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表面测缝计、测缝计、SWJ型测缝计、SWJ-200型振弦式测缝计、SWJ-200型振弦式埋入式测缝计、埋入式测缝计
产品用途
SWJ-200型振弦式表面测缝计适用于长期布设在混凝土结构物或其它材料结构物内及表面，测量结构物伸缩缝或周边缝的开合度(位移)，同步测量埋设点的温度值。
SWJ-200型振弦式表面测缝计的传感器采用的是SWD型振弦式位移计，由其加装配套附件而组成，振弦式表面测缝计具有参数识别功能。
SWJ-200型振弦式表面测缝计位移传感器为全不锈钢结构，产品尺寸：传感器直径D=24mm，传感器长度：L=300mm，传感器内部件：弹簧式。
产品实物图片
产品规格及主要技术参数
规格型号 | SWJ-200 |
仪器外径mm | 24 |
仪器长度mm | 300 |
测量范围mm | 0～50 |
灵敏度mm | ≤0.06 |
拟合精度 | ≈0.1%F.S/0.5%F.S |
温量范围 | -40℃～+80℃ |
灵敏度 | ±0.1℃ |
测温精度 | ±0.5℃ |
修正系数b | ≈0.969 F/℃ |
耐水压 | ≥1MPa |
绝缘电阻 | ≥50MΩ |
注：频率模数F=Hz^2×10^-3
产品结构及工作原理
产品结构：SWJ-200型振弦式测缝计由护管座、护筒、位移计、后接圈、观测电缆等组成，其位移计内部由滑动测杆、振弦、激振电磁线圈、测温元件等组成。
工作原理：当被测结构物发生位移时将会带动测缝计变化，通过前、后端座传递给振弦使其产生应力变化，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，频率信号经观测电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物的位移量。同步测量埋设点的温度值。
埋设与安装
对于接缝开度观测，应按设计在接缝两侧面板上预埋好固定测缝计支座的固定螺栓。对于周边缝开度观测，应按设计在周边缝两侧的面板和趾板上预埋好测缝计固定支座(架)的固定螺栓。支座(架)应使测缝计安装后处于平行于面板和垂直于周边缝的位置。
具体安装方法是在将安装测缝计的位置，将护管盖用六角螺栓固定在浇筑模板内表面，把带护管座的护筒拧在护管盖上，使护管固定在浇筑模板上，即可浇筑混凝土。
在将安装测缝计的位置，将护管盖用六角螺栓固定在浇筑模板内表面，把带护管座的护筒拧在护管盖上，使护管固定在浇筑模板上，即可浇筑混凝土。
待浇筑混凝土凝固后，取下固定护管盖的六角螺栓，拆除浇筑模板。浇筑模板拆除后可看见护管盖，取下护管盖，将测缝计有测杆的一端装入护管内，使测杆与护管座螺纹连接，拧紧后调整测缝计的测量范围(按设计要求)并记录初始读数。
由于测缝计跨缝安装，为避免测缝开合拉断观测电缆，应将电缆埋在同一坝块内引出，防止观测电缆直接跨缝敷设。
振弦式测缝计(埋入)安装埋设方法
模板上固定护管：把护管盖从护管口取下，在安装位置，将护筒盖用铁钉(2颗)或螺栓(两颗)固定在混凝土浇筑模板上(木模板用铁钉，钢模板用螺栓)，然后将护管(带护管座)旋在护管盖上与模板固定在一起。
埋设(浇筑)护管：在模板安装测缝计的位置不浇筑混凝土的一面做好记号,在安装护管的一面浇筑混凝土，待混凝土凝固后去除模板时，先将固定护管盖的铁钉头敲直或取下六角螺栓，然后再脱去模板。
安装位移计：模板脱除后可见护管盖，将其取下后露出护管口，将测缝计(有测杆的一头)插入护管中一直推到底，然后旋转测缝计(旋不动就停止)将测杆和护管座连接。安装完成后拉动测缝计调整初始值位置，调整好后就可浇筑下一混凝土块。
埋设(浇筑)位移计：浇筑混凝土完成后测缝计被分别埋入在两个混凝土块中，当浇筑缝开合变化时测缝计就能测量出其变化量。浇筑混凝土前应合理敷设和保护观测电缆。
当测缝计安装完成调整初始值位置时，如发现位移计不能按要求的位置锁止时，可用电工胶布限位满足要求；如位移计能按要求的位置自己锁止，可不用，只要能锁住位移计即可。
测量数据方法
SWJ-200型振弦式测缝计测量用SW-102型振弦式读数仪或GN-106型全功能读数仪，将测量电缆一头连接读数仪，
将另一头各色夹子对应连接上测缝计的输出电缆，黑、红为电源端，白、绿为测量端。
SWJ-200型振弦式测缝计测量用MCU-1X系列自动化采集设备，接入芯线按振弦传感器信号接入；MCU端子接线
柱1（频率 红，+）、2（频率 黑，-）、3（地）、4（温度 绿，+）、5（温度 白，-）。
SWJ-200型振弦式测缝计测量用MCU-32X系列分步式模块化自动测量单元，接入芯线按振弦信号接入；MCU端子
接线柱1（温度 绿，+）、2（温度 白，-）（黑，-）、3（地）、4（频率 红，+）、5（频率 黑，-）。
SWJ-200型振弦式测缝计观测电缆（五芯水工双护套屏蔽线）与读数仪连接；传感器芯线的红（+）、黑（-）芯
线为频率，激励电压≤5V；白（A）、绿（B）为温度，电阻3K信号输出。
确定初始读数值
方法1：先将测缝计推进护管内直到推不动为止，在护管端口处测缝计外圆上画记号，然后拉动测缝计，使记号与护管端面的距离达到需要留出的压缩量程。
方法2：将读数仪连接测缝计，读取测缝计零位读数，将测缝计推进护筒内直到推不动为止，根据计算公式确定压缩量程，然后拉动测缝计使其读数达到设定值。
注：安装好测缝计，调节接长杆(连杆)位置，拉开测缝计，使其预留可能的开合间距(或约1/3~1/2量程位置)。
SW-102A型读数仪
SW-102型振弦式读数仪
0~200mm最小测量范围（建议安装测值1900F）
0~200mm最大测量范围（超量程20%）
gn-106型全功能读数仪
MCU-X型自动化测量设备接线示意图
MCU-M型分步式自动化测量单元接线示意图
选取基准值
SWJ-200型振弦式测缝计的测量值为实时测量值相对于基准值的变化量，所以基准值选取的准确与否，将直接影响到测值的准确性。
在外荷载变动不大选取相同时间、稳定气温的3次相近的读数，经平均后做为基准值，测缝计安装在混凝土中应选取水化热过后的测值。基准值选定后应做好记录，作为计算的基准值。
为使基准值取的更准确，可将以上操作重复进行两次，如果两次测值基本相同(误差≤0.5％F.S)，则证明基准值取值正确。
SWJ-200型振弦式测缝计的测量值出现偏差时，可用以上方法重新校准基准值。
计算方法
1) 当外界温度恒定测缝计仅受到轴向位移时，其位移量Ｊ与输出的频率模数△F具有如下线性关系：
J = K×△F
△F = F - F0
式中：J—测缝计的测量值，单位为mm；
k—测缝计的测量灵敏度，单位为mm/F；
△F—测缝计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为F；
F—测缝计的实时测量值，单位为F；
F0—测缝计的基准值，单位为F。
2) 当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，测缝计有输出量△F´，这个输出量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：
J´= k×△F´+ b×△T = 0
K×△F´= -b×△T
△T = T - T0
式中：b—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℃；
T—温度的实时测量值，单位为℃；
T0—温度的基准值，单位为℃。
3) 布设在混凝土结构物或其它材料结构物内及表面上的测缝计，受到的是位移和温度的双重作用，因此测缝计一般计算公式为：
Ｊm = k×△F + b×△T = k×(F - F0) + b×(T - T0)
式中：Ｊm—被测结构物的位移量，单位为mm。
注：SWJ-200型振弦式测缝计中的位移计具有温度自动补偿功能，温度修正系数小于最小读数，实际使用中不需要温度修正。
四川葛南“大坝云”监测软件接入振弦式测缝计方法和软件设置注意事项
（1）测缝计软件设置需要注意k值符号；
（2）测缝计软件工程值按长度，单位为mm/cm/m。
（3）软件运行及设置部分图片展示。
具体应用参考http://www.gnsy.com/page8?product_id=512 大坝云监测软件接入振弦式渗压计方法和软件设置注意事项。
--------- SWJ-200型振弦式测缝计由四川葛南仪器有限公司生产
产品生产遵循标准：
SL361-2006《大坝观测仪器位移计》
GB/T 3410.2-2008《大坝监测仪器 测缝计 第2部分：振弦式测缝计》
GB/T 24105-2009《岩士工程仪器基本环境试验条件及方法》
GB/T 13606-2007《岩十工程仪器 振弦式传感器通用技术条件》
SL 530-2012《大坝安全检测仪器检验测试规程》
DL/T1271-2013《钢弦式监测仪器鉴定技术规程》
GB/T21029-2007《岩土工程仪器系列型谱》
GB/T 15406-2007《岩士工程仪器基本参数及通用技术条件》
大坝及岩土工程安全监测技术服务：
由葛南水利监测人13990298835提供（设计参考/现场安装/施工及运行期）相关技术咨询服务。
配套线缆
安全监测仪器术语定义（振弦式传感器术语定义）
| 频率模数 | 振弦式传感器的测量单位之一，为输出信号频率平方的千分之一(f2/1000)，以kHz2表示。 |
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| 分辨力 | 在测量范围内，振弦式传感器所能感测的被测量的最小变化值，以满量程输出百分比表示。 |
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| 起始值 | 仪器在现场零荷载下的测值。 |
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| 初始值 | 仪器安装后，在既定荷载下，安装影响消除后的测值。 |
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| 基准值 | 相对于荷载条件的计算起点的测值. |
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| 非线性度 | 振弦式传感器正、反行程实际平均特性曲线相对于参比直线的最人偏差，用满量程输出的百分比来表示。 | 国标≤2.0%F.S；SL≤1.0%F.S |
| 不重复度 | 振弦式传感器在一段时间间隔内，在相同的工作条件下，输入量从同一方向作满量程变化，多次趋近并到达同一校准点时所测量的一组输出量之间的分散程度，以满量程输出百分比表示。 | 国标≤0.5%F.S；SL≤0.50%F.S
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| 滞后 | 振弦式传感器在输入量作满量程变化时一输入量，传感器的正、反行程输出量的最大偏差，以满量程输出百分比表示。 | 国标≤1.0%F.S；SL≤1.0%F.S |
| 综合误差 | 振弦式传感器进程平均校准曲线和回程平均校准曲线二者与工作直线的最大偏差，用满星程输出的百分比来表示:该误差是反映振弦式传感器的综合性能指标。 | 国标≤2.5%F.S；SL≤1.5%F.s |
| 满量程 | 仪器标称范围两极限之差的模，以FS表示。例如，对从-10v~+10v的标称范围，其量程为20V。振弦式传感器工作特性所决定的最大输出频率的平方和最小输出频率的平方的代数差。以频率模数(f2/1000)为输出量的振弦式传感器，其满量程输出可表征为其最大输出频率模数和最小输出频率模数的代数差。 |
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| 测缝计 | F.S表示满量程输出；超量程为允许额定测量范围1.5倍内。 F为模数表示，HZ为频率表示；F=（HZ^2）/1000； 例：4593.7F=2143.3^2HZ/1000 |
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测缝计故障检查
正常情况下：测缝计频率芯线（红/黑）之间正常300多欧姆，温度芯线（绿/白）之间测出阻值查表可以得出温
度；红、黑、绿、白分别对地之间正常绝缘20兆欧姆以上，红、黑分别对绿、白之间正常绝缘20兆欧姆以上。
当测缝计测量出现故障时，可用万用表检查测缝计电缆芯线间的电阻值，正常状况红、黑芯线电阻值通常为
450～900Ω左右；绿、白芯线电阻值在温度25℃时应为3kΩ左右；红、黑线对绿、白线或对屏蔽线(裸线)间绝缘电
阻值应﹥50MΩ(测量绝缘电阻时可使用100V 直流兆欧表，万用表测量绝缘电阻应用MΩ档，其值应为无穷大∞)。
延伸电缆故障检查及注意事项
测缝计接长用水工专用观测电缆，其电缆电阻值约为45Ω/km左右。
1）用读数仪临时检测：可用读数仪绿白（3K温度/电阻）测量渗压计红黑频率，测量时读数仪显示温度约
60~90℃；或用读数仪只测频率红黑，暂不测温度绿白。
2）用万用表测量(黑、红芯线)的电阻值：正常情况为300Ω左右，再加上电缆的电阻值。
（A） 如果电阻测值正常，可能仪器损坏或进水；（B）如果电阻测值非常大或无穷大，电缆或接头断路；
（C）如果电阻测值非常小，电缆或接头短路。
出现（A）、（B）、（C）三种情况，读数仪测量不出频率值。
3）用万用表测量(白、绿芯线)的电阻值：正常情况在温度25℃时应为3kΩ左右，再加上电缆的电阻值。
（A）如果电阻测值正常，请检查读数仪及其测量连接线；（B）如果电阻测值非常大或无穷大，电缆或接头断路；
（C）如果电阻测值非常小，电缆或接头短路。
出现（A）、（B）、（C）三种情况，读数仪测量不出温度值。
4）用100V 直流兆欧表或万用表测量基岩位移计电缆芯线(红、黑线对地线，白、绿线对地线，红、黑线对白、绿
线)的电阻值，其测值如果很小﹤5MΩ，可能电缆接头进水短路。
出现此类情况，采用读数仪测量正常；采用自动测量单元测量频率值可能会引起测值不稳或跳跃，测量温度值将比
正常值偏低10～20℃左右。
5）读数仪测值不稳
（A）将屏蔽线并接到读数仪测量线的黑线夹子上；
（B）可能电缆接头处进水，将其剪掉，重新连接；
（C）确定测缝计的频率范围，正确选择读数仪的激励类型；
（D）确定测缝计的温度电阻基值，正确选择读数仪的电阻基值；
（E）检查附近是否有干扰源，如电动机、发电机、天线或交流动力电缆，远离上述干扰源。
