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GFL型光纤光栅锚索测力计

时间:2011-09-12 09:28来源: 作者:四川葛南仪器有限公司 点击:

适用于长期监测水工建筑物或其它混凝土建筑物、岩石边坡预应力的锚固状态。 GFL型光纤光栅锚索测力计用于拉索或吊杆的索力与疲劳测量。压力环利用光纤光栅应变传感器作为传感元件,并通过对弹性体的力学优化设计,使得可靠性、稳定性以及耐久性都较一般的压力环更优。

1用途

 

适用于长期监测水工建筑物或其它混凝土建筑物、岩石边坡预应力的锚固状态。

GFL型光纤光栅锚索测力计用于拉索或吊杆的索力与疲劳测量。压力环利用光纤光栅应变传感器作为传感元件,并通过对弹性体的力学优化设计,使得可靠性、稳定性以及耐久性都较一般的压力环更优。

    光纤光栅压力环具有线性度好、重复性好等优点,克服了迟滞现象,解决了压力环的方向性问题,在不同方向上测量偏差小于1%

   GFL型光纤光栅锚索测力计动态响应好,可以进行压力动态实时测量。通过选配光纤光栅温度传感器实现温度自补偿,还可与其它类型的光纤光栅传感器组成全光监测网。

二、规格及主要技术参数

 

测量范围:kN             100 800

分辨率:                    0.1%

波长范围:nm             1525 1565

温度值:℃                 -30 85

三、结构及工作原理

1.结构


   GFL

 

2.工作原理

  GFL型光纤光栅锚索测力计计在测力钢筒上均布着数支振弦式应变计,当荷载使钢筒产生轴向变形时,应变计与钢筒产生同步变形,变形引起应变计振弦的张弛,使振弦应力发生变化,从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率,频率信号经电缆传输至读数装置,即可测出引起受力钢筒变形的应变量,代入标定系数可计算出锚索测力计所感受到的荷载值。

GFL型光纤光栅锚索测力计中的每支应变计为一个的测量单元。单支仪器即可测出测力计单边的受力状况,以此可计算出测力计受力的偏心方向及大小。由数支振弦式应变计的平均测值可计算出测力计的整体受力状况。测力计测量信号由一根多芯电缆线引出。

    VWA型振弦式锚索测力计工作条件:

. 测力计能在-25~+7的环境温度下正常工作。

. 测力计能承受500KPa水压力。

. 测力计绝缘电阻应>50MΩ

3.计算方法:

  • 当荷载作用于测力计时,测力计钢筒将产生轴向变形,其荷载增量△P与输出频率模数的变化量△F具有如下线性关系:            

                            △P = △F

                            △F = F - F0

 式中:△P-测力计荷载的变化量,单位为kN(千牛);

        测力计测量荷载值的最小读数,单位为kN /F

      △F —测力计实时测量值相对于基准值的变化量,单位为F

        F —测力计的实时测量值,单位为F

        F0测力计的基准值,单位为F

b.测力计的一般计算公式为:

                 △Pm= k(1+△2+△3+···△n/n

 式中:△Pm测力计荷载的变化量,单位为kN(千牛);

      △1+△2+△3+···—测力计单支仪器实时测量值相对于基准值的变化量,单位为F

 四、埋设与安装

 a.根据结构设计要求,测力计应安装在锚固垫座上,钢绞线或锚索从测力筒中心孔中穿过,测力计置于钢垫座和工作锚之间。

 b.锚索测力计有一外保护筒,用以保护仪器。保护筒与测力筒上、下面之间应留有3mm左右的距离,上、下承载锚固垫座应可靠的压在测力筒上,锚固垫座与测力筒之间不应有间隙。

 c.安装时锚索测力计应放置平稳,如发现几何偏心过大(仪器分测不等值,既为有几何偏心),应即时予以调整。

 d.锚索测力计安装定位后应及时测量仪器初值,根据仪器编号和设计编号作好记录并存档,严格保护好仪器的引出电缆。

 

型光纤光栅锚索测力计由测力钢筒、保护外护筒、均布的数支振弦式应变计、引出电缆等组成。