gms型錨索測力計的研制

1、午 7 一1 )jC , -t ／ “噓 岔測 刀 {G MS型 錨索測 力計的研制 丹 東 市 三 選 測 試 儀 器 廠史 宏 光7歹多 ‘一≯ 弓 摘要 ： 把錨噴支護 預(yù)應(yīng)力錨索 支護 同現(xiàn) 場的監(jiān)控量測 、 信息反饋 _ 術(shù) _ 切地結(jié) 合起來 ，對于 復(fù)雜 和困難地 質(zhì)條件下的順 利施工 、 驗證設(shè)計 、 監(jiān)控工程 的長期 穩(wěn)定性 ， 是十分 重要 、 必 不可 少 的。 作為 中國 巖土 錨固工程協(xié)會的成員單位 ， 為

2、了跟 上錨 固工 程和錨固技術(shù)的迅速 發(fā) 展 ， 滿 足現(xiàn)場 對監(jiān)控量測儀 器 的迫切 需要 ， 近幾年來 ， 我們有 針對 性地 陸續(xù)研 制開 發(fā) 了多 種 測量儀器 ， 并在現(xiàn)場 應(yīng)用 ， 受到 了檢驗 。本文僅介紹其 中一 種——G Ms翌 錨索測力 計 。一、 引言 在巖 土錨固工程 中 ， 錨索支護是近代支護 的主 要手 段之一 。不僅用于 加固壩體 、 邊坡 和 隧洞 ， 也用 于地 下采礦工作面 、 巷遭 和峒室的加 固。

3、 其具 有的經(jīng)濟性 、 可靠性 已 日益受 到廣泛 的關(guān) 注 。 多 年來 ， 由于檢測儀表 落后 ， 對于 巖土 預(yù)應(yīng)力錨 索的長期穩(wěn)定性缺 乏嚴 格的監(jiān)測 ， 直 接影 響了該技術(shù) 的深入研 究和 科學(xué)評價 。 為此 ， 一些單位陸 續(xù)研 制成 功 了幾種錨索測 力傳感 器 ， 有 電阻應(yīng)變 式 、 差 動電阻式的等 等 。為加 太科研工作 的選 擇余 地 ， 我 廠學(xué) 習(xí)國外先進 技術(shù) ， 仿法 國泰勒馬克 ( T E L E M

4、AC ) 公 司 的有液壓 襯墊 的 D T A 型巖錨 壓力測 力計 ， 本著 可靠 、 長期穩(wěn) 定 、 安 裝使 用和測 讀 簡便 的 原 則 ， 研 制 了 GMS型鋼 弦 式 錨 索 測 力 計 ， 如 圖 1所 示 。圖 1G MS型錨 索 測力計 圖 2 工 作原理 示意 圈 1錒 弦 2 、 敏感膜 片3 、 激振 線 圈 4 、 接 收線 圈 ·49 ·維普資訊 http://www.cqvip.c

5、om 三 、 結(jié)構(gòu)設(shè)計 用于錨索軸 向應(yīng)力測量的傳感器 ， 在結(jié)構(gòu)上 ， 根據(jù)被穗 I 對象 的特 點 ， 有 兩種選擇 ， 或 串聯(lián) 在錨 索上 ， 同時承受拉應(yīng) 力 i 或錨索穿過 傳感器 中孔 ， 把傳感器鎖 定在巖壁 上承受壓 力 。 前者 由于安裝 難度太 ， 難 以保證錨索 強度而 不被采用 。 對于后者 ， 傳感器 的中軸 部分被錨 棠占據(jù) ，考慮 到偏載 的無規(guī) 則性 ， 只能在 傳感器外環(huán)分 9 0 域 1 2 0 ~

6、 ， 安裝 4個或 3 個 傳感 元件 ， 每次測 量 ， 要分別 測出其輸 出值 ， 再 計算 出均值 ， 然后換算出對應(yīng)的壓力值 。為了簡化數(shù)據(jù) 測讀 的繁鎖 ， 減 少故 障點 ， 以增加 可靠性 ， GMS型錨索 剝力計采 用了液體 傳遞壓力 的方法 ， 一 套傳感元件 ， 數(shù)據(jù)穗 I 讀一次完成 。該測 力計結(jié)構(gòu)如 圖 3 所 示 ， 由感壓部分 和鋼 弦壓力傳感器組成 。·圖 3G MS型錨 索測 力 計結(jié) 構(gòu)圖

7、1 ， 承 載環(huán) 2 ， 鋼 弦式 壓 力傳蓐 器 感 壓部分是 一個有 中孔的承載環(huán) 。 承載環(huán) 內(nèi)的 空間注滿 了不可壓縮的真空流體， 用以傳 遞 壓力 。承載 環(huán)的 內(nèi)外 圈設(shè)計成彈性構(gòu)造 ， 以收到 當承載環(huán)受到 壓力 時 ， 其軸 向剛度 可以忽 略 的效 果 。在傳感器中， 鋼弦與支架采用了相近的材料， 爭取一致的線膨脹系數(shù) ， 從而保證了在溫 度變化 時 ， 引起 傳感器的輸 出變化很 小。： ，對鋼 弦 的激振 采用

8、雙線 圈連續(xù)激 振型 ， 這 可以省去 測定 儀 中的主壓 脈沖 電路 ， 本 質(zhì)安 ’ 全 t 功耗很 小 ， 可 以用 蓄電池供 電 ， 為測定儀的小型化和野 } 使用 創(chuàng)造 了條 件 。另一方面 ， 輸 出信 號幅值相等 的連 續(xù)信號 ， 只要配上合適的測定儀 ， 就可以用于動態(tài)力的測量 。G MS型錨 索測 力計 的工作過程 是- 當承載環(huán)受 到壓 力后 ， 環(huán) 內(nèi)的 流體 產(chǎn)生相應(yīng) 的壓 力 并作用到傳感器的工作膜片上， 使