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。埋入式振弦應變計安裝有電磁激振線圈和接收線圈。無錫振弦式鋼筋應變計量程
電阻應變計半導體應變計,將半導體應變計安裝在被測構件上,在構件承受載荷而產生應變時,其電阻率將發生變化。半導體應變計就是以這種壓阻效應作為理論基礎的,其敏感柵由鍺或硅等半導體材料制成。這種應變計可分為體型和擴散型兩種。前者的敏感柵由單晶硅或鍺等半導體經切片和腐蝕等方法制成,后者的敏感柵則是將雜質擴散在半導體材料中制成的。半導體應變計的優點是靈敏系數大,機械滯后和蠕變小,頻率響應高;缺點是電阻溫度系數大,靈敏系數隨溫度而明顯變化,應變和電阻之間的線性關系范圍小。正確選擇半導體材料和改進生產工藝,這些缺點可望得到克服。半導體應變計多用于測量小的應變(10-1微應變到數百微應變),已普遍用于應變測量和制造各種類型的傳感器(見電阻應變計式傳感器)。南寧振弦式應變計輸出方式金屬絲式應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。
應變計的組橋或焊接,如果在應變計表面焊接,焊接前,應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(常溫應變計不能超過250℃),焊接時間不能太長,應迅速焊接,避免高溫對應變計焊端產生損傷,降低絕緣強度等。焊接引線應采用柔軟,材質不能太硬的線材,以免長時間受力時,線材損壞或脫落;盡量在應變計焊端和接線端子之間的連接線上留出應力釋放環,避免試件或彈性體長期受力或溫度發生較大范圍變化時,在連接線上形成內應力集中,造成引線拉斷,使橋路或電路斷路。
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。張絲式應變計的原理還可制成扭矩傳感器和加速度計。
振弦式表面應變計,可焊接在鋼結構表面或螺栓固定在各種結構的表面進行長期自動化監測和定期檢測。內置數字式溫度傳感器可同步測量布設點的溫度用于表面應變計的溫度修正。表面式應變計采用四芯電纜。工作原理:振弦式應變計主要由左右端安裝支座、鋼弦和線圈組成。當被測結構物發生應變時,振弦式應變計左右端安裝支座產生相對位移并傳遞給鋼弦,使鋼弦受力發生變化,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信號的頻率,振動頻率的平方正比于應變計的應變,經換算得到被測結構物的應變量。振弦式應變計傳感器結構簡單,工作可靠。西安不銹鋼應變計線性度
振弦式內埋應變計,主要應用于:橋梁在線監測、公路鐵路地鐵在線監測、隧道在線監測。無錫振弦式鋼筋應變計量程
常用的電阻應變計——箔式應變計的優點是: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,因而它所感受的應變狀態與試件表面的應變狀態更為接近,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,故橫向效應較小。4.箔式片能保證尺寸準確,線條均勻,故靈敏系數分散性小。5.箔式應變計的蠕變小、疲勞壽命長。6.加工性能好,能制成為各種形狀和尺寸的應變計,尤其可以制造柵長很小的或敏感柵圖案特殊的應變計。7.制造工藝自動化,可成批生產,生產效率高。無錫振弦式鋼筋應變計量程