如何選擇應變計?一是根據測量目的、安裝部位及介質選擇埋入或表面的應變計。二是選擇帶測溫和溫度補償的應變計,因為被測物材料(混凝土、鋼結構等)的應變受溫度影響特別大,一定要修正因為溫度變化產生的應變。三是選擇合適的測量原理的應變計,目前國內外大中型工程中應用較廣的是振弦式應變計,相對于其它種類應變計,振弦式應變計具有高性能、高精度、高穩定性、抗干擾能力強、受電參數影響小、零點飄移小、受溫度影響小、自帶溫度補償、性能穩定可靠、耐震動和壽命長等特點。埋入式應變計澆鑄在混凝土結構中,也可作為“噴漿混凝土”模型,帶有可調的張緊環。南寧光柵應變計量程
振弦式應變計可測量鋼或混凝土結構的應變,測量值用于計算結構荷載或應力。應變計可通過電弧焊接端塊固定在鋼結構上,在混凝土表面,則可以通過安裝塊(包括鋼筋螺栓)安裝。埋入式應變計澆鑄在混凝土結構中,也可作為“噴漿混凝土”模型,帶有可調的張緊環。對于混凝土的高壓力,例如在深樁中,建議使用埋入式應變計進行深部應用。工作原理,張緊的鋼弦在拉動時會以其共振頻率振動,這個頻率的平方與鋼弦的應變成正比。為了利用這一原理,振弦式應變計被設計為在固定結構上的兩個端塊之間保持鋼弦的張力,一個電磁線圈組件被用來激勵鋼弦,然后將頻率信號返回給讀數單元。結構的變形會改變兩個端塊之間的距離,從而改變鋼弦的張力及其共振頻率。返回的信號轉換為微應變單位。而應變計可在距其位置1000米的范圍內進行數據讀取。應變計具有內置的熱敏電阻,可在必要時提供溫度數據以檢測熱效應。東莞振弦式鋼筋應變計輸出方式裂紋擴展應變計,裂紋擴展應變計的敏感柵是由平行柵條組成。
電阻應變片的溫度特性,應變片中的電阻絲,不僅因應變產生電阻變化,由于溫度變化也會引起電阻的變化,電橋產生與溫度成比例的輸出。這個現象叫熱輸出或稱溫度引起的零點漂移。所以在測量應變時必須考慮溫度補償。鎳鉻絲應變片如試驗中工作片與補償片之間溫度相差1℃,就要200με。但康銅絲應變片的溫度影響較小。還有由于試件和應變片的線膨脹系數不同,電橋亦會產生熱輸出。目前,溫度補償一般是采用在電橋內接溫度補償片的方法。溫度補償片貼在與試件相同材料但不受力的試件上。另外一種方法是采用溫度自補償片。在國內,這種溫度自補償片正在逐步推廣使用。
按敏感柵的材料,電阻應變計分為金屬電阻應變計和半導體應變計兩類,按工藝可分為粘貼式(又稱應變片,出現較早,應用較廣)、非粘貼式(又稱張絲式或繞絲式)、焊接式、噴涂式等。金屬電阻應變計,金屬電阻應變計的種類、所使用的材料和安裝方法分述如下:絲式應變計敏感柵常用的有絲繞式和短接線式兩種。絲繞式的敏感柵是用直徑0.015~0.05毫米的金屬絲連續繞制而成,端部呈半圓形。如果安裝應變計的構件表面存在兩個方向的應變,此圓弧端除了感受縱向應變外,還能感受橫向應變,后者稱為橫向效應。若對測量精度的要求較高,應考慮橫向效應的影響并進行修正。短接線式的敏感柵采用較粗的橫絲,將平行排列的一組直徑為0.015~0.05毫米的金屬縱絲交錯連接而成,端部是平直的。它的橫向效應很小,但耐疲勞性能不如絲繞式的。安裝架焊接在鋼支撐表面后,將應變計平穩、自由狀態下推入,不要彎曲和扭轉。
應變計性能測試(主要針對傳感器):(1)加載性能測試,傳感器裝夾準確,無松動現象。加載點準確,無移位,好是點對點加載。加載儀器自動加載,測試儀器采用自動巡檢方式,減少人為因素的影響。線路連接完好,無接觸不良、虛焊等現象。(2)溫度性能測試,模擬環境的溫度設備控溫精度要高,符合傳感器測試要求,無溫度梯度、瞬變等現象。根據傳感器體積大小確定保溫時間,必須使被測傳感器內部溫度均勻、恒定,達到要求的溫度值,避免在傳感器彈性體內部產生溫度臺階。濕熱條件下的測試,必須使周圍環境的溫度、濕度達到規定的要求。(3)環境要求,室內環境條件必須達到國家標準要求,減少環境對傳感器的影響。應變計的固化,目前國內外常用的粘結劑大多數都需要加熱固化。佛山混凝土應變計參數
埋入式振弦應變計在持續和阻尼模式下測量頻率。南寧光柵應變計量程
應變計的防護處理,對已安裝好的應變計采取可靠實用的防護措施,是保證應變計正常工作,提高測試精度的有效途徑。應變計防護的根本途徑,是利用一定的材料或介質將應變計連同其附件與惡劣環境隔開,所以首先在應變計安裝和使用過程中,謹慎、細心地操作,保持不用手直接接觸就是一種有效的防護措施;其次就是利用涂敷保護層來進行防護,應變計的防護一般可選用AZ-709膠,對裸露部份進行防護,要求涂刷均勻,然后覆蓋南大703、704、D04等硅橡膠即可。南寧光柵應變計量程
應變計,當被測結構物內部的應力發生變化時,應變計同步感受變形,變形通過前、后端座傳遞給振弦轉變成振弦應力的變化,從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率,頻率信號經電纜傳輸至讀數裝置,即可測出被測結構物內部的應變量。同時可同步測出埋設點的溫度值。應變計(砼)適用于長期埋設在混凝土結構的梁、柱、樁基、支撐、擋土墻、水工建筑物、襯砌、墩與底腳、橋梁、隧道襯砌及其基巖中監測其應力與應變,加裝配套附件可測量表面應變量。并可同步測量埋設點的溫度,可選擇數字式溫度計作為測溫元件。埋入式振弦應變計安裝有電磁激振線圈和接收線圈。無錫振弦式應變計直銷安裝用于臨時測量的表面應變計,一般是將夾具用膠...