JCQ应用指南.doc

JCQ-503应用指南JCQ静力载荷测试仪应用指南徐州市建筑工程研究所目 录一、概况二、设备的安装与注意事项2.1 供电电压的确定 12.1.1仪器的用电 12.1.2油泵的用电与电机接线方法 1l 采用油泵流量自动控制器 2l 采用油泵开关控制器 22.2 传感器的安装 22.2.1力传感器的安装 2l 轮辐式 3l 柱式 32.2.2压力传感器的安装 32.2.3位移传感器的安装 32.3加载设备的安装 42.3.1油压千斤顶 42.3.2电动油泵 42.3.3油路配件 42.4仪器的安装 42.4.1仪器安装 42.4.2设备的接地 42.4.3屏蔽电缆插头、插座的使用注意 52.4.4现场其他注意事项 5l 注意现场的电源 5l 使用电焊机须知 52.5试验完成后的拆卸 52.5.1测量设备 52.5.2加载设备 5三、 异常现象与故障的判定与处理3.1常见故障的判定与处理 63.1.1开机无指示 63.1.2按键不起作用 63.1.3仪器液晶屏显示异常 63.1.4荷载数据的跳动与异常 63.1.5 荷载数据不传输 73.1.6 荷载数据错误 73.1.7 位移传感器显示错误 73.1.8 位移传感器与仪器显示相差大 73.1.9 位移数据不传输 73.1.10 荷载加不上压 83.1.11控载不正常 83.1.12干扰对测试的影响 93.1.13油泵流量自动控制器的欠压 93.1.14电缆、插头故障的处理 93.1.15电机漏电 103.2突发问题的处理 103.3其他 103.3.1 温度对位移传感器显示的影响 10四、传感器的故障与防潮、防水处理 4.1 力传感器与压力传感器 104.2 位移传感器 11五、设备的选用5.1 传感器 115.1.1测力传感器和油压传感器的选用 115.1.2位移传感器 135.2 千斤顶 14l 单油路千斤顶 14l 双油路千斤顶 145.3 电动油泵 145.4 油泵控制器的选用 155.4.1油泵流量变频控制 155.4.2油泵的开关控制 16六、其他6.1 仪器荷载值的定性检查 166.2 传感器的系数 16l 力传感器的系数 16l 压力传感器的系数 16l 压力变送器的系数 17l 多顶并联时的传感器系数 176.3 位移传感器的电池与更换 17一、概况 在桩基静载荷实验中，由于采用了JCQ系列静力载荷测试仪，实现了测试工作的自动化。不仅改变了测试工作的环境，减轻了劳动强度，保障了测试人员的人身安全，而且提高了劳动效率，降低了人员费用，更重要的是提高了测试数据的准确性和可靠性。因而从根本上改变了原有测试方法的落后状况，有效地增强了使用单位在桩基检测市场上的竞争能力。仪器投产十余年来，受到了全国各地广大用户的普遍欢迎。 JCQ 系列静力载荷测试仪是微机控制的智能化电子仪器。该仪器从系统的功能性、实用性、方便性、先进技术的采用，性能技术指标的保证以及非常重要的传感器选用等方面的确定，均是综合我所技术人员长期在桩基静载试验现场进行电测工作的实际经历，针对现场测试实际需要和客观条件的要求，并采纳全国各地许多宝贵的现场测试经验，经历数年，反复修改、提高完成的。仪器系统由测控主机、传感器、油泵控制器等几部分组成，与反力装置，加载装置一起，可根据规范的要求对试桩加载、补栽、判稳进行全自动（或人工）控制。具有数据的真实性与准确性好和防止非正常干预等特点。还具有多种自动报警功能及加载保护功能，以便试验过程中出现异常时可自动报警或强行停止加载。可输出符合建筑桩基承载力试验规范要求的各种图表和试验报告。 由于该系统涉及到电子、计算机、建筑、机械等多种行业的技术，特别是数据的采集与控制部分采用了与传统试验方法完全不同的设备，试验的过程由纯粹人工掌握变为仪器控制。这样往往使得一些即使是熟练掌握传统试验方法的测试人员也可能感觉不甚了解。而对于以往很少或从未接触过桩基试验的人员来讲，更是觉得十分陌生。另外由于精密的仪器、传感器等部分在环境条件（包括自然条件与人为条件）恶劣的工地现场使用，它们有着一些不同于传统设备的安装、操作、防护、保养的方法。同时不可避免地可能会发生一些故障。这其中有相当比例是由于测试人员不甚了解或处理不当而造成的。因此很有必要介绍一些基本的、也是很实用的知识， 供大家参考。希望广大的测试人员通过适当的学习，能得心应手地掌握该套设备且具有一定的预防或解决意外问题发生的能力，使得测试工作得以顺利进行。二、设备的安装与注意事项 设备的安装主要包括仪器与传感器的安装、电缆的连接以及加载设备的安装等。2.1 供电电压的确定2.1.1 仪器的用电 JCQ系列测试仪均由单相交流220V电源供电。其中503、503A、503B、302型还可由直流12V供电。一般的60Ah汽车电瓶可以连续使用约三昼夜。2.1.2 油泵的用电与电机的接线方法:( 油泵供电根据控制的不同有二种方式)l 系统采用油泵流量自动控制器 本方式为变频调速方式。油泵流量自动控制器将输入的单相220V交流电源转变为三相220V变频电源，送至油泵电机，自动调节电机频率，也就是改变电机转速，达到调节油泵出油量的大小供给千斤顶。由于本方式不用三相交流380V电源，所以必须将电机绕组的原接三相380V电源改为三相220V接法，即是将绕组的星型接法改为三角形接法。 油泵流量自动控制器输入电压为单相交流220V，容量为1500W。现场无交流电源时可以使用小型单相220V/2KW汽油发电机。单相220V电源由外线路进入油泵流量自动控制器大三芯电源输入插座内（插座内1、2脚为电源，3脚接地） ，经过内部转换，由另一大四芯圆孔插座输出三相220V变频电压送至高压油泵电机（插座内1、2、3脚为电源，4脚为接地）。 配套30m电机电缆接4脚的应是黄绿双色或黑色线，此线应可靠接在油泵电机外壳上。注意：凡由我处配套供应使用油泵自动流量控制器的系统，油泵电机原星形接法已改为三角形接法，以适应油泵流量自动控制器提供的三相220V变频电压。 用户如自行提供油泵必须将电机改为三角形接法。 油泵控制器输出为三相220V变频电压，而非380V工频电压。此电压只有在接上有效负载后方能正确测量，且用不同的万用表测出的电压值可能会有所不同。这一点要引起注意，以防造成误判。l 系统采用油泵开关控制器 本方式为开关控制。油泵开关控制器起到一个电源开关作用，根据需要自动地控制油泵电机的开停，以达到控制油压的目的。油泵开关控制器的输入、输出都是三相380V交流电源，因此油泵电机接法不需变动，保持原星形接法即可。 油泵开关控制器控制功率为交流三相380V，1500W。 油泵控制器输入的三相380V交流电源接入标注电源的四芯电源输入插座内（插座内1、2、3脚为电源，4脚接地） 。由标注为油泵的四芯圆孔插座输出三相380V交流电压送至高压油泵电机（插座内1、2、3脚为电源，4脚为接地）。 配套的四芯输入电缆和30m电机电缆接4脚的应是黄绿双色或黑色线，此线应可靠接在油泵电机外壳上。 注意：这二种控制器的电源输出电缆（即电机电缆）是相同的，而输入电缆有所不同。油泵流量自动控制器输入电缆为二芯或三芯（3脚接地），油泵开关控制器输入电缆为三芯或四芯（4脚接地）。2.2 传感器的安装 2.2.1力传感器的安装 测力传感器尤其是较大吨位的轮辐式传感器体积较大，重量较重，安装时特别要注意保护好输出电缆，切勿将其根部碰伤，碰断。 仪器系统所用的轮辐式、柱式测力传感器为非防水型，使用、保管应予以注意。测力传感器不用时，应置于室内干燥的架子上。进入工地后应及时就位使用。若暂时不用时，不允许直接置于地上，而应用木板等物架高，上面用防水之物暂时遮盖，以防雨水。如随意将传感器放于地上，则很容易使传感器受潮以至影响工作（如已受潮可按下述传感器受潮章节处理）。这种情况应该引起足够的重视。 l 轮辐式 轮辐式传感器的受力部位上面为中心凸起的圆柱体和下面的周边圆环。下面中心下凹部分为封装盖板，任何情况下此部分都不允许受力。 传感器放置 于千斤顶上，方向一般应将凸起面朝上。上面因压头较小，要加垫厚钢板，以防损坏反力钢梁；下面一定要根据测量力值的大小垫上厚度至少20mm的单层或多层具有足够刚度的钢板，其直径或最小边尺寸要大于传感器直径，以防千斤顶活塞直径较小，顶在传感器中间封盖部分，造成测试数据极不 准确，甚至将传感器顶坏。由于需垫多层厚钢板，所以在安置钢梁时要注意测力传感器的预留位置要留有充足的余量。l 柱式 柱式荷重传感器上端受力点为一球面，此球面高度较低，使用时应避免钢梁受力变形碰到传感器筒壁上。必要时可以将传感器上端盖旋掉使用。 2.2.2压力传感器的安装压力传感器的安装位置在条件许可的情况下以靠近千斤顶为最佳，应尽量避免直接安装在油泵上。一般应安装在油路多通上，这样能有效地减轻油泵电机开、停所引起的油压冲击及滞后现象。2.2.3位移传感器的安装 容栅式位移传感器属于精密设备，保管使用时一定要注意轻拿轻放，保持清洁。尤其在现场使用时，要注意防止碰撞，以免造成传感器变形，影响使用。使用完毕后擦干净后放入包装盒内保管。传感器的安装可用传感器壳体上的二个固定孔安装专用支架，用磁性表座固定。 DSB-50 普通型位移传感器使用前应先打开传感器电源开关检查。如数据显示跳动，则为电池电压不足，需要换电池（电池最好选用国内正式厂家产品）。如移动测杆而数据不变，则是传感器已进入数据保持状态。这时可用双手同时按“清零”与“公英制转换”键一次至数次，使显示器中单位符号出现“mm”即可解除保持状态。MS-50密封型传感器如遇到同上所述移动测杆而数据不变或其他显示异常状况，可打开上盖，将电池取出一分钟以后重新装上即可解决。 MS-50密封型传感器具有防雨水、防尘的特点，但不能泡在水里使用。安装时应保持测杆朝下的方向。七芯插座内有密封橡胶圈，与传输电缆连接时，插头应拧紧。密封型传感器的传输电缆是特制防水型的，有两种电缆 的用户不要用错。 位移传感器安装时其液晶显示器应朝向容易观察的方向。同时要注意初始时测杆位置应留有几毫米余地，以避免几个位移测点沉降不均匀时造成传感器测杆悬空或被顶坏。当准备就绪，测试即将开始前进行位移数据清零时，应该利用传感器“清零”按钮清零。这样传感器的显示与仪器的显示保持一致，不会引起错觉。当然直接利用仪器的清零功能清零也可以。但这种清零将会出现传感器的显示数据与仪器的显示数据不一致的现象。不过这两种清零方法使用效果是等同的，不会带来误差。 2.3 加载设备的安装加载设备主要由油压千斤顶、电动高压油泵、高压油管、油路多通、快速接头等组成。2.3.1 油压千斤顶千斤顶就位后，顶（包括力传感器）与反力梁之间的应垫足钢板，使空隙尽量小，这样可使千斤顶活塞的有效行程尽可能的大。 需要二个或多个千斤顶并联工作时，千斤顶在承压台上的位置应保证使千斤顶的合力通过试桩中心在安装双油路泵、顶时，应注意千斤顶下面的进油嘴为加载，上面的进油嘴为卸载。二个或多个千斤顶并联工作时，系统所用力（压力）传感器的系数必须与之对应（祥见下述“多顶使用时 的系数”）2.3.2 电动油泵 要注意油泵内液压油是否够用，在多顶并联使用时还要准备足够需要补加的油。安装油管时，要注意油泵和千斤顶间的距离，油管曲率半径应不小于200mm（尽可能大），严禁油管打折，以防高压油泄漏伤及现场人员。高温季节应避免阳光直晒，防止油温升高。 高压油泵电机的接线要保证电机顺时针方向旋转。 使用前应仔细阅读使用说明书。 由于空气可以被压缩，故油路系统连接完成后必须排气，不得把空气打入千斤顶，否则压力稍大将加不上压，造成试验中途不得不终止。可反复操作油泵加、卸载几次即可。2.3.3油路配件在连接加载设备时，为防止漏油，所有的高压快速接头（直通接头）及压力传感器在安装前应保证油孔中不得有污物，否则要清洗干净；拧入千斤顶、油路多通时，必须加生料带密封，以防漏油。2.4 仪器的安装注意2.4.1仪器的按装仪器的安装即是将整个测试系统组装起来。所有的连线、传感器、油泵控制器、加载系统都应在通电前连接好。2.4.2设备的接地 503A、503B、302测试仪后面板上黑色接线柱既是仪器外部直流供电的负极端，也是仪器系统的保护接地端（503C为保护接地端）。保证良好的接地是仪器系统可靠地工作以及保障人身安全的重要措施。安装接地线时应采用一较粗多股铜线，一端连接接地端子，另一端应焊（或用螺丝上紧）在一根长度 1米的铜棒上，将铜棒打入潮湿的地下 0.8 米处。2.4.3电缆、插头、插座的使用注意 仪器与传感器间采用选用的屏蔽电缆，既能对干扰信号起到屏蔽作用，又能增加其机械强度。现场使用时最好能架空使用，以避免车轧，人伤。电缆在使用一段时间后，插头如有松动，需逆时针拧紧。特别是插头后端的固定螺丝务必拧紧。在恶劣现场使用的电缆，尤其是在开始安装和结束拆除时，一定注意两端插头不要掉进泥水中，也要避免泥沙进入插头。如有上述情况发生，可用无水酒精清洗干净，晾干即可。插头、座长久使用后都可用无水酒精擦洗，保持清洁。 为提高可靠性，JCQ系列仪器均选用价昂的镀金插头（座）。此类插头（座）只要准确拧到位，绝无接触不良之弊病。在拧插头时，应先将插头里的豁口对准插座里的凸起部位，左右稍微转动，让二者准确定位，再将其拧紧。如在旋动时有阻塞感觉，应退出检查，以防将插针顶坏。2.4.4现场其他注意事项l 注意现场的电源 试验现场提供的电源绝大部分为临时所设，而且经常发生人为断电现象。这就要求我们对供电状况有所注意。一是尽量避免断电；二是更要注意人为断电后，工地经常调换所用设备供电，这就容易给我们的设备供电带来隐患。曾发生过多次断电恢复供电后将220V错供为380V电，造成烧坏油泵流量控制器和仪器的事故。l 使用电焊机须知 位移传感器安装就位后，严禁用电焊机进行诸如焊锚筋之类的操作，以防电焊机产生的强电脉冲干扰测试数据，甚至击穿位移传感器的电路板。确需使用焊机类电器时，应将传感器取下，待电焊机使用完毕后，再重新安装传感器。这一点，在试验中间需进行焊接时更要注意。2.5 试验完成后的拆卸2.5.1测量设备 试验结束以后，首先断掉油泵流量控制器（开关控制器）、仪器的电源，然后再行拆卸。拆卸步骤为：将连接仪器的各线拆下，把仪器表面浮土擦净，装箱。 拆除电缆。插头拧下后，电缆应及时擦干净收好，要注意插头不要放在地上，以防进去泥沙，或掉进水里。尤其是力传感器和压力传感器的电缆是和传感器连在一起的，更要注意。可把电缆绕短，用塑料袋将插头扎上。 拆除位移传感器。先将传感器从磁性表座上拆下，然后再拆表座，以避免先拆表座时表座突然去磁，使传感器倒下受损。特别是表座吸附在圆形基准梁时更要注意。传感器应擦拭干净，普通型应将电源关上，放入盒中。 力传感器拆除时应注意不要碰坏电缆。拆下后应放入箱中妥善保管。2.5.2加载设备 加载部分拆除时，主要应注意泵、顶、油管、油路配件的接口不要进去泥沙和受到撞击，损坏罗纹。千斤顶的油嘴特别要注意，要及时拧上封盖。压力传感器装在千斤顶上使用，用完后不拆下来的，在千斤顶的吊装、运输过程中，应有妥善的防护措施。三、 异常现象与故障的判定与处理在设备的使用过程中不可避免地可能会发生一些问题。这些问题有的可能是外部的环境所造成，也有的是设备本身的故障产生，还有的由于使用人员对设备不甚熟悉而处理不当或工作中责任心不强所致。在现场测试过程中，外部环境所造成的问题一般为系统受到干扰，产生电磁干扰影响传感器，造成测试数据不稳定，控载不正常等故障；严重时甚至可能造成设备的损坏。如电焊机工作时的干扰有可能损坏位移传感器等。设备的故障比较广泛。加载系统比较常见的是油路漏油，造成荷载值下降或加不上压等。这种现象比较明显，而且一般发生初次使用的新设备上或年久失修的老设备上。使用人员比较容易判定，可对症下药加以解决。而测量系统的故障则较为复杂。不同的故障部位可能造成同样的故障现象。相对来讲容易出现故障的一般发生在配套的传感器、电缆、插头等部分。而仪器本身由于其可靠性较高，一般较少发生故障。所以当出现问题时，应根据故障发生的表面现象，首先从外部设备进行检查，确定故障所在位置，加以处理。3 1 常见故障的判定与处理3.1.1开机无指示开机后指示灯、数码管不亮（503、503A、503B、302型）检查有无220V电源电压 保险丝是否烧断，如断，换一新保险丝（0.5A）重开试之。如再烧，可在直流输入端子输入12V直流电，如显示正常，则仪器变压器坏，可自行更换或寄回我所修理。3.1.2按键不起作用仪器按键不起作用（503、503A、503B、302型）薄膜面板与插座连接不好。打开仪器盖板，将前薄膜面板的薄膜电缆从插座拔出，用无水酒精把氧化部分擦干净，重新定位装入即可。3.1.3仪器显示屏显示异常503B型仪器液晶屏显示暗淡或发黑，可用小号十字螺丝刀调整仪器后面板对比度电位器至显示最佳。3.1.4荷载数据的跳动与异常 仪器显示的正常荷载值，在加载（或补载）阶段应是一个均匀缓慢增大的值。当加载（或补载）结束时，显示的当前荷载值应是一个相对稳定值。随着桩基的沉降，原本稳定的当前荷载值应缓慢地变小，减小为所设补载下限值，然后随着仪器的补载，又将逐渐增加至当前荷载值。 当仪器显示的荷载值，出现较大幅度的无规律的跳动而无法恢复至正常，尤其是加载（或补载）结束后正常显示阶段，出现这种现象即可判定为荷载值跳动。 需要说明的是，对于一些微小的跳动，比如因为仪器采用的数字电路造成的“0”和“1”的变化，通过传感器的标定系数换算而引起的跳动（如某传感器的标定系数为0.5，则会有2kN的正常跳动。标定系数越大跳动越小），以及因为仪器荷载通道的高灵敏度、高分辨率而出现的荷载值的轻微变化（如振动、大风等通过堆载、钢梁对传感器的影响）均不应视作荷载值的跳动，因为这种变化是正常的。所以这种跳动不会给我们的试验带来不良影响。当采用传统油压表时则因其分辨率太低根本无法看到这种跳动。 造成荷载值跳动的主要原因有：荷载传感器受潮（包括传感器的电缆、插头），连接电缆、插头接触不良，插座插针被顶进等。受潮可按下述传感器受潮章节处理。接触不良可用万用电表的电阻挡检查。3.1.5 荷载数据不传输 当荷载施加正常，而仪器显示的荷载值为零或一固定值且不变化，即可判定为荷载值不传输。造成的主要原因有：传感器内部断线、短路，接线盒、电缆、插头短路等。仪器自身也能造成此种故障。 检查步骤为：先将传感器插头拧下，用万用电表电阻挡检查传感器是否正常。如正常，可用万用电表的25V直流电压挡检查接线盒荷载插座的2、4脚是否有12V 电压（部分机型为6V），如正常，可用手指碰触插座的1、3脚，此时仪器应显示变动的数值。否则，故障则在接线盒、电缆、仪器的范围内。3.1.6 荷载数据错误此处指仪器显示的荷载值有成比例的错误关系。这种错误往往是将传感器的系数输错造成。特别是有多个传感器的使用单位容易造成这种错误。3.1.7位移传感器显示错误独立的传感器显示错误，应先检查电池，如无电应更换。电池如正常，一分钟后重新放入。如在测试中传感器显示错误，表现为数据突变，这一般为强干扰所致。3.1.8传感器与仪器显示相差大 传感器显示正常，而仪器显示和传感器有时相差很大，有时正常。正常情况下，仪器和传感器显示数值相差不大于0.01mm。超出这个范围，可检查传感器是否使用了不合格电池，插座插针是否被顶进去。否则，则为传感器或仪器的传输部分发生了问题。3.1.9位移数据不传输数据不传输在排除了电缆、插头的原因外，则是仪器发生了故障。判定以上故障范围时，可用替换法检查。即用正常的传感器、电缆分别、交叉替换有故障的传感器、电缆；仪器也可用不同的位移通道替换检查，以确认故障所在。 以上故障很多是由于使用不当引起的。正常使用位移传感器的方法，应该在仪器关闭的情况下，把传感器与仪器连接好。不允许带电拔插电缆接头（传感器），如若带电拔插，则容易造成传感器内部电路损坏，造成数据传输不正常。 3.1.10荷载加不上压 荷载加不上压分为几种情况，一种为千斤顶无压力，一种为千斤顶有压力而仪器显示无压力，还有一种为油泵、千斤顶正常而仪器显示的荷载值不变或变动很小。 千斤顶无压力比较好判断。它可能是油泵故障或千斤顶自身原因造成的。可按下述检查： 油泵供电是否正常；电机是否转动。 可单独接上油泵流量自动控制器或开关控制器（但要注意电源与电机绕组相适应），直接按动手控按钮试之。油泵控制阀位置是否正确；油量是否足够。然后将千斤顶进油管拆下，堵住油泵出油口让油泵工作。如能加至油泵额定工作压力（从泵上压力表读出），表明油泵正常，否则为油泵问题。 油泵问题一般有：油阀没关紧，导致油又流回油泵；油泵内油量不够。 如油泵正常，可将千斤顶接上加压。如千斤顶活塞不动，且有漏油现象，说明千斤顶密封圈损坏。如活塞不动，而油泵压力很高，表明油路系统有堵塞。 千斤顶有压力，仪器显示无压力。这种加不上压的原因一般是因荷载传感器、电缆、插头的损坏，致使压力信号无法传至仪器而无法显示。 在加载设备正常，正常操作仪器加压情况下，荷载显示值却不变或者变化很小（明显不正常）。它既可能发生在加载的开始阶段，也可能发生在试验中间的任意阶段。这一般是一些突发事件造成的。比如发生在采用压重平台反力装置时堆载重量不够，采用锚桩反力装置时锚桩的提前破坏，锚杆的断裂等都是造成加不上压的原因。此外千斤顶已到最大行程，不能上升，也使压力加不上去。3.1.11控载不正常 控载不正常的现象一般表现为：加载、补载工作状态异常。特别是补载时，油泵电机反复动作，该停时不停，该启动时不启动，荷载值波动较大。这种现象一般发生在传感器与千斤顶配用不当的使用场合。往往是在复合地基等小吨位试验中使用了压力传感器与较大吨位的千斤顶而发生的。采用压力传感器测量荷载是将压力传感器安置于油路系统内，通过油压的测量，然后根据所配千斤顶来换算出载荷值。由于在油泵电机启动时，高速的旋转使油压突变，对压力传感器有一个冲击（冲击程度依传感器安装位置而定，一般越靠近千斤顶越弱）致使传感器输出有一个较大的瞬时值。在采用机械式压力表时，这种冲击也是存在的，只不过是由于压力表的灵敏度低，分辨率低，表针指示的迟钝等原因，一般不易观察到。在一般最大加荷值为数百kN的试验中，如果配用了数千kN千斤顶（这种配置在试验中是普遍存在的，因为压力传感器的特点之一就是可以配不同吨位千斤顶），将造成压力传感器的标定系数的值较小，致使分辨率降低。这样当每级加载值为几十kN，补载下限按常规设置则很小仅为几kN。这样将造成补载时，电机一启动，由于上述的冲击原因及大吨位千斤顶造成的较小的标定系数，致使荷载值变大，超过了本级所设的荷载值，而实际上荷载值并未加足。这时电机停转，但紧接着冲击作用消失，荷载值又下将。由于补载下限与荷载值相差过小，仪器又进入补载状态。这样电机反复工作，致使控载失常。所以在上述这种小吨位的实验中，原则上不应该使用这种不合理的搭配，而应该使用测力传感器直接测力的方案来进行。3.1.12干扰对测试的影响所谓的“干扰”是一种无用的输入信号，使测量系统产生误动作。它包括一些人为干扰、自然界干扰、固有干扰等。如雷电、电磁波、电网电压畸变等等。它们主要通过电磁、静电、辐射等方式进入测量线路中。比如最常见的无线电干扰（火花干扰）。由于电器装置的启动与关闭会产生电火花，这种电火花是一种高频的电脉冲，它转换为电磁波从空间或其他途径传送到测量仪表，使测量仪表在测量时受到瞬间干扰，有时也会是持续干扰。在我们的测试系统中，干扰主要是通过传感器、传输电缆影响的。对于以上干扰，虽然本仪器系统在设计、制作时已采取相应的措施来减弱和避免，但实际上由于外部干扰是无法完全消除的，所以在现场测试有时不可避免地还会受到干扰的危害。比如对荷载通道干扰可影响传感器，造成荷载值的不稳定，同时也就会造成控载工作的不正常。对于这种情况，通常主要的抑制措施就是合理的接地。仪器后面板上已具有接地端子。当此端子接地良好，而干扰消除不了时，可进一步试将力传感器外壳就近接地（不要认为传感器通过千斤顶等金属已经接地了）；或试用一条电线将传感器外壳与仪器上接地端子连接一起，以消除干扰（原电缆屏蔽层与传感器外壳是不连通的）。容栅式位移传感器因属于数字式仪表，对于外界干扰的抑制能力较强，一般不会受到影响。但偶遇极强的电磁波的干扰也会造成数据突变的后果。如电焊的干扰就是一例。当然这种情况极少会发生。万一出现这种情况，普通型的可利用传感器上的“予置”键将数据调整到正确值，密封型则只能重新调整传感器了3.1.13油泵流量自动控制器的欠压等保护在加载过程中 ，一般在分级加载的后几级时，油泵流量自动控制器显示器突然显示：- - - -，油泵停止转动。这是油泵流量自动控制器欠压保护指示。油泵流量自动控制器的输出控制功率为1500W,它对电源电缆的截面积要求是：输入2.5平方毫米，输出1.5平方毫米。当电源电缆线径太细，或供电距离太远，造成电压下降过多，致使油泵流量自动控制器欠压保护。，如油泵流量自动控制器显示：FOO1，则为过压保护，应检查供电电压是否已超过额定电压范围。如油泵流量自动控制器显示：FOO2，则为过流保护，应检查油泵电机是否有漏电现象，此外泵体机械故障也能引起过流保护。3.1.14电缆、插头故障的处理电缆、接头是造成许多故障发生的原因。经长期使用或一些意外因素，往往会造成电缆碰断，插头内焊脚与电缆线接触不良，插头根部与电缆螺丝压紧处折断。另外，插头内由于不注意，进入的泥沙、水等也会造成接触不良的故障。由于安装插头时定位不准，致使插座内的插针被顶坏的现象也会发生。还有一种故障比较隐蔽。即是电缆被轧，内部电线被轧断或接触不良。而由于外部塑料层的包裹，表面不易发现，造成故障判断的复杂性、困难性。尤其是在轧后的时通时断的状态更难发现、排除。当怀疑电缆有问题时，可用万用表欧姆R1档直接测量通断与直流电阻。对于50m长、0.3平方毫米截面的传感器电缆，每一线直流电阻约在3左右。当检查电缆中间接触不良故障时，可将万用表接于电缆的总线二端，用手从一端反复弯折电缆至另一端，找出故障点。电缆中间断处找到后，可将二断头剥开，将相同颜色焊上，屏蔽层清洁后焊上，然后要采取可靠的封接方法。建议最好用703胶整体灌封最好，以保证此处的绝缘性能及防水性能，对导线的绝缘和传感器的绝缘要求是一样的。电缆与插头处断或接触不良时（此故障现象是输出信号时好时坏，用手反复折动此处即可判定，这是长期使用后较易出现的故障），这种情况应将此段线剪掉重新焊接。焊接时一定要注意，焊脚之间一定要保证互相绝缘，焊点光洁圆滑不允许有毛刺等露出，更不能造成管脚相碰，以免造成隐患。插头装上后，后部电缆过孔一定要将电缆固定牢固，不得有松动，否则，极易重新出现原有的故障。3.1.15电机漏电在雨天使用油泵应注意电机防水。以防电机进水后漏电。电机漏电不光是造成电机严重发热，带不动负载，甚至烧坏电机。还可能漏电至仪器、油泵控制器、传感器，将它们烧坏。更严重的是给我们的人身安全带来了危险。3.2 突发问题的处理 在现场试验中，有时会遇到一些突发事件。造成这些突发事件的原因有可能发生在仪器本身上，但更多的时候还是发生在加载设备上。对于这些突发事件的发生，既要求我们在现场准备工作时，要有针对性的防范措施，更应该在试验过程中做到不因为仪器设备的自动化而麻痹大意。对于数据的观察以及加载系统的设备，特别是油泵，千斤顶，反力梁，堆载，锚杆，锚桩等设备、部位的工作状态的注意与检查，决不能掉以轻心，尤其是在试验中最后几级的加载过程中更要注意，突发事件往往发生在这个阶段。有效的防止和及时妥善地处理突发事件，对于我们人身设备的安全以及保证试验的顺利进行将是非常重要的。在正常的试验过程中，突然出现油泵一直工作，显示荷载值基本不变，而沉降值也基本不变，或者荷载值逐步变小，沉降值也基本不变现象。在排除了桩基破坏的可能性后，应该立即检查反力装置中堆放重物的支撑垛与地面接触处是否已有间隙，整个反力装置是否已悬空，造成荷载值不变。如果是采用锚桩反力装置则应查看锚杆是否断裂，锚桩与周边土是否有裂缝，锚桩是否已断裂破坏等等。这种事故将出现荷载值逐步变小的现象。出现上述现象后，应立即停止加载，防止重物倾倒及锚桩被拔出，然后根据具体情况酌情处理。3.3 其他3.3.1温度对位移传感器显示的影响 容栅式位移传感器工作温度在-10-60之间。当温度低于-10以后传感器显示屏的数字可能变淡甚至消失。但这种现象不会影响到数据的准确性和传输。当温度升高后即可恢复正常。四、传感器的故障与防潮、防水处理4.1力传感器和压力传感器 当排除其他异常后发现被测荷载值不稳定，乱跳，可用低压兆欧表（100V）测试传感器插座中14脚任一脚与传感器外壳（注意去掉漆的绝缘）之间的绝缘电阻。正常的绝缘电阻应500M。此值太小即为传感器受潮，即可引起荷载数据的不稳定。用手摇式高压兆欧表摇表动作应缓慢，否则将可能把应变片击穿。 当确定传感器受潮后，较好的处理办法是将传感器放于干燥箱内，加热通风干燥。以5060的温度烘烤数小时即可解决。若以上条件不具备，也可临时做一简易保温木箱，采用几百瓦的红外线灯泡烘烤。但要注意掌握温度，不可过高。如以上方法不能奏效，则需将传感器外部密封铝盖板拆开进行干燥。在这种情况下也可以用电吹风吹出的热风干燥。但这种方法更要注意吹风口离传感器要稍远，且随时移动，不能长时间对准一个地方吹，且不能操之过急。因为出风口温度较高，传感器打开盖子后，应变片直接受热，稍不注意将可能使应变片受损，传感器报废。 干燥后的传感器经复测绝缘电阻合格后，即可用703一类的硅橡胶粘结剂，将铝盖板封装即可。 另外传感器电缆插头端进水导致插头、电缆受潮也能引起类似传感器本身受潮出现的故障，对于这种现象，也应一并检查确定解决。测力传感器与上部垫铁之间在安装时最好能放上一块油毡或塑料布，这样可有效地防止雨水的影响。4.2位移传感器 MS-50型密封位移传感器防潮、防水、防尘，可全天候工作。但其测杆为非密封部分，不允许泡在水中工作。如果从测杆部分进水，可打开上盖（注意别扯坏盖下密封橡胶圈），排除积水，用无水酒精擦洗干净。特别注意应将电池取出，清洁装电池的座内，以防污垢造成电池短路或漏电。然后用上述类似解决测力传感器受潮的办法来处理。如果液晶显示屏不显示或整体发黑，则需送回我所修理。重新上盖时，务必注意盖要上紧，四颗螺钉受力均匀。DSB-50型普通位移传感器为非防水型，在使用时应着重注意两点。一是雨水的侵入。这时可用一塑料袋从上至下将传感器罩上即可。但要注意当雨停后应及时取下。另一点特别要注意地下水的影响。在有的工地，由于本套测试系统自动化程度较高，给操作人员带来了方便。但当操作人员疏忽或大意时 ，比如睡着了，这时地下水位上升，而位移传感器安装位置较低，就有可能将传感器淹没，造成事故。当位移传感器进水以后，传感器显示消失或暗淡，数据传输不正常。这时可先用力将水甩干，但要注意，温度不要高于45。如果用电吹风来吹，尤其注意不要一直对着显示屏长久地吹。如果上述方法没有效果，则需拆开处理，用户一般不容易处理，可寄回我所修理。但这种情况下，传感器损坏的可能性则比较大了。 五、设备的选用5.1传感器5.1.1测力传感器和油压传感器的选用仪器的荷载通道可配接各种量程的应变式测力传感器和压力传感器。应变式测力传感器种类多，几乎占到测力传感器的70，应用相当广泛，它的测量范围大，测试精度高，线性好，重复性与长期稳定性好，寿命长。我们一般选用轮辐式或柱式的品种。从得到良好的测试结果来考虑，我们一般首先推荐使用轮辐式测力传感器。它除了具备一般测力传感器的优点外，更重要的是它具有优良的抗偏载和抗侧力的能力，这一特点在我们的现场测试尤为重要。 压力传感器的特点是体积小巧，使用，保管方便，价格便宜，测量范围仅与千斤顶工作压力有关，而与千斤顶的额定出力无关，即配用不同出力的千斤顶均可使用同一个压力传感器。 测力传感器和压力传感器是二种检测对象完全不同的传感器。 在桩基试验中测力传感器置于被测桩基之上，直接测读桩基实际承受的荷载值，它属于直接测读方式。而压力传感器（包括变送器）则置于加载设备的油路之中，利用测读油路中油压再乘以千斤顶柱塞面积来换算出桩基承受的载荷值。这属于一种间接测量方式。 由于二种传感器分属于二种测量方式，那么由此而来的一些问题则应该引起我们足够的了解与重视。 采用测力传感器直接进行载荷的测量，是一种标准的高精度的测量。它从根本上改变了传统的使用机械式油压表测量油压来换算荷载值的落后手段。也只有采用它，才能真正发挥出电测技术精度高的优点。在我们这个系统内，荷载通道的测量精度主要由传感器本身的精度指标来保证。也就是说如果采用的是常用的0.5%精度的测力传感器，那么荷载通道的测量精度将可保证在0.5%，而不增加其他误差。采用压力传感器测油压换算实际荷载的方法，不管采用信号传送不同的压力传感器还是压力变送器，也不管是应变式或压阻式的传感器或变送器，它的测量实质只是等同于传统的机械式压力表。所不同的只是传感器本身的精度和分辨率较机械压力表为高罢了，而其他因素引起的各种误差则是不可避免的。由于目前传感器的制造水平已经很高，各种类型的传感器，变送器的性能指标都可以做到很好，精度一般为0.1%0.5%，而其他因素产生的误差要大的多，所以在这里我们完全可以忽略传感器本身的精度给我们带来的误差，而只讨论其他因素在使用压力传感器时所带来的误差。在现场试验中，由于堆载重物的不平衡、倾斜，锚桩拉杆受力的不均匀，造成千斤顶受到横向力的影响。压力传感器测量的值是包括横向力和垂直力两者的合力，而规范要求的单桩竖向抗压试验是仅测桩基的垂直力。因此力的分解必然带来不可避免的误差。这些现场中客观存在且又十分普遍的偏心受力和横向受力现象，有时带来的误差往往远远超过了我们的承受能力，甚至可以达到20%，（请参考：中国建材出版社桩基工程测试技术一书中“大吨位静力试桩测试方法的探讨”一文）。采用压力传感器（当然也包括油压表）测量油压来换算荷载对此是无能为力的。这当然也是由于过去建筑行业的相对落后，测试设备的局限性造成的。设备的局限性使你发现不了这个问题，更谈不上对此作进一步的探讨和解决了。可喜的是在测试技术不断提高的今天，我们已完全有可能也完全有必要对于以这个问题加以重视，并得到了很好的解决。轮辐式测力传感器优良的抗偏载与抗横向受力的优点轻而易举的解决了这个问题。 使用测力传感器只需对自身进行率定（由生产厂商提供保证），保证良好精度就可以了。而使用压力传感器除了要对自身进行率定，保证良好精度外，还要与使用千斤顶一起进行率定，以得到油压与千斤顶出力的关系，这样才能保证其精度指标。但事实上对于广大的普通用户，进行这种率定不容易做到的。更何况在大吨位测试时多个千斤顶并联工作时这种率定就更无法进行了。根据以上分析一般情况下我们认为，对于常规试验（5000kN以下规模），尤其是复合地基抗压的500kN以下试验，应该使用测力传感器进行。首选品种应推轮辐式测力传感器。对于5000kN以上规模试验，由于目前国内常用的千斤顶及测力传感器量程最大的在5000kN左右，量程再大，则需加工定做，且价格昂贵。所以单台大量程设备的方案不易采用。因此可使用多台千斤顶，多只测力传感器并联测试的方法。这样测试精度可以得到保证，但使用起来比较麻烦，而且多个传感器的价格同样也难以接受。所以除了一些重要工程要求较高而应用外，一般较少采用这种方式。 在目前这种情况下，对于大于5000kN的工程中，使用压力传感器也不失为一种权益之计。一般较大吨位的试验荷载测试误差稍大一些还是可以忍受的。虽然与使用测力传感器相比，整个系统精度较低，但是由于客观条件所限，用使用比较方便以及价格比较便宜来降低测试精度的要求，也应该算是一种比较现实的方法。不过，使用者对使用压力传感器造成测试精度低的原因以及所带来的误差应该有一个明确的认识和妥善的处理。5.1.2位移传感器的选用现行的建筑桩基承载力试验规范对沉降观测的要求是比较高的。机械式百分表，准确可靠，精度高，有着优异的稳定性（极小的温漂和时漂）。长期以来，在桩基试验中占据着不可取代的地位，也是桩基试验中电测中最难逾越的关键之一。根本原因在于各种各样的模拟式位移传感器，如常见的应变式的（包括机电一体的）电阻式的，差动变压器式的，电感调频式的等等，虽然它们的一些性能指标也做得比较好，如分辨率，大量程，使用方便性等，但是由于这类传感器因它们的原理所致，一项十分重要的稳定性能，即温度漂移和时间漂移，很难达到我们测试现场的实际要求。换句话说，很难真正取代机械式百分表。按照传感器的国家标准，其温漂指标应满足每10温度变化所引起的输出值的变化应不大于满量程的精度指标。其时漂指标应满足每8小时输出值的变化同样也应不大于满量程的精度指标。比如，量程为50mm，精度为0.2%的位移传感器，当温度有10变化或放置8小时，即可能引起0.1mm的变化量。试验规范是将每小时不大于0.1mm作为判稳标准的，而短时间或昼夜引起数度或十几度的温度变化在测试现场是十分常见的，其后果是根本就无法正确的判稳，甚至于不得不终止试验。所以我们认为对沉降观测的精度及稳定度的要求比荷载通道更为重要。它的好坏将严重影响到我们测试数据的真实性、可靠性。这一点必须引起我们的重视。 以上例子的分析是在认可该传感器的稳定性指标确实达到相应的精度等级的基础上进行的。但是在现实传感器市场中，有的种类由于其工作原理、材料、工艺水平、生产成本或生产标准等原因所限，致使生产厂所提供的温度漂移、时间漂移指标是很有水份的或者是无实用价值的。从表面提供的该参数看完全可以满足我们测试现场的实用要求，但是这类传感器在使用中发现其稳定性很差，温度稍有变化或时间稍长，输出即有较大的漂移，与所提供的指标相差较大。原因何在呢？原来是生产厂测试时的一个重要的测试条件没告诉用户：该类传感器的与时漂指标的测定是在传感器量程的某一固定点进行的。这类传感器由于其内部电路工作的原理所定，必须对其进行温度补偿，以提高它的稳定性，保证其性能指标。由于补偿的原理有限，只能做到一点最好，兼顾其他。正是由于这种补偿原理，致使它的温漂指标的测试要固定在补偿最好的这一点进行。这样做的结果是如果将该传感器接入仪器，把测量点固定于补偿点附近，其稳定性的确可以达到其精度指标，但当测量点在其他位置，尤其是在离此点最远处时，其漂移程度则是我们无法承受的了。这种现象在传感器量程越大时越显著。这种传感器单从性能指标上看，应该是无所非议的，但是这样的指标又有什么实际意义呢？ 正是由于模拟类的位移传感器普遍的漂移较大的缺陷，造成了广大测试人员对位移传感器的不信任，不使用的状况。这也正是桩基试验中推广使用电测方法的主要障碍之一。事实上的确也是如此。长期以来，在这方面的探讨，我们进行了大量的工作。进行了各种类型位移传感器的选择，比较，试验，分析，对此有了明确的认识。令人遗憾的是，目前国内各种模拟式位移传感器（包括一些单位已在桩基试验中使用的）能真正达到机械式百分表的性能指标而取代它，恐怕还有很大的困难。容栅式位移传感器（数显式百分表）与上述各种模拟式位移传感器有着本质的不同，它是一种新型的完全数字化的仪表。除了具有真正的高精度，高分辨率，如示值误差0.04mm，分辨率0.01mm；其优异的稳定性能（极小的温漂与时漂）是目