现代结构试验方法.ppt

应变量测
位移与变形量测
力的量测
其他
结构试验量测技术
第三章
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对输入与输出数据的量测、采集和分析处理。
输入数据:试件所受到的外部作用,如力、位移和温度等。
输出数据:试件的反应,如应变、应力、裂缝、位移、速度、加速度等。
数据的量测与采集方法
人工测量、人工记录
仪器测量、人工记录
仪器测量、仪器记录
自动化采集系统测量、记录、处理
概述
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量测仪表的基本概念
仪器设备分类
按功能和使用情况:传感器、放大器、显示器、记录仪、分析
仪器、数据采集仪和数据采集系统等。
感受部分
放大部分
分析仪器
显示记录部分
传感器
放大器
显示器、记录仪
计算机、程序
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按仪器用途:应变计、位移传感器、测力传感器、倾角传感器、频率计和测振传感器等。
量测仪表主要性能指标
量程:仪表所能量测的最小至最大的量值范围。
最小分度值:仪表的指示所能指出的最小测量值。
精确度:仪表的指示值与被测值的符合程度。
灵敏度:被测量的单位变化引起仪表示值的变化值。
分辨率:测量被测物理量最小变化值的能力。
稳定性:规定时间内保持示值与特性参数不变的能力。
滞后:恒定环境条件下,起始值到最大值来回输出的最大偏差值或该值与最大量程的百分比。
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量测仪器基本方法
偏位测定法:按仪表发生的偏转或位移定出被测值。
该方法为土木工程结构试验与检测常用方法,如:百
分表、双杠杆应变仪、动态电阻应变仪均属于该方法。
零位测定法:用已知的标准量去抵消未知量引起的转。
如称重天平。该方法更为精确,若进行放大后更为精
确。
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结构试验对仪器设备的使用要求:
符合量测所需的量程和精度要求;
动态试验量测仪表,其线性范围、频响特征以及相移特性等都满
足试验要求;
自重轻、尺寸小,不影响结构工作;
同一试验中选用的仪表和传感器种类应尽量少,以便统一数据的
精度,简化量测数据的整理工作和避免错误;
选用仪表时应考虑试验环境条件。
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电测和机测两类
应变量电测法
△ R
△U
构件截面应力值测定方法
电阻应变计粘贴技术
保证测点感受元件(应变计)与试件同步变形
应变
应力
σ=Eε(或σ-ε关系曲线)
应变量测原理
ε=△l/l
应变量测方法
ε
应变计
电桥
放大
指示
应变量测
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电阻应变计
1、电阻应变计的原理及构造
(1)工作原理
灵敏系数
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(2)构造:
敏感栅:将应变变换成电阻变化量
基底和覆盖层:定位和保护电阻丝、绝缘
粘结剂:固定敏感栅
引出线:电桥接线
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2、电阻应变片主要技术指标
(1)标距:敏感栅在纵轴方向的有效长度L。
(2)规格:以使用面积L×B表示。
(3)电阻值:应变片阻值一般在120Ω左右。
(4)灵敏系数:抽样确定。
(5)应变极限:保持线性输出时所能量测的最大应变值。
(6)机械滞后;
(7)疲劳寿命;
(8)零飘;
(9)蠕变;
(10)绝缘。
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