振弦式應(yīng)變計(jì)水電工程中的應(yīng)用與發(fā)展?【峟思儀器】

　　自1930年振弦式傳感器問世以來，其因長期測量穩(wěn)定可靠、輸出頻率易自動化測量以及電纜絕緣要求低等諸多優(yōu)勢，一直展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力。特別是在水電工程中，由于對埋入式儀器的可靠性和長期穩(wěn)定性有著的要求，國內(nèi)長期依賴國外進(jìn)口的振弦式儀器。但近年來，隨著國內(nèi)研究單位在振弦式儀器制造關(guān)鍵技術(shù)上取得重要突破，國產(chǎn)振弦式儀器已經(jīng)在國內(nèi)外水電行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。

　　振弦式應(yīng)變計(jì)作為其中的一種重要儀器，主要由兩個(gè)帶有O型密封圈的端塊、保護(hù)管以及管內(nèi)的振弦感應(yīng)組件等部分構(gòu)成。其工作原理是，當(dāng)混凝土發(fā)生變形時(shí)，會通過儀器的端塊引起鋼弦變形，進(jìn)而改變鋼弦的振動頻率。測量時(shí)，利用電磁線圈激發(fā)鋼弦振動并測量其頻率，該頻率信號通過電纜傳輸至頻率讀數(shù)裝置或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，經(jīng)過換算即可得到混凝土的應(yīng)變變化量。同時(shí)，應(yīng)變計(jì)中的熱敏電阻還可以同步測量埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。

　　在設(shè)計(jì)布置方面，隨著設(shè)計(jì)計(jì)算理論的不斷完善、材料科學(xué)的進(jìn)步以及施工質(zhì)量控制手段的多樣化，對影響大壩安全的因素也有了更深入的了解。根據(jù)《混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(DL/T5178-2003)的規(guī)定，對于不同高度和級別的大壩，應(yīng)力應(yīng)變及溫度監(jiān)測的要求也有所不同。例如，壩高在70米以上的一級大壩必須進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變及溫度監(jiān)測;而壩高70米以下的一級大壩以及所有的二級大壩則可以適當(dāng)選擇進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變及溫度監(jiān)測;對于三級及以下的大壩，已不再建議設(shè)置應(yīng)力應(yīng)變及溫度監(jiān)測。

　　因此，在當(dāng)前的大壩安全監(jiān)測設(shè)計(jì)中，對于在地形地質(zhì)條件較復(fù)雜的混凝土壩段內(nèi)靠基礎(chǔ)部位、混凝土面板堆石壩的面板中、引水隧洞鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)或其他采用新型施工工藝的混凝土結(jié)構(gòu)中，使用應(yīng)變計(jì)進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變及溫度監(jiān)測是的監(jiān)測項(xiàng)目。這也進(jìn)一步凸顯了振弦式傳感器在這些重要工程領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。