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5 r5 o0 K2 u. m: Z1 k) x 原标题：赛维板报丨裂缝观测方法裂缝计法！ ) e" E5 o/ x5 j: ~4 g! J
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) k a3 j, F4 p5 q 裂缝计法 : [, W, q' P+ ~
“大水牛”裂缝计是监测裂缝宽度、开合度的仪器。主要用于桥梁、隧道、建筑、混凝土路面等裂缝宽度的变化监测。在水利大坝、滑坡、地质灾害、高速公路、铁路、桥梁、隧道、基坑施工等土木工程质量检测领域中得到广泛应用。
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➊产品组成 " U$ ]0 f( R1 T2 `3 S. j( D( p7 M
振弦式裂缝计由前后端座、保护筒、信号传输电缆、振弦及激振电磁线圈等组成。 6 ~4 N) E9 f9 V1 B1 Z
➋工作原理 * d9 R( ?; S8 H6 f" ^$ r
当被测结构物发生变形裂缝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，频率信号经电缆传输至读数装置，即可根据测量数据计算出被测结构物的变形量。 0 M2 H ]- t0 I- p4 m5 ^
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➌安装方法 7 a# z6 m3 [: c
a、安装前检测 6 a: \8 @, W H' t# J0 _5 n$ r
安装前首先检查仪器是否完好。方法是：将测缝计接上读数仪，用手握住测缝计两端，向两头拉或推测杆，看读数仪读数是否变化和正常。
8 z; a O4 b" [9 X/ @ b、布点 V6 s: q i; N; P
根据测试要求选择好测试点，确认测缝计安装位置和测试导线布线方式，选择适当线长的测缝计布置在安装点处。
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c、安装 ! q; p- `2 b$ a- m0 X
测缝计安装时应平行于被测结构的表面，并垂直于裂缝。
( v v9 e) k# a# T+ V 将测缝计拉伸至一定长度后（确保能够测量拉伸和压缩方向的变形量程，仪器读数最好在20-30mm左右），定好安装打孔位置； + O. J% R) ?8 g0 p( P. b' S
用电锤（冲击钻）在打孔位置打孔，清除孔内杂物，植入膨胀螺丝安装连接端座并拧紧螺丝；
1 |0 F, h$ B5 B 将测缝计本体安装于连接端座上；
# [, i5 K1 F/ E+ O 记录好安装点对应的测缝计编号及安装位置，装置标识牌等；
& i: u2 @$ V3 T 测缝计安装后，将测缝计测试导线引至观测处，连接读数仪，记录初始测量记录，并拍照存档。 ) m# n' a! b1 M1 A
➍电缆安装
/ k! G/ A8 h6 P7 X 仪器电缆布置时不得与交流电缆一同敷设，电缆走线应尽量避免受到移动设备、尖锐材料等的伤害。 6 d" J: n1 o& {9 x6 e
振弦式裂缝计采用专用二芯电缆按照相同颜色芯线将仪器电缆接长。在现场加长测缝计的电缆时，先将电缆头护层剥开40~50mm，然后按照芯线的颜色错落（台阶式）依次剥开绝缘层，剥绝缘层时应避免将导线碰伤，芯线的焊接必须牢固，各芯线之间必须有绝缘层隔离。要保证接头完全防水，可使用自粘性热缩管来密封连接。再整体用自粘性胶带包裹，最外层用电气胶带包裹保护自粘性胶带保护层不被破坏。也可以用专用防水接头连接。 , z O- [0 W; ~- o
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➎数据读取与计算 5 \ I3 L N# v: w' h: R7 D: w/ A
振弦式裂缝计测试方法可采用手动和自动两种，目前工程中主要用人工测读方式进行量测，即用测读仪现场量取传感器频率或频模值。 , o* O3 D! @2 L
a、仪器与测读仪的连接 0 A$ q; d3 y: ]
具体方法如下：接通测读仪电源，振弦式裂缝计仪器电缆为2芯电缆，分别与测读仪的连接电缆对应颜色的分线电缆用电缆夹相连，按测读仪测试按钮，测读仪数显窗口会出现数据（传感器频率或频模值），反复几次，观测数据是否稳定，如果几次测试数据变化量在1Hz以内，可以认为测试数据稳定，取平均值作为测试值。 ' G$ m) N, _% R B3 K2 H
由于测读仪在测试时会发出很高的脉冲电流，所以在测试时操作者必须使测试接头保持干燥，并使接头处的两根导线相互分开，不要有任何接触，不然会影响测试结果。
! b! O$ y% X/ ~$ U( z+ A b、一般计算公式
( @' T3 d$ x* A- F/ u! G2 a' L 当不考虑外界温度变化时，裂缝计仅受到轴向变形，其变形量J与输出的频率模数△F具有以下线性关系： . O/ b( P% q# ~8 c% T: Z) ^6 _8 _
J = K△F △F = F - F0 ) N1 T! D6 J/ Z7 c
式中：
- `7 S) f/ m4 x1 g& h% o+ n k — 标定系数，单位为mm/KHz2； . t3 O t" j0 U4 }% s T
△F — 裂缝计实时测量值相对于基准值的变化量，单位为KHz2；
/ Q4 B2 P& P7 Z F —裂缝计的实时测量值，单位为KHz2； " ~' _, O: ]: Q' Z) S0 H( ~
F0 — 裂缝计的基准值，单位为KHz2。
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% J, P- Z( a1 |( z- T; C: ~ ➎自动化监测
, ~, ]2 o4 ~. \) j6 @ 自动化监测采用振弦式传感器无线测量仪连接裂缝计，自动采集数据上传到网络平台，进行数据采集和分析。
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