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振弦式锚杆测力计产品介绍
一、产品概述
振弦式锚杆测力计是一种基于振弦传感技术的高精度力学监测设备，专为矿山、隧道、边坡、大坝等工程领域设计，用于实时测量锚杆或锚索的轴向受力状态。其核心优势在于通过振弦频率变化与受力关系的物理原理，实现长期稳定、抗干扰能力强的监测，为工程安全提供可靠数据支持。
二、工作原理
振弦式锚杆测力计的核心部件是一根高强度钢弦，当锚杆受力时，测力计内部机械结构将轴向力转化为钢弦的张力变化。钢弦张力改变会导致其固有振动频率发生变化，通过电磁激励装置使钢弦振动，并采集其振动频率信号。根据标定公式（频率与力值呈线性关系），可精确换算出锚杆的实时受力值。
三、核心优势与特点
1. 高精度与长期稳定性
- 测量精度：±0.1%FS（满量程），分辨率达0.001Hz，可捕捉微小力值波动。
- 温度补偿：内置双金属片或数字温度传感器，自动修正温度对钢弦频率的影响，确保-20℃～+80℃环境下数据稳定。
- 长期漂移率：年漂移率≤0.1%FS，适合长期埋设监测。
2. 抗干扰与环境适应性
- 防护等级：IP68，全密封不锈钢外壳，耐水压≥2MPa，适应潮湿、腐蚀性环境。
- 抗电磁干扰：采用屏蔽线缆及数字滤波技术，有效抵抗爆破震动、高压电网等干扰。
- 耐冲击性能：通过50g冲击试验（11ms半正弦波），适应爆破震动等复杂工况。
3. 结构设计与耐用性
- 紧凑型结构：锚索内径适配Φ15.24mm～Φ32mm钢绞线，测力筒高度≤100mm，便于狭小空间安装。
- 材料升级：钢弦采用马氏体不锈钢，抗疲劳寿命≥10^7次循环，确保10年以上使用寿命。
- 模块化设计：传感器与数据采集模块分离，便于维护与更换。
四、技术参数
| 参数项 | 技术指标 |
|---|---|
| 测量范围 | 0～500kN（可定制扩展至0～1000kN） |
| 精度 | ±0.1%FS |
| 分辨率 | 0.001Hz（对应力值分辨率0.01kN） |
| 温度范围 | -40℃～+50℃ |
| 防护等级 | IP68 |
| 输出信号 | 4～20mA、RS485、蓝牙5.0（可选） |
| 电源 | DC 12～24V，功耗≤0.5W |
| 尺寸 | Φ120mm×150mm（标准型号） |
五、使用方法与操作流程
1. 安装前准备
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锚杆处理：
- 清理锚杆外露部分至金属光泽，长度≥300mm，无毛刺、锈蚀。
- 使用激光对中仪确保锚杆轴线与测力计中心线偏差≤0.3°。
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垫板加工：
- 采用Q345B钢板制作上下垫板，中心开孔与测力计同径，四周焊接4个M16支撑耳朵。
- 垫板表面粗糙度Ra≤1.6μm，确保与锚梁贴合度≥98%。
2. 安装与预紧
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垫板焊接：
- 使用CO2气体保护焊，焊接电流140～160A，焊缝高度≥8mm，冷却后进行UT探伤检测。
- 接触面涂抹MOLYKOTE 1000润滑脂，填充微小缝隙，减少摩擦误差。
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预拉操作：
- 连接手动液压泵与测力计，关闭回油阀，以1MPa/s速率加压至设计预紧力（如85%额定载荷）。
- 监测频率变化，使用水平仪调整组件角度，确保无偏心受力。
