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VWD-A 土体沉降计. 南京葛南实业有限公司. 主要内容. 用途 多点位移计的工作原理 多点位移计的安装前施工 多点位移计的安装 故障检查. 用途. VWD-A 型振弦式土体沉降计适用于长期测量土体的沉降位移，亦可用于测量土石坝、边坡、地基等构筑体或其它回填土体的沉降变形，并可同步测量埋设点的温度。土体沉降计的位移传感器采用的是 VWD 型振弦式位移计，其由位移计加装配套附件而组成。振弦式土体沉降计具有智能识别功能。. 振弦式位移计的敏感测量元件，其与固定机架的材料线膨胀系数极为接近，经试验温度修正系数甚小，使用中不需要温度修正。振弦式土体沉降计具有智能识别功能。.
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VWD-A土体沉降计 南京葛南实业有限公司
主要内容 • 用途 • 多点位移计的工作原理 • 多点位移计的安装前施工 • 多点位移计的安装 • 故障检查
用途 • VWD-A型振弦式土体沉降计适用于长期测量土体的沉降位移，亦可用于测量土石坝、边坡、地基等构筑体或其它回填土体的沉降变形，并可同步测量埋设点的温度。土体沉降计的位移传感器采用的是VWD型振弦式位移计，其由位移计加装配套附件而组成。振弦式土体沉降计具有智能识别功能。 • 振弦式位移计的敏感测量元件，其与固定机架的材料线膨胀系数极为接近，经试验温度修正系数甚小，使用中不需要温度修正。振弦式土体沉降计具有智能识别功能。
VWD-A土体沉降计的组成结构 • VWD-A型振弦式土体沉降计由沉降盘、位移传感器、传感器固定座、传感器定位拉杆、沉降外套管、沉降内套管、万向节、测杆、测杆接头、测杆护管、护管接头、聚中环、锚头、观测电缆等组成。(见图)
土体沉降计的工作原理 • 土体沉降计安装埋设完成后，锚头已与砂浆锚固，锚头通过测杆与位移传感器前端拉杆连接，位移传感器后端与沉降盘连接固定在一起。当被测土体发生沉降位移时将带动沉降盘和位移传感器同步位移，传感器经拉杆将位移变化量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，传感器中的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，即可测出被测土体的位移量。传感器同时可同步测出埋设点的温度值。
激振电路 单片机 振弦式传感器 显示电路显示 • 振弦传感器的工作原理图 检测电路 测频原理框图 振弦式传感器测量物理是基于钢弦振动频率随钢丝张力的变化，输出频率（f）信号。 振弦式传感器由定位支座、线圈、振弦及封装组成。振弦式传感器可等效成一个两端固定绷紧的均匀弦，如图所示。 激振线圈 振弦的振动频率可由以下公式确定： 钢弦 振弦传感器物理模型 其中s为振弦的横截面积，l工作段（即两固定点之间）的长度，𝞼为振弦所受的应力，𝞺为振弦的密度。
多点位移计的计算方法 • 当外界土体发生沉降沉降计受到轴向变形时，其位移量L与输出的频率模数△F具有如下线性关系： • L= k△F=k(F–F0) • 式中： k — 沉降计的测量灵敏度，单位为mm/F； • △F — 沉降计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为F； • F — 沉降计的实时测量值，单位为F； • F0 — 沉降计的基准值，单位为F。 • 注：VWD-A型振弦式土体沉降计的温度修正系数小于最小读数，由此忽略温度的影响。其计算结果为负值时表示沉降(压缩) ，反之表示抬升。
安装与埋设 安装前准备 在安装仪器前要先用VW-102A读数仪检查确认沉降计是否完好，将读数仪连接好沉降计后开机读数，将传感器的拉杆从零位拉出到不同的位置，其读数应在2000F～8000F之间，读数波动范围应稳定在±2F，用户收到的运输状态下的沉降计传感器的滑动拉杆已被拉出一定的距离，并用带缺口的塑料管支撑。该支撑为运输途中对传感器采取的保护措施，用户收到后应在组装沉降计时将该塑料管支撑取下，将传感器拉杆推入到零位。(见图)
埋设前请参看图，熟悉土体沉降计的结构、各部件的功能及安装方法、确定组装和埋设步骤方案。首先应确定沉降计的安装深度(或高程)，根据仪器标距配置测杆和测杆护管的数量和总长度，仪器的组装通常在现场进行。埋设前请参看图，熟悉土体沉降计的结构、各部件的功能及安装方法、确定组装和埋设步骤方案。首先应确定沉降计的安装深度(或高程)，根据仪器标距配置测杆和测杆护管的数量和总长度，仪器的组装通常在现场进行。 VWD-A振弦式土体沉降计 VWD-A振弦式土体沉降计可安装在最小直径为75mm的钻孔中，为方便安装与埋设，推荐的钻孔直径≥90mm。钻孔可采用相应钻孔机械来完成，也可在土体比较密实完整和钻孔不是很深的条件下，采用洛阳铲进行人工钻孔。 钻孔完成后，建议使用合适的工具或设备将孔底振捣密实(最低高程锚固点应是稳定参考点)，以利于在孔底灌注水泥砂浆固结沉降计的锚头。
首先将聚中环组装在每根测杆的中部，聚中环的上下面用自锁尼龙扎带固定住(剪去多余的扎带)，作用是防止其在测杆上下滑动。聚中环的作用可保证测杆在受力位移时不弯曲失稳，从而提高位移传递精度。首先将聚中环组装在每根测杆的中部，聚中环的上下面用自锁尼龙扎带固定住(剪去多余的扎带)，作用是防止其在测杆上下滑动。聚中环的作用可保证测杆在受力位移时不弯曲失稳，从而提高位移传递精度。 将底部的锚头与护管接头连接后，安装第一根测杆(带聚中环)和第一节测杆护管，然后将锚头底部的吊环栓上细钢缆(￠2mm左右)或尼龙绳。 使用配套的测杆接头和护管接头依次连接后面的测杆(带聚中环)和护管直至预定的长度。测杆与测杆的连接使用测杆接头，护管与护管的连接使用护管接头。锚头、测杆、护管、沉降内、外套管的连接均采用螺纹连接，连接时要拧紧，为了防止松动接头处可涂抹少量粘合剂。
在安装过程中每隔2m用扎带把安全绳绑扎在测杆护管的外侧，并且在安装过程中一直保持安全绳承重，以利于测杆和护管组件并逐步放入钻孔中时不滑入孔中，并且可以避免内外沉降套管拉脱开。在安装过程中每隔2m用扎带把安全绳绑扎在测杆护管的外侧，并且在安装过程中一直保持安全绳承重，以利于测杆和护管组件并逐步放入钻孔中时不滑入孔中，并且可以避免内外沉降套管拉脱开。 当测杆和护管的连接确认达到设定的长度后，先将位移传感器拉杆用万向节与测杆连接，再组装沉降内套管与最后一节测杆护管连接。组装沉降内套管时上端密封圈应与传感器配合密封。 将传感器定位拉杆与传感器后端螺纹连接好后，安装沉降外套管和传感器定位座组件。沉降外套管套装在沉降内套管外应可自由滑动，当传感器固定座的上端面与传感器定位拉杆上的刻度线平齐后，利用配置的3颗M8螺栓将定位拉杆固定在定位座上。沉降外套管与传感器定位座采用螺纹连接，连接要拧紧，防止松动。（图a） 将以上组装完成的沉降计吊人钻孔中，直至沉降外套管管口与钻孔孔口平齐，此时沉降计组装基本完成。当孔底锚头处灌浆固结后，再钻孔回填即可组装沉降盘。
先将仪器孔口周边土体压实，松开并取下传感器定位拉杆锁紧螺栓，再将沉降盘与传感器固定座连接，对齐安装孔后用配置的3颗M8螺栓拧紧即可完成全部装配。先将仪器孔口周边土体压实，松开并取下传感器定位拉杆锁紧螺栓，再将沉降盘与传感器固定座连接，对齐安装孔后用配置的3颗M8螺栓拧紧即可完成全部装配。 最后进行传感器初始位置的定位,方法是：向上拉动定位拉杆至其全部露出传感器定位座,拉动距离应≥传感器量程，当传感器就位后(露出其固 定座)，用3颗M8螺栓将其锁紧在固定座上，使传感器不能上下移动。仪器安装完成后，传感器定位拉杆应取下或作为电缆保护管用。（图b）
钻孔回填 • 仪器组装到安装沉降盘时，应进行锚头的固定和钻孔回填，其推荐方法如下仅供参考，实际操作时以现场工程师指导的方法及回填料为准。 • 方法1：底部锚头固定可采用事先将孔底注入一定量较稀的水泥砂浆，当沉降计下沉到此时直接将锚头推入砂浆锚固，该方法仅适合安装速度较快的操作或孔深小于5m的操作。钻孔回填使用水泥膨润土混合料进行回填，水泥膨润土的混合比为2:1～1:2(仅供参考，请根据现场土质密实度确定)。使用水泥膨润土的好处是，回填料即有一定的强度，又能保持其松软性，通过试验取得适当的级配后，浆料的强度甚至可以接近或达到现场土体夯实后的强度。 • 方法2：沉降计下沉入孔内时，同时绑扎一根灌浆管直达钻孔底部，当全部组件就位后固定安全绳，在钻孔孔口附近使用灌浆设备对锚头处灌浆，灌浆量应保证在淹没整个锚头以上，然后对孔内用中砂回填。此方法适合孔深大于5m的操作。
注意事项 • 传感器安装就位前、后应及时测量频率和温度值，根据传感器编号和设计编号作好记录并存档，特别注意保护传感器信号引出电缆。
