钢筋计

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    SWR型振弦式钢筋计、钢筋计、钢筋应力计、混凝土钢筋计

产品用途

    SWR型振弦式钢筋计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内，测量结构物内的钢筋应力，并可同步测量埋设点的温度。加装配套附件可组成锚杆测力计、基岩应力计等测量应力的仪器。

    振弦式钢筋计有温度自动补偿功能，温度修正系数小于最小读数，使用中不需要温度修正。振弦式钢筋计具有参数识别功能。

产品实物图片

SWR-18型振弦式钢筋计

SWR-25型振弦式钢筋计

SWR-28型振弦式钢筋计

SWR-36型振弦式钢筋计

产品规格及主要技术参数

注：模数（F）=频率（HZ^2）×10^-3；

产品结构及工作原理

    当被测结构物内部的钢筋发生应力变化时，钢筋计将受到拉伸或压缩，钢套同步产生变形，变形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，频率信号经观测电缆传输至读数装置，即可测出被测结构物内钢筋所受的应力。同步测量埋设点的温度值。

埋设与安装

钢筋应力计由应力传感器和连接钢套两部分组成，传感器用于测量，两个连接钢套用于与被测钢筋的连接，从而完成力的传递。    

钢筋计是测量钢筋应力的仪器，仪器经加装一些附件可以组成锚杆测力计、基岩应力计等，这些仪器的工作情况及安装条件各不相同，所以埋设方法有所不同。下面主要对埋设在混凝土内的钢筋计的安装方法作一些简述，其他场合的埋设方法可参照进行。

1）钢筋计与被测钢筋的连接方法

钢筋计与被测钢筋的连接常用方法有两种（连接丝套镙纹连接/连接钢套焊接）：

A）当工地上有剥肋直螺纹滚丝机设备，被测钢筋网未绑扎完成，将两根钢筋滚丝后与钢筋计两端的连接钢套旋紧，形成一整根钢筋将其就位到被测钢筋网中。

B）当工地上有剥肋直螺纹滚丝机设备, 被测钢筋网已绑扎完成，在钢筋网准备安装钢筋计的部截取0.8～1m 米长钢筋(长度视配筋大小)，将其一裁为二，将两截筋滚丝后与钢筋应力计两端的连接钢套旋紧，形成根整钢筋后将其焊接到被截部位。

C）焊接可采用对焊或搭焊，搭焊长度要大于10倍的钢筋计直径，焊接时要给钢筋计的传感器部位浇水冷却，使钢筋计温度不要太高，温度过高将会使钢筋计造成永久损坏，但不得在焊缝处浇水。

钢筋计组装在焊接套上焊接被测钢筋时，应用读数仪实时测量被测钢筋计温度，监测钢筋计温度不超过60℃；钢筋计水工电缆线不要与焊接钢筋接触，防止烧坏电缆线。

被测钢筋小于φ22mm时，可直接用绑扎丝或尼龙扎带平行固定在被测钢筋上即可。

注：钢筋计连接钢筋的焊接方法依现场具备的作业条件和工具，以及设计/监理工程师指定焊接方法。通常采用的焊接方法主要有：坡口焊、电渣对焊、绑条焊、搭接焊待方式。

2）钢筋计的选型

正常情况下根据设计要求按被测钢筋的直径选配相应规格的钢筋计。当所选用的钢筋计规格与被测钢筋不匹配(或要求测量的应力范围大于所配钢筋计的测量范围时)，此时可采用钢筋计标号大于被测钢筋直径的方法，但计算时K值要乘比例面积的换算系数。

测量数据方法

    SWR型振弦式钢筋计测量用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钢筋计的输出电缆，黑、红为电源端，白、绿为测量端。

    SWR型振弦式钢筋计测量用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，-）。

    SWR型振弦式钢筋计测量用MCU-32X系列分步式模块化自动测量单元，接入芯线按485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，-）。

    SWR型振弦式钢筋计观测电缆（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。

选取基准值

    钢筋应力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，钢筋应力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。

    钢筋应力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) 当外界温度恒定钢筋计仅受到轴向应力时，其应力σ与输出的频率模数△F具有如下线性关系：

    σ= k×△F

    △F = F - F0 

    式中：σ—钢筋计的测量值，单位为MPa；

              k—钢筋计的测量灵敏度，单位为MPa/F；

            △F—钢筋计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为F；

              F—钢筋计的实时测量值，单位为F；

             F0—钢筋计的基准值，单位为F。

    2) 当钢筋计不受外力作用时，而温度增加△T时，钢筋计有输出量△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：

    σ´= k×△F´+ b×△T = 0

    k×△F´= -b×△T

    △T = T - T0

    式中：b—钢筋计的温度修正系数，单位为MPa /℃；

            △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) 埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内的钢筋计，受到的是应力和温度的双重作用，因此钢筋计一般计算公式为：

    σm = k×△F + b×△T = k×(F - F0) + b×(T - T0)

    式中：σm—被测结构物钢筋所受的应力值，单位为MPa 。

       注：VWR型振弦式钢筋计具有温度自动补偿功能，经试验测得其温度修正系数小于最小读数，实际使用中不需要温度修正，计算时用公式a；计算结果为“+”表示受拉，为“-”表示受压。

    4）应变=应力/弹模；其计算应变荷载力KN，计算公式如下：

    F =σm /S

    式中：σm—被测钢筋通过钢筋计反应当前所受的应力值MPa；

      S—被测钢筋的横截面积，单位mm2。

      F—被测钢筋所受荷载力，单位KN；

    注：计算结果为“+”表示受拉，为“-”表示受压。