振弦式裂缝计系用于监测裂缝的扩张与收缩，包括：
水坝混凝土结构结合处
岩石隧道表面裂缝
桥梁桥墩表面裂缝
混凝土结构物结合处
捷运高架桥梁柱表面裂缝等等
HJ-9420 裂缝计采用振弦式位移传感器测量裂缝，裂缝计内部包含一组振动钢弦敏感组件，钢弦一端被固定，另一端则连接到弹簧拉力棒，现场裂缝变形时带动了拉力棒的移动，使弹簧改变了钢弦的振动频率，这个振动频率的大小与裂缝开合大小成比例关系。Model VW405 读数仪或自动化集录系统可以测读裂缝计振动频率数据。
图1-1 9420振弦式裂缝计结构示意图
| 規格 | HJ-9420 系列振弦式裂縫計(拉伸式) | 單位 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 型號 | 9420-25 | 9420-50 | 9420-100 | 9420-150 | 9420-200 | ||
| 量測範圍 | 25 | 50 | 100 | 150 | 200 | mm | |
| 儀器長度 | 195 | 250 | 400 | ||||
| 靈敏度 | 0.025 | %FS | |||||
| 非線性 | <0.5 | ||||||
| 感應頻率範圍 | 1200～3500 | Hz | |||||
| 熱敏電阻 | 3 | KΩ | |||||
| 操作溫度 | -20～80 | ℃ | |||||
| 電纜線長度 | 標配 2m (可依照需求提供客制化長度) | ||||||
| 電纜線材質 | 4 芯 / 22 AWG / PE 絕緣 / PVC 外被 | ||||||
| 本體材質 | 300系列不鏽鋼 | ||||||
| 對應測讀器型號 | VW405 / SD101 / 9020 | ||||||
收到仪器就应检查是否工作正常(包括半导体温度计)。裂缝计到货时，传递杆固定在大约 50%量程的松紧程度（见图1-1），让仪器处于拉伸状态，因而在运输期间受到保护。把仪器与读数仪相连并读数，读数应稳定并在 4000－5000 之间。
也可用欧姆表检测电路通断，振弦仪器导线黑、红之间电阻大约为 180Ω ±10Ω ，检测时记住加上电缆电阻。在 25℃时绿、白色导线之间的电阻约为 3000Ω，任何接头和屏蔽间的绝缘电阻应过 2 兆欧。
因为振弦仪器的输出信号是频率，所以电缆电阻细微的变化、电缆的连接加长，不会影响读数仪对仪器的读数。标准钢筋计在出厂时配备2m 电缆，安装前，需根据现场情况进行连接加长。埋设在土体中的电缆应尽可能避免接头。如无法避免电缆连接，应采用防水接头，采用ES－3 型热缩接头，也可使用环氧接头，如3M ScotchcastTM 的82-A1 型电缆接头。
用于连接的电缆应是高质量的屏蔽的绞合电缆（带有整体屏蔽的抗干扰芯线）。连接时，屏蔽线（裸线）也应焊接到一起并引到接地点。下面详细介绍使用ES－3 型热缩接头的接线方法。
焊接前用万用表测量传感器芯线间电阻数值并记录。其中红黑芯线电阻通常为180± 10.左右；绿白芯线电阻在室温25℃时应为3k.左右；红黑线对绿白线以及对屏蔽线（裸线）间绝缘电阻应>50M.（测量绝缘电阻应使用100V 直流兆欧表。万用表测量电阻时应为∞）。
焊接前将电缆端部剥除外皮，长度约8cm，露出芯线，在剩余电缆外皮部位用砂布或砂纸打毛，长度约3cm。电缆外面套φ 12mm 热缩套管（长度约14cm）。用剥线钳将芯线剥除0.5～0.8cm 芯线外皮，芯线上套φ 2mm 热缩套管。芯线对应颜色对接并拧在一起后，用电烙铁焊锡。焊锡过程应避免虚焊并去除毛刺。5 根芯线均需焊接，焊接时注意：1、将各个芯线接头错开；2、 保证各芯线长度一致，以保证电缆受拉时，各芯线能均匀受力。焊接结束后，裸露芯线长度大约为7cm 左右。焊接结束后，将φ 2mm 热缩套管推至芯线接头部位，用热风枪将热缩套管热缩于接头部位。后将φ 12mm 热缩套管推至电缆接头部位，用热风枪将热缩套管热缩于接头部位。φ 12mm 热缩套管每端均应压在传感器电缆外皮3cm 左右。使用热风枪吹热缩套管时应控制温度，必须使热缩套管内部的热熔胶融化呈透明、流动状态，完全充满接头内部。温度过高会使芯线外皮融化，造成芯线短路，也会造成热缩套管碳化变脆。
注意：芯线焊接工作结束后，必须用读数仪进行读数测量检查，并使用万用表测量各芯线间电缆电阻情况。避免因焊接工作造成接头部位芯线短路、断路情况。
图3-1 电缆焊接示意图
HJ-9420 型表面式裂缝计可采用焊接或锚固的方式。焊接时可先将锚杆直接焊接在刚结构上，然后在将传感器通过万向节的螺栓安装在锚杆上。另外一种为灌浆锚杆，锚杆采用一段螺纹钢筋与传感器的万向节相连。此外厂方还可根据需要加工特殊形式的安装部件。
安装的时候使用便携式读数仪设置仪器预拉伸量，
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中间量程 |
测量拉伸 |
测量压缩 |
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4500-5000 |
2500-3000 |
7000-8000 |
表3-1 裂缝计读数范围
注意裂缝计率定表显示了在零点的真实读数，拉伸范围 25％，50％，75％和 100％。这些读数可用于在其任何范围内指导设置安装裂缝计。裂缝计能一直拉伸到获得满意读数为止，然后固定此位置，并同时测量锚固间距(螺栓拧在球形万向节上)。测量结果可用于控制钻孔或焊接锚固间距。
警告:安装时不要旋转裂缝计传递杆，这样可能导致传感器的损坏。传感器长度上的定位销和套管端部的定位槽可用来控制方向。
安装步骤：
1) 根据表3-1数据或率定表中的读数确定合适的设置距离，并将焊接表面去污除锈。
2) 在准备好的表面上固定装置，再检查缝隙，并焊接到结构表面。
3) 解开绑扎传感器传递杆的尼龙扣，将裂缝计两端的万向节用螺栓固定在安装孔中，
4) 用便携式读数仪检测读数，根据表3-1数据或用率定表中的读数检测位置是否合适。
注意：通常情况下，位移传感器本身的安装应在焊接装置焊接就位后进行，在安
装传感器中或就位后，禁止对焊接装置进行任何方式的焊接处理，否则有可能造成传感器的损坏！公司对因此造成的传感器损坏不负任何保修或赔偿责任！即使在安装保护罩等情况下要进行焊接操作，也必须在传感器的同一端接地后进行焊接，同时要防止焊把有意或无意的碰触打火，即自始至终要保证传感器体不能有焊接电流通过，有关方法可向厂家咨询！
灌浆锚杆可安装于混凝土或岩石表面，也是常用的安装方式。
安装步骤：
1) 利用表3-1数据或率定表中的读数确定合适的设置距离。用电锤或其它合适的工具在确定的位置钻两个深约75mm，直径12.5mm的钻孔，如果锚杆被切短钻孔也可相应浅些。
2) 用已固定的锚杆安装裂缝计，如果在中间位置安装仪器，把固定传感器传递杆绑好的尼龙扣拆除。用灌浆或环氧填注钻孔并将锚杆推进直至与表面齐平，然后使用速凝水泥或环氧树脂灌浆。
3) 水泥或环氧树脂凝固后，取掉球形万向节末端的螺母并用螺丝刀拧紧球头顶丝，重新装上螺母固定顶丝。
4) 用便携式读数仪检查读数，利用表3-1数据或率定表中的读数检测安装位置是否合适。
膨胀螺栓锚杆需要用户定制，适用于快速安装或无法安装灌浆锚杆的方式。用户也可自行购买内膨胀（内爆式）螺栓，在螺栓上开M6孔用于仪器两端的万向节安装。
安装步骤：
1) 利用表3-1数据或率定表中的读数确定合适的设置距离。用电锤或其它合适的工具在确定的位置钻两个深约约50mm。
2) 将膨胀锚拴插进钻孔，并上紧。
3) 将裂缝计两端用螺栓固定到锚头的螺孔中。
4) 用便携式读数仪检测读数，用表3-1数据或率定表中的读数检查位置是否符合要求。
电缆走线应尽可能减少由于移动设备 、碎石或其它原因造成的损害，故应做好保护。电缆可使用锡焊的方式并辅以的热缩管拼接加长，加长不影响仪器读数。接头应始终保持防水，
在进行仪器电缆安装操作中，应当尽可能小心使其远离电干扰源如：动力线、发动机、电动机、变压器、弧焊机等等。不允许将电缆线与交流电缆一同埋设或敷设，否则仪器电缆将从电力电缆中感应 50 Hz（或其他频率）噪音，这给获得稳定读数带来一定问题，因此建议适用钢杆进行保护并接地，以屏蔽干扰信号。在实际使用中遇到困难时，可与厂家联系定购滤波器来解决问题。
9420振弦式裂缝计可使用读数仪或自动采集仪采集。
测量和数据处理的基本单位是 "Digit 即模数（字）"。模式和频率的换算公式
模数 = Hz² /1000
采用下面公式将数字转化为位移；
S 修正前＝（R1－R0）×G
这里：R1 是当前读数；
R0 为初始读数，安装时完毕后的次读数；
G 为率定系数，单位通常为 mm/字，由率定表给定。
例如，初始读数 R0，在安装裂缝计时为 2500；当前读数 R1，为6000；率定系数为 0.00356毫米/字；形变变化为；
D未修正 ＝（6000－2500）×0.00356 = +12.446mm
注意读数的增加表示伸长。
当环境温度温差变化较大（过10℃时），则需要℃修正，温度修正的计算参照厂家率定表提供的计算公式进行。
9420型表面裂缝计温度膨胀系数非常小，因此在许多情况下都不需要温度修正。但是，如果希望达到高度或环境温度变化过大(＞10℃)，则应进行温度修正。有时固定裂缝计的结构，其温度系数也应考虑。因为温度变化校正传感器，结构的温度系数可能比较大。下面为考虑温度修正的计算公式；
D修正后 = (R1－R0)×G + (T1－T0)×K
这里：R1是当前读数 R0是初始读数 G是率定系数
T1是当前温度 T0是初始温度 K是温度系数（由率定表给出）
同一型号9420的裂缝计位移计算参照下面的例子：
R0=4773数字,R1= 4589数字,T0=20.3℃,T1 =32.9℃,G=0.00555m/数字,K= 0.0127mm/℃.
D修正后=((R1-R0)×G + ((T1-T0)×K)
= (4589-4773)×0.00555＋(32.9-20.3)×0.0127
= -0.861mm
从上面的例子可以看出，温度变化修正非常小，通常可以忽略不计。
由于安装裂缝计的目的是监测现场工况。外界的微小影响也可能对被监测的结构状态形成实质的影响，并对潜在的问题提供早期的迹象。这些因素包括：气流、降雨、潮汐高低、挖填程序，交通、温度和气压的变化、人员的变化，附近建筑工程活动、季节的变化等等。因此这些变化也应综合的被考虑、记录，以便进行正确的分析。
对振弦式裂缝计的维修和故障排除局限于定期检查电缆接头，因为传感器本身是密封的，不能打开检查。
出现故障可查阅下列问题及可能的解决办法，有关更多的故障排除帮助可向厂方咨询。
症状：裂缝计读数不稳
1）传感器传递杆位置出仪器额定范围(压缩或拉伸)了吗？注意当传感器传递杆充分回缩、定位销位于定位槽槽内时，这时读数有可能不稳定，因为振动弦未处于绷紧状态。
2）附近有电噪声源吗？大多数可能的电噪声源为马达、发动机和天线。
症状：裂变计不能读数
1）电缆被切断或被压破了吗？这可以用一欧姆表来检测。通常两个传感器接线（通常红线和黑线）之间的电阻为180Ω ±10Ω ，当检测时应加上电缆电阻（BGK02-250-V6电路的电阻为50Ω /km，双向乘以2）。如果电阻无穷大或非常大（1兆欧），应怀疑电缆断路。如果电阻非常低（＜100Ω ），电缆有可能短路。维修断了或短了的电缆，厂方可提供拼接套件和说明。有关更详细情况可向厂方咨询。
