠測縫計率定記錄表判定傳感器工作是否正常，如傳感器工作不正常及時與我廠聯(lián)系。
4.7 搬運保管
測縫計運輸時應(yīng)小心輕放，勿劇烈震動和碰撞。測縫計應(yīng)放置在通風(fēng)干燥的環(huán)境中保管。
5 檢驗及安裝埋設(shè)
SDF系列測縫計的埋設(shè)原則上需按國家或地區(qū)的有關(guān)規(guī)程規(guī)范實施，我廠提供的檢驗和埋設(shè)方法僅為參考。
5.1率定、檢驗項目
現(xiàn)場對SDF系列測縫計檢驗，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(yīng)變計和電纜的防水性能檢驗。
5.1.1 靈敏系數(shù)K率定
測縫計使用大校正儀進行率定，大量程的測縫計使用標準塊規(guī)進行率定，分級和級差可按廠家的分級和級差實施。隨測縫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
測縫計內(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
廠家對測縫計的溫度補償系數(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、計算傳感器的靈敏系數(shù)K：
（式1）
（式2）
（式3）
式中：
K─靈敏系數(shù)（
）； n ─ 率定級數(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計算
前述測縫計的溫度靈敏系數(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 ＝±0.01，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(guān)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，測縫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(yīng)大于200 MΩ。如測縫計在有水壓作用環(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)測縫計所處位置確定，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)（在加壓情況下測縫計的讀數(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
測縫計引出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引線，綠、白兩色（不分正負極）為溫度計的引線。導(dǎo)線連接參見“附圖1為單支傳感器測試時導(dǎo)線連接示意圖”。
在現(xiàn)場加長測縫計的電纜時，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(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(shè)置儀器編號，儀器編號需由2人操作，再由其他人員進行復(fù)核。
5.6內(nèi)部測縫計埋設(shè)
5.6.1 鉆孔
在設(shè)計布置測縫計埋設(shè)部位按設(shè)計要求鉆測縫計埋設(shè)孔或預(yù)留測縫計埋設(shè)孔，清洗鉆孔。見附圖2鉆孔或表面測縫計埋設(shè)示意圖
5.6.2 安置
在測縫計的波紋管上用紗布包裹作為隔離層，如需加長桿時將測縫計與其連接，襯砌混凝土澆筑前24小時，將測縫計置入鉆孔中并用水泥砂漿封堵，封堵時注意測縫計的中部置于縫隙處。
5.6.3 覆蓋
混凝土澆筑前將測縫計的測值調(diào)試到設(shè)計要求值，混凝土澆筑過程中和澆筑到測縫計埋設(shè)位置時，由專人值班，必須避免混凝土下料時直接沖擊在測縫計上將其損壞。
5.7表面測縫計埋設(shè)
5.7.1 鉆支桿孔
在設(shè)計布置測縫計埋設(shè)部位按設(shè)計要求使用沖擊鉆鉆孔（φ14～φ16mm，深約100mm），用水將鉆孔沖洗干凈。見附圖2鉆孔或表面測縫計埋設(shè)示意圖
5.7.2安裝埋設(shè)
先將砂漿回填入鉆孔中，再將兩個固定支座支桿在鉆孔內(nèi)，然后把測縫計安裝在固定支座上，調(diào)試測縫計的測值到砂漿要求值，固定測縫計即可監(jiān)測。
5.8表面三向測縫計埋設(shè)
5.8.1 鉆孔
表面三向測縫計的結(jié)構(gòu)有多種，我廠可應(yīng)用戶的要求提供各種表面三向測縫計。在設(shè)計布置測縫計埋設(shè)部位按設(shè)計要求鉆測縫計支座支桿埋設(shè)孔并清洗鉆孔。見附圖3表面三向測縫計埋設(shè)示意圖
5.8.1 安裝埋設(shè)
將A、B兩個固定支座安裝入鉆孔并固定。然后將測縫計安裝在相應(yīng)的固定支座上,依次調(diào)試各測縫計的測值，注意，調(diào)試時必須先將緊固測縫計一端固定，同時將頻率計與傳感器聯(lián)接，調(diào)試測縫計的讀數(shù)在設(shè)計要求范圍，滿足設(shè)計要求再緊固測縫計的另一固定端，最后安裝保護裝置（保護裝置用戶自行加工或由廠家配置）
5.4 電纜埋設(shè)
測縫計埋設(shè)完后，按設(shè)計要求走向敷設(shè)電纜，嚴格防止各種油類沾污腐蝕電纜，經(jīng)常保持電纜的干燥和清潔。電纜牽引時盡可能埋入混凝土中，或挖槽埋設(shè)，混凝土保護層厚度不小于10cm。在無法埋入時，盡可能穿管保護，保護管固定牢固。當(dāng)電纜跨施工縫或結(jié)構(gòu)縫時，采用穿管過縫的保護措施，電纜在管中的部分應(yīng)盡量采取S形走式，防止由于縫面張開而拉斷電纜。電纜一時不能引入監(jiān)測站時，要設(shè)臨時測站，可采用預(yù)埋電纜儲藏箱作為臨時測站。
5.5 防雷措施
在雷擊區(qū)，測縫計應(yīng)與當(dāng)?shù)氐姆览自O(shè)施連接。
6 測讀方法
6.1觀測基準值的確定
測縫計的基準值按規(guī)程規(guī)范確定。也可根據(jù)埋設(shè)點的結(jié)構(gòu)狀況而定，一般可取其開始受力時或混凝土或砂漿初凝結(jié)束時的測值作為基準值。
6.2 測試
6.2.1 現(xiàn)場就近測試
單支測縫計測試時，先將頻率計上的導(dǎo)線與測縫計的紅色和黑色（不分正負極）導(dǎo)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(dǎo)線與溫度測試的綠、白兩色（不分正負極）導(dǎo)線連接即可測讀溫度。
6.2.2 引入集線箱測試
SDW系列測縫計遠距離有線傳輸可達2000米以上，傳感器的導(dǎo)線引入集線箱測試時，頻率值和溫度值測試需各占用一個通道。將頻率計上的兩根導(dǎo)線與集線箱上的出線端子相連（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系列測縫計的頻率導(dǎo)線和溫度導(dǎo)線與其連接即可。
7 結(jié)果計算
7.1裂縫張合量計算
利用式（4）計算被測結(jié)構(gòu)的縫隙張合量：
（4）
式中：
F─張合量 (mm)； K─靈敏系數(shù)(mm/Hz2)； 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測縫計的參數(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，是一個常量，另外，當(dāng)線性相關(guān)系數(shù)“R”達到±0.999以上時截距的數(shù)值很小，在進行監(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
測縫計無需考慮溫度修正。
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