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GB/T3410.2-2008大坝监测仪器测缝计第2部分:振弦式测缝计1范围GB/T3410的本部分规定了振弦式测缝计的规格、技术要求,试验方法、检验规则、标志和使用说明书、包装、运输、贮存。本部分适用于大坝及其他岩土工程安全监测中用于监测结构物的位移或接缝的开合度(变形)并能兼测温度的测缝计。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T3410的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T191包装储运图示标志(GB/T191-2008,lS0780:1997,MOD)GB/T5080.7一1986设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试T6典爸装银J.NEI验方案GB/T7665传感器通用术语GB9969.1工业产品使用说明书总则GB/T15406一2007岩土工程仪器基本参数及通用技术条件GB/T15464一1995仪器仪表包装通用技术条件GB/T50279岩土工程基本术语标准3术语和定义GB/T?665、GB/T50279确立的以及下列术语和定义适用于GB/T3410的本部分。3.1振弦式测缝计vibrating wire type joint meter利用振弦的固有频率变化来感测变形量的振弦式传感器。3.2分辨力resolution在测量范围内,振弦式测缝计所能感测的被测量的最小变化值,以满量程输出百分比表示。3.3满量程鹅出(FS)full scale output振弦式测缝计工作特性所决定的最大输出频率的平方和最小输出频率的平方的代数差。注:以颜率模数(输出频率的平方除以1000)为输出量的振弦式测缝计,其满量程输出可表征为其最大输出频率祺数和最小输出频率模数的代数差.3.4额定频率输出(f.s)rated frequency output振弦式测缝计工作特性所决定的最大输出频率和最小输出频率的代数差。1霸Z.ZC.ET
GB/T3410.2-20083.5滞后bysteresis振弦式测缝计在输入量作满量程变化时,对于同一输人量,传感器的正、反行程输出量的最大偏差,以满量程输出百分比表示。3.6不重复度repeatability振弦式测缝计在一段时间间隔内,在相同的工作条件下,输人量从同一方向作满量程变化,多次趋近并到达同一校准点时所测量的一组输出量之间的分散程度,以满量程输出百分比表示。3.7非线性度non-linearity振弦式测缝计正、反行程实际平均特性曲线相对于参比直线的最大偏差,用满量程输出的百分比来表示。3.8不符合度nor-conformity振弦式测缝计正、反行程实际平均特性曲线相对于参比曲线的最大偏差,用满量程输出的百分比来表示。3.9综合误差combined error振弦式测缝计进程平均校准曲线和回程平均校准曲线二者与工作直线的最大偏差,用满量程输出的百分比来表示;该误差是反映振弦式测缝计的综合性能指标.J.NE4规格振弦式测缝计(以下简称测缝计)的规格参数见表1。表1测缝计规格参数表测量范围/mm直径/mm防水密封性/MPa0~5,0~10,0~15,0~20,0~25,0~50,0100,0~150不大于600.01,0.1,0.5,1.0,2.0,3.0。可选5技术要求5.1工作环境条件测缝计应能在以下气候环境中正常工作:a)温度:-20℃~+60℃;b)相对湿度:不大于95%;c)大气压力:86kPa~106kPa。5.2外观要求测缝计的外观应符合下列要求:a)仪器各部分连接牢固,无锈斑及裂痕;b)仪器引出的电缆、护套应无损伤;c)各类标志、标识应齐全,清晰无误。5.3主要性能测缝计的分辨力、滞后、不重复度、非线性度/不符合度、综合误差均应符合表2的规定。筑Z.Z0
GB/T3410.2-2008表2主要性能参数分辨力≤0.1%FS滞后≤1.0%FS不重复度≤0.5%FS非线性度/不符合度≤2.0%Fs综合误差≤2.5%FSa不符合度只适用于变形特性用曲线来表示的测缝计。5.4绝缘性能测缝计绝缘电阻应大于50M。5.5稳定性5.5.1测缝计按额定值加、卸荷10次,其性能应满足如下要求:a)零点漂移应不超过士0.5%f.s;b)绝缘电阻仍应符合5.4的要求。5.5.2测缝计静置30d,扣除环境因素变化对零点漂移的影响,其性能应满足如下要求:a)零点漂移应不超过士0.5%f.s;b)绝缘电阻仍应符合5.4的要求。5.6温度影响温度为0℃~40℃的使用范围内,温度修正后影响不应超过士0.04%f.s/℃。5.7温度测量误差测缝计温废测值误差不应超过年卖5.8防水密封性测缝计在表1规定的压力水中连续工作2h应无渗漏,其绝缘性能应符合5.4的要求。5.9机械环境适应性在包装状态下,测缝计应能适应运输、装卸、搬运过程中可能出现的振动、跌落、冲击、碰撞等意外情况,其各项性能及功能应正常。5.10可靠性要求测缝计的可靠性要求用平均寿命(MTTF)来描述,其MTTF值应不小于40000h。6试验方法6.1试验设备主要试验设备包括:a)高低温湿热试验箱;b)测缝计校准仪;c)振弦式读数仪(精度0.01%FS);d)100V兆欧表;e)恒温水槽;)压力容器;g)冰点槽;h)振动试验台:)跌落试验台;j)冲击试验台:k)碰撞试验台。3筑Z.Z0
GB/T3410.2-20086.2试验环境条件6.2.1参比试验大气条件6.2.1.1温度:20℃士2℃。6.2.1.2相对湿度:60%~75%。6.2.1.3大气压力:86kPa~106kPa。6.2.2正常试验大气条件6.2.2.温度:十15℃~十35℃(在每项试验期间,允许的温度变化每小时不大于1℃)。6.2.2.2相对湿度:不大于85%。6.2.2.3大气压力:86kPa~106kPa。6.3试验要求除条文中另有规定外,测缝计进行试验时应满足下列条件:a)测缝计应在参比工作条件下预先放置24h以上;b)在试验前,在测量变形范围内,应将测缝计预先拉压不少于3次循环;c)测缝计校验试验时,校准点应包括基点和满量程点,并在全量程范围内均布取6~11点;校准循环应不少于3次。注:如不能实现均布安排校准点,可允许在一个端点处不均布,具体校准点数可由相应的产品标准规定,6.4试验方法6.4.1工作环境条件必要时在5.1规定环境下,按GB/T154062007的7.2.1进行试验,受试测缝计应工作正常,表面无锈蚀、剥落等6.4.2外观目测检查,应符合5.2要求。6.4.3主要性能将仪器固定在专用校准仪上,试验前将仪器在满量程范围内测量其输出。将仪器满量程位移量按20%分档,进行3个行程的测量,记下各档位的标称值(S)及对应的读数值(R)。通过上述试验获得的数据,按附录A的计算方法确定测缝计的分辨力、滞后、不重复度、非线性度(不符合度)、综合误差等,结果应符合5.3的要求。6.4.4绝缘性能测缝计在正常试验大气条件下,在规定环境下用100V兆欧表测量芯线与外壳之间电阻,应分别满足5.4的要求。6.4.5稳定性6.4.5.1测缝计在正常试验大气条件下,按额定值加、卸荷10次,每次保持30$;然后,让其恢复自然状态2h,其零点变化及绝缘电阻应满足5.5.1的要求。6.4.5.2测缝计在正常试验大气条件下,在规定的稳定性检定周期内,进行3次或3次以上的零点测量,扣除环境因素影响后的零点漂移值及绝缘电阻应符合5.5.2的要求。6.4.6温度影响将测缝计放入高低温箱中,从常温开始降温至测缝计最低正常工作温度,保持2,读取输出值,然后升温至测缝计最高正常工作温度,保持2h,读取输出值。进行修正后的测量误差值应符合5.6要求。6.4.7温度测量误差测缝计在0℃、30℃、60℃三个温度点附近任一测试点的实际温度与实测温度之间的最大差值应符合5.7的要求。6.4.8防水密封性将测缝计放置在压力容器中,加水压至表1规定的压力下,按规定压力值保持2h,用额定直流电压4筑Z.Z0
GB/T3410.2-2008为100V兆欧表对测缝计测量芯线与外壳之间的绝缘电阻,结果应符合5.4的要求,且输出读数应稳定。6.4.9机城环境适应性6.4.9.1振动在运输包装状态下,设置振动系统的扫频振动频率为10Hz~150Hz~10Hz,扫频速度为1个倍频程/mi,加速度为2g,对测缝计每单轴进行循环3个周期振动试验。试验后测试其性能,结果应符合5.9的要求。6.4.9.2自由跌落在运输包装状态下,设置自由跌落机的跌落高度为300m,将测缝计自由跌落在平滑、坚硬的混凝土面或钢质面上,共进行3次跌落试验。试验后测试其性能,结果应符合5.9的要求。6.4.9.3冲击(选做)在运输包装状态下,设置冲击试验台的加速度为30g,脉冲持续时间为6s,对测缝计按每个面3次,6个面共进行18次的冲击试验。试验后测试其性能,结果应符合5.9的要求。6.4.9.4碰撞(选做)在运输包装状态下,设置碰撞试验台的峰值加速度为25g,脉冲持续时间为6s,速度变化量为0.95/s,将测缝计按非工作状态、正常工作位置上进行3000次的碰撞试验。试验后测试其性能,结果应符合5.9的要求。6.4.10可靠性可靠性试验参照GB/T5080.7-1986规定执行。7检验规则7.1出厂检验7.1.1测缝计应逐台进行出厂检验。7.1.2出厂检验由制造厂的质量检验部门按本部分6.4.2、6.4.3、6.4.5、6.4.8的规定分别进行检验,检验结果应完整保存、备查。7.1.3每台测缝计经检验合格后,应有合格证方可出厂。7.2型式检验7.2.1测缝计有下列情况之一时,应进行型式检验:)新产品提交技术(定型)鉴定或产品科技成果(项目)鉴定前:b)新产品试生产或老产品转厂生产后;?)产品结构、材料、工艺有重大改变,可能影响产品性能时;d)正常生产时,定期或积累一定产量后;e)产品长期停产(3年以上)后,需要恢复生产时;)出检验结果与上一次型式检验有较大差异时;g)国家质量监督机构提出进行型式检验要求时;h)根据合同规定双方有约定时,7.2.2型式检验应由制造厂质量部门或专业质检机构按产品标准规定的全部试验项目(设备可靠性试验除外)进行全性能检验。7.2.3型式检验的样品应从经出厂检验合格的产品中随机抽取,一般单机台数不应少于3台,若产品总数少于3台,则应全检。7.2.4可靠性试验为非型式检验项目,可通过专项试验进行,也可以在运行或鉴定移交时进行统计。7.25试验结果的评定:型式检验中有一台及以上单机产品不合格时,应加倍抽取该产品进行试验。若仍有不合格时,则判该批产品为不合格;若全部检验合格,则除去第一批抽样不合格的单机产品,该批5霸Z.ZC.ET
GB/T3410.2-2008产品应判为合格。7.2.6型式检验的产品需要更换易损件时,应在更换后再经出厂检验合格后方能出厂。8标志和使用说明书8.1标志8.1.1产品标志测缝计产品标志的内容有:a)产品型号和名称;b)制造单位和商标;c))制造日期及编(批)号;d)其他。8.1.2包装标志8.1.2.1外包装测缝计外包装标志的内容有:a)产品型号、名称及数量;b)箱体尺寸(mm或cm):长X宽X高;c)净重及毛重(kg);d)装箱日期;c)到站(港)及收货单位;)发站(港)及发货单位;g)国家工业产品生产许可证标志及编号,J.NE8.1.2.2内包装测缝计内包装标志的内容有:a)产品型号及名称;b)制造单位或商标;c)其他。8.1.3图示标志包装储运图示标志应按GB/T191和GB/T6388的有关规定正确选用.8.1.4国家工业产品生产许可证标识对于获得国家生产许可证的振弦式测缝计,其产品随机文件及包装箱上应明确标注产品生产许可证编号。8.1.5文字标识产品标志中所使用的各种文字、符号、计量单位等,均应符合有关标准的规定。8.2使用说明书测缝计使用说明书的内容按GB9969.1的规定。9包装、运输、贮存9.1包装9.1.1要求测缝计的包装应符合下列要求:)包装箱应牢固可靠、美观和经济的要求,应做到结构合理、紧凑、防护可靠,在正常储运、装卸条件下,应保证设备不致因包装不善而引起产品损坏、结构松动、散失和降低准确度等;b)包装箱应有措施保证产品在运输或携带使用途中不发生窜动、碰撞、摩擦;6興Z.ZC.ET
GB/T3410.2-2008附录A(规范性附录)测缝计主要性能参数计算方法A.1测缝计变形量的特性A.1.1变形特性用线性拟合表征的测缝计,一般采用最小二乘直线[见式(A.1)]:P:=kN+C十b(T:-T,)…(A.1)式中:P:一第i个测试点作用在测缝计的变形量;k一一测缝计系数;N一一输出频率的平方差,N=ff后,单位为二次方赫兹(Hz);C一测缝计自由状态输出;b一测缝计温度补偿系数:T,一测缝计测试点温度,单位为摄氏度(℃);T,一测缝计基准温度,单位为摄氏度(℃);f一一测缝计测量点输出频率平方,单位为二次方赫兹(Hz2);后-—测缝计基准点输出频率平方,单位为二次方赫兹(Hz2)。注:温度补偿系数5确定方法可由相应的产品标准找定网JZ,J?SCA.1.2变形特性用非线性拟合的测缝计,其数据处理宜采用最小二乘法[见式(A.2)门,其方程可包含温度补偿项:Pg=a0十a15十a2+…十an”…(A.2)式中:P:一一第i个测试点作用在测缝计的变形量:ag、a1、a2、…、a,—测缝计系数;£一一测缝计测量点输出量。A.2测缝计主要性能A.2.1加荷上限输出频率f,用式(A.3)计算:……(A.3)式中:∫,一一加荷上限输出频率,单位为赫兹(Hz);f一第j次加荷上限输出频率,单位为赫兹(Hz);m—试验循环的遍数(m=1,2,…,m)。A.2.2额定频率输出下限输出f,用式(A.4)计算:f=2fn*………………(A.4)m式中:∫,一加荷下限输出频率,单位为赫兹(Hz):f一第j次加荷下限输出颜率,单位为赫兹(Hz)。Z.ZS心
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