本使用說明僅適用于本公司生產的VWS-W 型振弦式無應力計，其中包括有VWS-10W、VWS-15W 兩種型號。

1 用途

VWS-W 型振弦式無應力計適用于長期埋設在水工結構物或其它混凝土結構物內，測量結構物內部混凝土自身體積變化的應變量，并可同步測量埋設點的溫度。振弦式無應力計由應變計和無應力桶組成，振弦式無應變計具有智能識別功能。

2 規格及主要技術參數

注：頻率模數F=Hz2×10-3

3 結構及工作原理

3.1 結構

VWS-W 型振弦式無應力計由應變計、無應力桶組成。無應力桶是用薄鐵皮制做的雙層(夾層8～10mm)有底無蓋的圓形桶或截頭錐形桶，該桶用來隔離應變計所在的混凝土不受由外荷載引起的應變影響，但能測量由于混凝土的自生體積變化而引起的應變量。

外形尺寸：小口110mm，大口220mm，高度320mm。

3.2 工作原理

當被測結構物內部的應力發生變化時，應變計同步感受變形，變形通過前、后端座傳遞給振弦轉變成振弦應力的變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經電纜傳輸至讀數裝置，即可測出被測結構物內部混凝土自身體積變化的應

變量。同時可同步測出埋設點的溫度值。

3.3 計算方法

a) 當外界溫度恒定應變計僅受到軸向變形時，其應變量ε與輸出的頻率模數△F 具有如下線性關系：

ε= k△F

△F = F - F0

式中： k — 應變計的測量靈敏度，單位為10-6/F；

△F — 應變計實時測量值相對于基準值的變化量，單位為F；

F — 應變計的實時測量值，單位為F；

F0 — 應變計的基準值，單位為F。

b) 當應變計不受外力作用時(儀器兩端標距不變)，而溫度增加△T 時，應變計有一個輸出量△F′，這個輸出量僅僅是由溫度變化而造成的，因此在計算時應給以扣除。

實驗可知△F′與△T 具有下列線性關系：

ε′= K△F′+ b△T = 0

k△F′= -b△T

△T = T - T0

式中： b — 應變計的溫度修正系數，單位為10-6/℃；

△T — 溫度實時測量值相對于基準值的變化量，單位為℃；

T — 溫度的實時測量值，單位為℃；

T0 — 溫度的基準值，單位為℃。

c) 埋設在水工結構物或其它混凝土結構物中的應變計，受到的是變形和溫度的雙重作用，此時的溫度修正系數應為應變計的溫度修正系數與被測結構物的線膨脹系數之差，因此應變計一般計算公式為：

εm = k△F + b′△T = k (F - F0)+ (b -α)(T - T0)

式中：εm — 被測結構物的應變量，單位為10-6；

α— 被測結構物的線膨脹系數，單位為10-6／℃。
4 儀器安裝

4.1  準備
首先檢查無應力計是否完好，將儀器接上讀數儀，用手握住儀器兩頭的凸圓，輕輕從兩頭拉或壓看讀數儀測值是否正常。當確認應變計完好后，將儀器出電纜一頭向上裝在無應力桶的中間，用無應力桶上附帶的鐵絲梆扎牢靠。無應力計在無應力桶中的位置上下﹑左右都
應居中。
儀器就位后即向桶內灌滿混凝土, 人工振搗密實。 混凝土應為無應力計將安裝部位的同標號混凝土及配比。無應力計澆灌混凝土應在安裝埋設就位前的 48 小時完成，以使無應力計在安裝時已經初凝, 使無應力計就位后混凝土澆灌的沖擊力對無應力計影響甚小。
4.2  安裝埋設
埋設時，無應力計桶的開口向下或向上擺放(視被測要求而定)，四周澆筑混凝土。