如何選擇應(yīng)變計?一是根據(jù)測量目的、安裝部位及介質(zhì)選擇埋入或表面的應(yīng)變計。二是選擇帶測溫和溫度補償?shù)膽?yīng)變計,因為被測物材料(混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等)的應(yīng)變受溫度影響特別大,一定要修正因為溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)變。三是選擇合適的測量原理的應(yīng)變計,目前國內(nèi)外大中型工程中應(yīng)用較廣的是振弦式應(yīng)變計,相對于其它種類應(yīng)變計,振弦式應(yīng)變計具有高性能、高精度、高穩(wěn)定性、抗干擾能力強、受電參數(shù)影響小、零點飄移小、受溫度影響小、自帶溫度補償、性能穩(wěn)定可靠、耐震動和壽命長等特點。埋入式振弦應(yīng)變計安裝有電磁激振線圈和接收線圈。無錫振弦式鋼筋應(yīng)變計量程
電阻應(yīng)變計半導(dǎo)體應(yīng)變計,將半導(dǎo)體應(yīng)變計安裝在被測構(gòu)件上,在構(gòu)件承受載荷而產(chǎn)生應(yīng)變時,其電阻率將發(fā)生變化。半導(dǎo)體應(yīng)變計就是以這種壓阻效應(yīng)作為理論基礎(chǔ)的,其敏感柵由鍺或硅等半導(dǎo)體材料制成。這種應(yīng)變計可分為體型和擴(kuò)散型兩種。前者的敏感柵由單晶硅或鍺等半導(dǎo)體經(jīng)切片和腐蝕等方法制成,后者的敏感柵則是將雜質(zhì)擴(kuò)散在半導(dǎo)體材料中制成的。半導(dǎo)體應(yīng)變計的優(yōu)點是靈敏系數(shù)大,機(jī)械滯后和蠕變小,頻率響應(yīng)高;缺點是電阻溫度系數(shù)大,靈敏系數(shù)隨溫度而明顯變化,應(yīng)變和電阻之間的線性關(guān)系范圍小。正確選擇半導(dǎo)體材料和改進(jìn)生產(chǎn)工藝,這些缺點可望得到克服。半導(dǎo)體應(yīng)變計多用于測量小的應(yīng)變(10-1微應(yīng)變到數(shù)百微應(yīng)變),已普遍用于應(yīng)變測量和制造各種類型的傳感器(見電阻應(yīng)變計式傳感器)。南寧振弦式應(yīng)變計輸出方式金屬絲式應(yīng)變計的敏感柵一般是用直徑0.01~0.05毫米的銅鎳合金或鎳鉻合金的金屬絲制成。
應(yīng)變計的組橋或焊接,如果在應(yīng)變計表面焊接,焊接前,應(yīng)用水砂紙或含砂橡皮輕輕擦除焊端表面殘留膠液和氧化物,并清洗干凈,方便焊接,避免破壞焊端;焊接溫度不能太高(常溫應(yīng)變計不能超過250℃),焊接時間不能太長,應(yīng)迅速焊接,避免高溫對應(yīng)變計焊端產(chǎn)生損傷,降低絕緣強度等。焊接引線應(yīng)采用柔軟,材質(zhì)不能太硬的線材,以免長時間受力時,線材損壞或脫落;盡量在應(yīng)變計焊端和接線端子之間的連接線上留出應(yīng)力釋放環(huán),避免試件或彈性體長期受力或溫度發(fā)生較大范圍變化時,在連接線上形成內(nèi)應(yīng)力集中,造成引線拉斷,使橋路或電路斷路。
應(yīng)變計,當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化時,應(yīng)變計同步感受變形,變形通過前、后端座傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)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(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置,即可測出被測結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)變量。同時可同步測出埋設(shè)點的溫度值。應(yīng)變計(砼)適用于長期埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)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(jiān)測其應(yīng)力與應(yīng)變,加裝配套附件可測量表面應(yīng)變量。并可同步測量埋設(shè)點的溫度,可選擇數(shù)字式溫度計作為測溫元件。張絲式應(yīng)變計的原理還可制成扭矩傳感器和加速度計。
振弦式表面應(yīng)變計,可焊接在鋼結(jié)構(gòu)表面或螺栓固定在各種結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行長期自動化監(jiān)測和定期檢測。內(nèi)置數(shù)字式溫度傳感器可同步測量布設(shè)點的溫度用于表面應(yīng)變計的溫度修正。表面式應(yīng)變計采用四芯電纜。工作原理:振弦式應(yīng)變計主要由左右端安裝支座、鋼弦和線圈組成。當(dāng)被測結(jié)構(gòu)物發(fā)生應(yīng)變時,振弦式應(yīng)變計左右端安裝支座產(chǎn)生相對位移并傳遞給鋼弦,使鋼弦受力發(fā)生變化,從而改變鋼弦的固有頻率,測量儀表輸出脈沖信號通過線圈激振鋼弦并檢測出線圈所感應(yīng)信號的頻率,振動頻率的平方正比于應(yīng)變計的應(yīng)變,經(jīng)換算得到被測結(jié)構(gòu)物的應(yīng)變量。振弦式應(yīng)變計傳感器結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠。西安不銹鋼應(yīng)變計線性度
振弦式內(nèi)埋應(yīng)變計,主要應(yīng)用于:橋梁在線監(jiān)測、公路鐵路地鐵在線監(jiān)測、隧道在線監(jiān)測。無錫振弦式鋼筋應(yīng)變計量程
常用的電阻應(yīng)變計——箔式應(yīng)變計的優(yōu)點是:1.敏感柵很薄,且箔材與粘合層的接觸面積要比絲材的大,因而粘貼牢固,有利于變形傳遞,因而它所感受的應(yīng)變狀態(tài)與試件表面的應(yīng)變狀態(tài)更為接近,測量精度高。2.敏感柵薄而寬,在相同的橫截面積條件下,箔柵的表面積比絲柵的要大,散熱性好,故允許通過較大的電流,因而可以輸出較強的信號,提高測量靈敏度。3.敏感柵的橫向端部為較寬的柵條,故橫向效應(yīng)較小。4.箔式片能保證尺寸準(zhǔn)確,線條均勻,故靈敏系數(shù)分散性小。5.箔式應(yīng)變計的蠕變小、疲勞壽命長。6.加工性能好,能制成為各種形狀和尺寸的應(yīng)變計,尤其可以制造柵長很小的或敏感柵圖案特殊的應(yīng)變計。7.制造工藝自動化,可成批生產(chǎn),生產(chǎn)效率高。無錫振弦式鋼筋應(yīng)變計量程