振弦式礦用錨桿測力計原理及結(jié)構(gòu)：

一般振弦式礦用錨桿測力計是采用在中空的承壓簡體上固定應(yīng)變傳感器，通過測量承壓簡體的應(yīng)變變化推出承壓簡體上承受的荷載，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、這種形式的荷重計在一般工業(yè)和實驗室領(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，對這種應(yīng)變片式的振弦式礦用錨桿測力計的長期穩(wěn)定性一直是一種嚴峻的考驗。

在業(yè)界早期的嘗試中，也曾推出過一種基于液壓傳遞方式的振弦式礦用錨桿測力計，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無法獲得的使用精度和可靠性。

自80年代開始，弦式傳感器技術(shù)開始在國外應(yīng)用于振弦式礦用錨桿測力計并獲得了一定成功。

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

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

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

其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示:

由高強度合金鋼制成的中空承壓簡周邊上沿均勻布置有多個弦式傳感器，作用在承壓簡上的荷載可由固定在筒體上的弦式傳感器直接測出。采用多個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，采用了點焊或其他技術(shù)將傳感器牢固焊接在簡體上。簡體內(nèi)另外設(shè)置了熱敏溫度計用于測量振弦式礦用錨桿測力計及現(xiàn)場環(huán)境溫度。

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