МАЯК-ЩЕЛЕМЕР МЩ-1D и МЩ-2D

1. Назначение устройства: маяк-щелемер предназначен для выполнения мониторинга динамики раскрытия трещин на основе визуального снятия отсчетов по шкале-нониусу (верньеру).
2. Типы маяков-щелемеров: в настоящее время выпускается 2 типа маяков-щелемеров МЩ-1D и МЩ-2D, предназначенные соответственно для выполнения мониторинга по одному или двум направлениям (Рис.1 и Рис.2).




3. Описание маяков-щелемеров. Маяки изготовлены из гибкого ПВХ-пластика толщиной 0.6 мм. Каждый из маяков состоит их двух пластин, которые закрепляются по обе стороны исследуемой трещины. При этом узкая пластина продевается в прорези, имеющиеся в широкой пластине маяка (Рис.3).



Широкие пластины маяков имеют размеры 50х100 мм (модель МЩ-1D) и 60х100 мм (маяк МЩ-2D). Узкие пластины обоих типов маяков могут иметь размеры 25х140 или 25х180 мм в зависимости от модификации. На пластинах напечатаны шкалы-нониусы. Модель МЩ-1D имеет одну, а модель МЩ-2D – две таких шкалы.

4. Способы крепления. Для выполнения мониторинга широкую и узкую пластины маяка закрепляют по обе стороны исследуемой трещины одним из следующих основных способов:
- при помощи сильного клея (например, клей для ПВХ);
- при помощи двухсторонней клейкой монтажной ленты;
- при помощи винтов, - широкая и узкая пластины имеют круглые отверстия под винтовые крепления (подойдут винты диаметром 2 – 2.5 мм).
Для удобства выполнения мониторинга, при закреплении пластины желательно установить таким образом, чтобы 0 основной шкалы совпал с нулевым штрихом нониуса.

5. Принцип работы: При изменении величины раскрытия трещины широкая и узкая пластины маяка изменят свое положение друг относительно друга. Точную величину деформаций можно определить если взять разность отсчетов по шкале-нониусу между текущим и нулевым циклом наблюдений.

6. Отсчитывание по нониусу. Точность отсчетов.
Отсчетное устройство маяка-щелемера состоит из основной миллиметровой шкалы и дополнительной шкалы – нониуса. Для примера на рисунке ниже приведено изображение отсчетного приспособления, на котором установлен отсчет 0.4 мм.

Целые значения миллиметров отсчитываются по основной шкале по индексу нониуса (в данном случае 0), а десятые доли миллиметра отсчитываются по дополнительной шкале, и соответствуют штриху нониуса, который совпадает со штрихом основной шкалы (в данном случае 4). Таким образом, наличие нониуса позволяет повысить точность отсчета практически на порядок и отсчитывать целые и десятые доли миллиметра по штрихам шкалы без оценивания на глаз.

7. Величина определяемых деформаций или перемещений: до 2 см по горизонтальной и до 1.5 см. по вертикальной координатным осям.

8. Особенности эксплуатации. Материал, из которого сделан маяк-щелемер не гигроскопичен, не выгорает на солнце, поэтому изделие может использоваться как в помещении, так и на открытом воздухе в течение длительного времени. При выполнении мониторинга в условиях сильно меняющейся температуры воздуха (зима, лето) показания шкалы маяка-щелемера могут быть искажены температурным расширением материала. В этом случае отсчеты исправляются поправкой за температурное расширение материала, которую можно вычислить по формуле:


Здесь t_изм - температура воздуха (маяка) – при которой берутся отсчеты в градусах Цельсия, D_мм – расстояние от ближайшей точки крепления узкой пластины до шкалы-нониуса (для случая, когда широкая пластина маяка прикреплена к стене по всем краям) и D_мм - сумма расстояний от ближайших точек крепления широкой и узкой пластин до шкалы-нониуса, когда широкая пластина маяка закреплена только с левой стороны.

Как показывают расчеты, при перепаде температур в 30 градусов ошибка (и соответственно поправка) может составить 0.10 – 0.15 мм в зависимости способа крепления маяка.
Исправлять нужно только отсчеты, полученные по направлению раскрытия трещины (отсчеты маяка МЩ-1D и отсчеты маяка МЩ-2D по оси X). На отсчеты по направлению трещины (отсчеты маяка МЩ-2D по оси Z) температурное расширение материала практически не оказывает влияния и их исправлять не нужно.


---