無(wú)應(yīng)力計(jì)與應(yīng)變計(jì)：原理差異及儀器技術(shù)解析

　　在工程安全監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，應(yīng)變測(cè)量是評(píng)估結(jié)構(gòu)物受力狀態(tài)的核心手段。南京峟思工程儀器有限公司研發(fā)的應(yīng)變計(jì)與無(wú)應(yīng)力計(jì)，雖同屬應(yīng)變測(cè)量設(shè)備，卻因設(shè)計(jì)理念和應(yīng)用場(chǎng)景的差異，成為解決不同工程問(wèn)題的"孿生工具"。南京峟思將為大家深度解析二者的本質(zhì)區(qū)別。

　　一、核心功能定位

　　指標(biāo) VWS-10F表面應(yīng)變計(jì) VWS-W無(wú)應(yīng)力計(jì)

　　測(cè)量對(duì)象 結(jié)構(gòu)物表面總應(yīng)變(應(yīng)力+非應(yīng)力應(yīng)變) 混凝土自身體積變形(非應(yīng)力應(yīng)變)

　　適用場(chǎng)景 橋梁、隧道襯砌、鋼結(jié)構(gòu)表面 大壩、核電站等大體積混凝土內(nèi)部

　　干擾抑制 彈性模量匹配技術(shù)(Eg=300-800MPa) 雙層鍍鋅鋼筒隔離(夾層8-10mm)

　　典型安裝位置 迎水面、應(yīng)力集中區(qū) 結(jié)構(gòu)物中心非受力區(qū)

　　二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與技術(shù)參數(shù)

　　1. 機(jī)械結(jié)構(gòu)差異

　　VWS-10F

　　采用一體化不銹鋼外殼(端部直徑24mm)，標(biāo)配可調(diào)夾具系統(tǒng)，支持螺栓/膠粘兩種安裝方式，標(biāo)距固定為100mm。

　　VWS-W

　　由振弦式應(yīng)變計(jì)(標(biāo)距100/150mm)與無(wú)應(yīng)力桶組成，桶體為截頭錐形(高度32cm，大口22cm)，內(nèi)部預(yù)埋同標(biāo)號(hào)細(xì)骨料混凝土，確保應(yīng)力隔離。

　　2. 關(guān)鍵性能參數(shù)對(duì)比

　　參數(shù) VWS-10F VWS-10W VWS-15W

　　標(biāo)距L 100mm 100mm 150mm

　　耐水壓 ≥0.5MPa ≥1MPa ≥1MPa

　　溫度修正系數(shù)b 13με/℃ 13με/℃ 13με/℃

　　隔離效能 - 應(yīng)力衰減≥95% 應(yīng)力衰減≥95%

　　安裝耗時(shí) 15min(表面快速安裝) 48h(預(yù)澆筑+埋設(shè)) 48h(預(yù)澆筑+埋設(shè))

　　三、測(cè)量原理與數(shù)據(jù)處理

　　1. 計(jì)算公式差異

　　表面應(yīng)變計(jì)

　　εm=k×ΔF+(b?α)×ΔTεm=k×ΔF+(b?α)×ΔT

　　(需扣除結(jié)構(gòu)物線膨脹系數(shù)α≈8-12με/℃)

　　無(wú)應(yīng)力計(jì)

　　εm=k×ΔF+b×ΔTεm=k×ΔF+b×ΔT

　　(無(wú)外部應(yīng)力干擾，僅反映材料自身變形)

　　2. 溫度補(bǔ)償機(jī)制

　　VWS-10F：內(nèi)置熱敏電阻(測(cè)溫精度±0.5℃)，自動(dòng)補(bǔ)償傳感器溫漂

　　VWS-W：需外接獨(dú)立溫度傳感器組，同步監(jiān)測(cè)桶內(nèi)外溫差

　　四、安裝工藝要點(diǎn)對(duì)比

　　1. 表面應(yīng)變計(jì)安裝流程

　　夾具固定：間距100mm，膨脹螺栓或環(huán)氧膠粘接

　　應(yīng)變計(jì)調(diào)整：通過(guò)螺紋孔拉壓調(diào)整初始值(量程±1500με)

　　電纜防護(hù)：安裝保護(hù)罩，避免機(jī)械損傷

　　2. 無(wú)應(yīng)力計(jì)埋設(shè)規(guī)范

　　預(yù)澆筑：提前48小時(shí)用細(xì)骨料混凝土填充桶體，人工振搗密實(shí)

　　居中定位：利用桶內(nèi)鐵絲懸吊應(yīng)變計(jì)，偏差≤2mm

　　埋設(shè)方向：桶口向下防止骨料沖擊，距結(jié)構(gòu)邊界≥50cm

　　五、典型故障診斷對(duì)比

　　故障現(xiàn)象 VWS-10F可能原因 VWS-W可能原因

　　頻率信號(hào)丟失 電纜接頭氧化(電阻>300Ω) 混凝土滲水導(dǎo)致短路(絕緣<5MΩ)

　　溫度數(shù)據(jù)漂移 傳感器受日照不均 桶內(nèi)外溫差超20℃

　　數(shù)據(jù)周期性波動(dòng) 結(jié)構(gòu)物熱脹冷縮(ΔT>10℃/d) 地下水位變化影響桶體微變形

　　振弦式應(yīng)變計(jì)實(shí)現(xiàn)了表面應(yīng)力與材料變形的精準(zhǔn)分離，配合峟思云平臺(tái)的專業(yè)分析模塊，為工程人員提供從數(shù)據(jù)采集到安全評(píng)估的完整解決方案。正確選擇和應(yīng)用這兩類儀器，將成為把控工程質(zhì)量、預(yù)防結(jié)構(gòu)病害的關(guān)鍵技術(shù)支撐。