在水利工程、邊坡治理及隧道施工中，對結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的深層位移、沉降進(jìn)行長期監(jiān)測，是保障工程安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。振弦式位移計(jì)作為一種高精度、高穩(wěn)定性的監(jiān)測儀器，被廣泛應(yīng)用于此類場景。那么，它是如何精確測量出肉眼難以察覺的結(jié)構(gòu)變化的呢?

其工作原理的核心在于“振弦”技術(shù)。儀器內(nèi)部設(shè)有一根高強(qiáng)度鋼弦，它被預(yù)先張緊，如同琴弦一般，以一個(gè)穩(wěn)定的基準(zhǔn)頻率振動(dòng)。當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物發(fā)生位移時(shí)，埋設(shè)于其內(nèi)部的位移計(jì)錨頭會隨之移動(dòng)。錨頭通過不銹鋼測桿，將這個(gè)微小的位移量直接傳遞給振弦，從而改變鋼弦的受力狀態(tài)——拉伸或壓縮。

鋼弦的張力一旦發(fā)生變化，其固有振動(dòng)頻率也會相應(yīng)改變。位移計(jì)內(nèi)置的電磁線圈負(fù)責(zé)激振鋼弦并精確讀取其振動(dòng)頻率。這個(gè)頻率信號通過觀測電纜傳輸至專用的讀數(shù)儀或采集設(shè)備。設(shè)備根據(jù)頻率的變化量，結(jié)合儀器出廠前標(biāo)定的系數(shù)，就能精確計(jì)算出實(shí)際的位移值，整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)了從機(jī)械位移到電信號的可靠轉(zhuǎn)換。

考慮到環(huán)境溫度變化會引起測桿的熱脹冷縮，可能影響測量精度，振弦式位移計(jì)通常還集成了溫度傳感器。通過內(nèi)置的修正算法，儀器能夠自動(dòng)補(bǔ)償溫度變化帶來的誤差，確保測量數(shù)據(jù)真實(shí)反映結(jié)構(gòu)物的實(shí)際位移。

振弦式位移計(jì)通過“位移改變鋼弦張力，張力改變振動(dòng)頻率”這一物理原理，將結(jié)構(gòu)物的微小變形轉(zhuǎn)化為可測量的頻率信號，并輔以溫度修正，為工程安全監(jiān)測提供了可靠、精確的數(shù)據(jù)支持。