三向测缝（位移）计

本公司生产的VWJ-W型振弦式三向测缝（位移）计，型号为VWJW-25、VWJW-50、VWJW-100、VWJW-150、VWJW-200等型号。

VWJ-W型三向测缝（位移）计适用于长期测量面板坝沿大坝两岸坡的周边缝沉降或上升，垂直周边缝的开合位移及沿缝向的剪切位移，并可同步测量埋设点的温度和智能识别功能。

三向测缝计主要由测缝计和测缝装置组成。

跨周边缝安装，趾板上固定支座和面板上固定支座的安装基座位于面板的同一平面内，监洞晓面板沉降的位移主要是监洞晓面板相关于趾板的垂直于面板的沉降变形。

监洞晓趋向河谷位移的位移计主要是监测面板相对于趾板的在面板平面内X方向的开合度和剪切错动Y方向的变形。

规格及主要技术参数

 

规格代号	VWJW-20	VWJW-50	VWJW-100	VWJW-150	VWJW-200	VWJW-250	VWJW-300
测量范围：mm	0～25	0～50	0～100	0～150	0～200	0～250	0～300
灵敏度k：mm／F	≤0.012	≤0.02	≤0.04	≤0.06	≤0.08	≤0.1	≤0.12
测量精度：F.S	±0.1%	±0.1%	±0.1%	±0.1%	±0.1%	±0.1%	±0.1%
温度测量范围：℃	-40～+150	-40～+150	-40～+150	-40～+150	-40～+150	-40～+150	-40～+150
温度测量精度：℃	±0.5	±0.5	±0.5	±0.5	±0.5	±0.5	±0.5
仪器外径：mm	30	30	30	30	30	30	30
仪器长度：mm	400	400	400	400	400	500	500
耐水压：MPa	≥1	≥1	≥1	≥1	≥1	≥1	≥1
绝缘电阻：MΩ	≥50	≥50	≥50	≥50	≥50	≥50	≥50

  注：频率模数F=Hz2×10-3

结构

VWJW型振弦式测缝（位移）计由万向连轴节、不锈钢护管、二级机械负放大机构、信号传输电缆、振弦及激振电磁线圈、三向测缝计支架等组成。

工作原理

当被测结构物发生变形时将会引起三向测缝计的位移，经万向连轴节传递给二级机械负放大机构，经负放大后的位移传递给振弦转变成振弦应力的变化，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，即可测出被测结构物的位移量。同时可同步测出埋设点的温度值。

计算方法：

  a)当外界温度恒定三向测缝计的单支仪器仅受到轴向变形时，其位移量L与输出的频率模数△F具有如下线性关系：

         L = k△Fi

        △F = Fi - F0

   式中：k — 三向测缝计测量位移量的最小读数，单位为mm/F；

      △F — 三向测缝计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为F；

       Fi — 三向测缝计的单支仪器实时测量值，单位为F；

       F0 — 三向测缝计的基准值，单位为F。

  b)当三向测缝计不受外力作用时(仪器两端标距不变)，而温度增加△T时，位移计有一个输出量△F´，这个输出量仅仅是由温度变化而造成的，因此在计算时应给以扣除。

实验可知△F´与△T具有如下线性关系：

         L´= k△F´+ b△T = 0

       k△F´= -b△T

        △T = Ti - T0

   式中：b — 三向测缝计的温度修正系数，单位为mm/℃；

      △T — 温度实时测量值相对于基准值的变化量，单位为℃；

       Ti — 温度的实时测量值，单位为℃；

       T0 — 温度的基准值，单位为℃。

  c)埋设在混凝土结构物内或其它结构物上的位移计，受到的是变形和温度的双重作用，因此三向测缝计中单支仪器的一般计算公式为：

       Lmi = k△F + b△T = k (Fi - F0)＋b (Ti - T0)

   式中：Lmi — 被测结构物的变形量，单位为mm。

  注：VWJW型振弦式三向测缝计的敏感测量元件，与固定机架的材料线膨胀系数极为接近，所以其温度修正系数b甚小，由此一般计算可用公式a。

埋设与安装

位移计的使用很广，仪器经加装一些专用附件就可以组装成裂缝计(表面测缝计)、位错计、基岩位移计、多点位移计等测量位移的仪器，这些仪器适应的工作场合不同，安装条件和埋设方法也各不相同，下面对该类仪器应用在大坝上的埋设方法进行简单叙述。

根据设计要求确定埋设高程、方位，在设计定位的基岩上打孔并埋设定位锚杆。同时将仪器、万向连轴节、延长测杆及护管连接在一起。附件安装一定要牢靠，并且转动要灵活。

位移计与万向连轴节连接时一定要用粗钢丝穿在位移计测杆上的孔中，以防止用力过大将位移计的滑动轴拧坏，标定和安装时都应注意；螺纹连接时须与粘结剂配合使用，谨防松动。

三向测缝计仪器安装

三向测缝计计其实是在双向测缝计的基础上，外加一支横跨方向(水平)的传感器，测量缝的开合(伸缩)度。由于垂直方向的测量受到安装埋设条件的限制，只测量水平方向的位错和伸缩。