振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)原理及結(jié)構(gòu)：

一般振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)是采用在中空的承壓簡(jiǎn)體上固定應(yīng)變傳感器，通過(guò)測(cè)量承壓簡(jiǎn)體的應(yīng)變變化推出承壓簡(jiǎn)體上承受的荷載，傳統(tǒng)的應(yīng)變傳感器多采用應(yīng)變片或其他電阻式應(yīng)變計(jì)、這種形式的荷重計(jì)在一般工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域獲得了非常廣泛的應(yīng)用，但水電工程的野外惡劣環(huán)境，對(duì)這種應(yīng)變片式的振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性一直是一種嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

在業(yè)界早期的嘗試中，也曾推出過(guò)一種基于液壓傳遞方式的振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)，但由于在承壓狀態(tài)下液體不可避免的非線性壓縮及溫異特性等，導(dǎo)致液壓式振弦式錨桿計(jì)無(wú)法獲得的使用精度和可靠性。

自80年代開(kāi)始，弦式傳感器技術(shù)開(kāi)始在國(guó)外應(yīng)用于振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)并獲得了一定成功。

弦式振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)的基本原理是在承壓簡(jiǎn)體上安裝高穩(wěn)定性、靈敏度的應(yīng)變弦式傳感器或力傳感器。一般認(rèn)為技術(shù)成熟的弦式傳感器具有比應(yīng)變片更好的零點(diǎn)穩(wěn)定性以及更強(qiáng)的抗干擾能力，同時(shí)其信號(hào)輸出是頻率而不是電壓，頻率信號(hào)能夠長(zhǎng)距離傳輸而不會(huì)由于電纜電阻，接觸電阻變化引起明顯的衰減等特點(diǎn)。

在另一方面，盡管采用弦式儀器具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，由于弦式振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)的設(shè)計(jì)加工涉及到許多的技術(shù)難題，目前上也只有個(gè)別著名弦式儀器廠商能夠生產(chǎn)出真正品質(zhì)優(yōu)異長(zhǎng)期可靠的弦式振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)。

本文所涉及的弦式振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)系采用美國(guó)基康公司的振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)專用弦式傳感器，其結(jié)構(gòu)參照了基康的設(shè)計(jì)并根據(jù)中國(guó)的錨具特點(diǎn)進(jìn)行了改良設(shè)計(jì)。

其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示:

由高強(qiáng)度合金鋼制成的中空承壓簡(jiǎn)周邊上沿均勻布置有多個(gè)弦式傳感器，作用在承壓簡(jiǎn)上的荷載可由固定在筒體上的弦式傳感器直接測(cè)出。采用多個(gè)傳感器器可以減少或消除不均勻或偏心荷載的影響。

為了傳感器的可靠固定，采用了點(diǎn)焊或其他技術(shù)將傳感器牢固焊接在簡(jiǎn)體上。簡(jiǎn)體內(nèi)另外設(shè)置了熱敏溫度計(jì)用于測(cè)量振弦式礦用錨桿測(cè)力計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度。

為了適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣條件，采用了整體密封技術(shù)，從而可以錨索測(cè)力計(jì)在2MPa水壓下正常工作。