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一、概述

BJY型步进式引张线仪是变形类监测仪器，可用于直线型大坝、船闸及高层建筑物的水平位移和挠度的监测。
一般与引张线张紧装置、引张线测点装置配套，采用BJ-1型步进式读数仪或接入FWC2000型安全监测自动化系统进行测量。

步进式引张线仪是完全的非接触式测量，测值准确可靠、维修方便。
结构上特别具有双基准杆、双照准光路等设计，具有自校功能及防潮抗腐蚀性能，测值稳定、连续，故障率低，使用寿命长，结构紧凑、运行稳定。

二、主要技术参数

三、结构与特性

1．    主要结构

图一 BJY型步进式引张线仪结构示意图

BJY型步进式引张线仪主要由外壳、测量部件、底板三部分组成。
其中测量部件安装在底板上，包括步进电机、传动丝杆、光电探头、探头支撑部件等结构，是传感器的核心部分。
底板上设有基准杆、温控加热部件和接线盒等装置。
见图一。

2、功能特性

（1）真正非接触式测量。
BJY型步进式引张线仪通过步进电机带动光电探头扫描引张线位置，仪器安装、维修及测量的全过程均不与引张线线钢丝触碰，保证测值真实、准确，对引张线无任何干扰。

（2）测量光路由一组光电管组成，一次测量可以获得引张线的相对测值及基准杆的相应测值两个值，且测量精度不低于0.1mm。
基准杆测值可用于检验引张线测值的有效性和准确性。
简单实用。

（3）探头具有独特的支承结构，运行平稳可靠，测量精度不因量程加大而降低，且测值重复性好，无须多次反复测量。

（4）光电探头内具有双重照准光路设计，在一组光路发生故障时，引张线仪会自动启用备用光路进行测量，保证用户在更换探头前仍能正常工作，增强了仪器的可靠性。

（5）具有性仪器底板和基准杆，一方面保证监测资料不会因为仪器拆卸修理或更新而不连续，一方面可用于仪器自诊断。

（6）具有温控加热装置。
当环境温度低于15℃时，温控加热装置自动通电加热，保持仪器内部干燥，保证引张线仪在低温条件下仍然可靠运行。

（7）BJY型步进式引张线仪设计合理，结构紧凑，与同类仪器相比，外形尺寸小、重复性好，便于现场安装使用。
且仪器采用优质材料精密加工，具有防潮抗锈蚀性能，保证仪器长期稳定运行。

（8）引张线仪使用维修方便，可以与BJ-1型步进式读数仪配套使用，也可以接入FWC2000安全监测自动化实现自动化测量。

四、测量与计算

当引张线仪接到测量指令后，步进电机启动运转，经传动丝杆带动光电探头作直线运动，安装在光电探头内的光路系统随探头运动而依次扫描第一基准杆、被测引张线和第二基准杆的位置

图二 BJY型步进式引张线仪测量过程及测值算法示意图

以第一基准杆的位置为参考点，坝下游方向为X正方向，可以推算出引张线和第二基准杆的测值，不同时刻的测值与初始位置之差即为此时刻该测点在X方向的位移变化。
如图二。

BJY型步进式引张线仪的测量是以第一基准杆的位置为参照，每次测量显示的是引张线相对第一基准杆的距离X1和第二基准杆相对第一基准杆的距离X2（图二）。
因此只要第一基准杆的位置不发生变更，整个测量坐标系就不会发生变更，被测引张线的测值也就不会因为维修或其它原因而改变，从而保证了测量数据的长期稳定性和连续性。

五、安装与运行

1、安装连接

（1）工作环境符合技术参数要求。

（2）引张线已通过引张线端部装置（如YZXD-1型引张线端部装置）张紧、安装到位，且张紧力适当，保证引张线在测量范围内自由并能自动复位。

（3）与BJY型步进式引张线配套的YZXC-1型引张线测点装置的底板安装在相应混凝土支墩上,各支墩安装表面必为同一高程,其高程相对误差小于5mm。
（测点装置安装参阅YZXC-1型引张线测点装置使用说明书）

（4）将引张线仪摆放在测点装置底板的相应位置上，并适当调整，尽量保证底板长边平行于大坝上下游方向、垂直于坝轴线方向，且光电探头测量运行方向指向坝下游方向，引张线处于测量区域中心，见图三。

（5）用M8×18螺栓固定仪器。
紧固螺丝时注意均匀用力，防止底板变形，保证仪器运行顺畅。

（6）与其它测点装置配套时，可根据引张线仪的外形及安装尺寸在底板上配打M8螺孔，用螺栓紧固，见图四。

图三 BJY型步进式引张线仪安装示意图

图四 BJY-50型步进式引张线仪外形及安装尺寸说明

（7）BJY型步进式引张线仪通过二根电缆与外部设备连接：测量控制电缆和加热电源电缆。
见图五。

图五  BJY型步进式引张线仪插座盒接线说明

（8）引张线仪用BJ-1型步进式读数仪测量时，只需将读数仪配套的专用电缆两端的插头分别插入读数仪和引张线仪的19芯插座拧紧即可。

（9）引张线仪接入FWC2000型安全监测系统进行测量时，将与测量装置相连的测量控制电缆接入引张线仪接线盒上的19芯插座并拧紧。

（10）温控加热装置可根据现场环境情况选择使用，使用时将220VAC电源通过电源电缆直接接入仪器接线盒上的4芯插座（220VAC通过4芯插座1、2脚接入）。
保养和维护仪器时，一定要注意用电安全，必须先切断电源后，再进行操作。

2、使用BJ-1型步进式检测仪测量

（1）确保读数仪电池电量充足或外接工作电源，将读数仪配套的专用电缆两端的插头分别插入读数仪和引张线仪的19芯插座拧紧。

（2）读数仪开机，设置菜单，选择引张线测量状态。
（具体操作参阅BJ-1型步进式检测仪使用说明书）

（3）在开机菜单界面下，按“测量”键，引张线仪启动测量，光电探头依次扫描第一基准杆、引张线和第二基准杆，并在结束第二基准杆扫描后返回初始位置，完成一次测量。
BJY-50型步进式引张线仪的一次测量时间约为60秒。

（4）查看数据。
BJY型步进式引张线仪一次测量可以得到引张线相对位置和基准杆相对位置的2个测值，见图六。
安装在底板上的两基准杆之间距离是一个恒量，每次测值的误差应在0.1mm以内，用户可以通过比对基准杆的测值，来判断当次测量的有效性和准确性，若基准长度超值，则需补测或查找原因。

图六  BJ-1型步进式读数仪面板及显示示意图

表一引张线仪数据记录表

（5）记录数据。
可参考表一进行人工记录，也可以在测量结束后按“确认”键，来保存测量结果。
回机房后用配备的RS-232通讯线，分别插在检测仪通讯接口和计算机的串行口上，将测量数据传进电脑，进行数据记录和数据分析。

3、接入FWC2000安全监测自动化系统自动测量

（1）将引张线仪的测量控制电缆、电机控制电缆接入FWC2010型数据采集装置（内置AMU6004步进式测量模块），完成FWC2000安全监测自动化系统的电气连接，保证引张线仪、数据采集装置、监控计算机之间通讯正常。

（2）由监控计算机发出测量指令，控制引张线仪工作，测量结果自动返回并存储，由FWC2000安全监测系统软件进行分析处理，实现大坝变形的自动化监测。

六、保养与维护

1、  传动丝杆是保证测量精度的关键部件，需重点进行保养。
要求每季度用20号机油清洗一次，清洗后的污油必须清除，不得遗留在底板上。
当环境湿度和灰尘大时，应适当增加清洗次数。

2、  丝杆两端的向心球轴承和导杆上安装的直线轴承，每季度适当加入机油，要求确实注入轴承内部。

3、  光电探头的光电管孔口一定要保持通畅，如有灰尘及蜘蛛丝等物遮挡，应即时清除。

4、  当光电探头发生故障需要更换时，必须先切断电源。
再旋下探头引线的插头和固定探头的四颗螺丝（图七中标出的A-D四颗螺丝），即可卸下探头。

图七 BJY型步进式引张线仪测量部件示意图

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