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振弦式埋入式應變計監測系統

來源: 發布時間:2025-07-13

應變計按測量原理可分為振弦式應變計、差阻式應變計、光纖光柵應變計和各類電阻式應變片。按安裝位置可分為埋入式應變計、表面式應變計。按安裝結構物材料可分為混凝土應變計和鋼板計。按加裝的附件類型可分為單向、三向、多向應變計組和無應力計。另外還有適用于高倉位混凝土連續澆筑的大彈膜應變計。表貼式應變計為振弦式彈性梁結構,適用于焊接到各種鋼結構的場合,如:鋼管、坑道的支撐、樁和橋梁等。也可用螺絲安裝固定在各種結構的表面,長期監測其表面應力和應變。并可同步測定埋設點的溫度。應變計(有時稱為應變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。振弦式埋入式應變計監測系統

振弦式埋入式應變計監測系統,應變計

應變計(有時稱為應變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。它將力、壓力、張力、重量等物理量轉化為電阻的變化,從而測量這些物理量。當外力作用于固定物體時,就會產生應力和應變。物體內部產生的(對外力的)反作用力即為應力,產生的位移和形變即為應變。應變計是電氣測量技術中較重要的傳感器之一,用于力學量的測量。正如其名,應變計主要用于應變測量。作為專業術語,“應變”包括拉伸應變和壓縮應變,以正負符號區分。因此,應變計既可測量膨脹,也可測量收縮。天津非粘貼式應變計公司壓電應變計的工作原理就是晶體的壓電效應——應變產生電荷的現象。

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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。用于斷裂力學實驗時,檢測構件在載荷作用下裂紋擴展的過程及擴展的速率。實驗時粘貼在構件裂紋處,隨著裂紋的擴展,柵條依次被拉斷,應變計的電阻逐級增加。根據事先作出的斷裂順序與電阻變化曲線,可推斷裂紋的擴展情況。若同時記錄各柵條斷裂時間,即可算出裂紋的擴展速率。疲勞壽命計,疲勞壽命計的敏感柵是由經過退火處理的康銅箔制成,夾在兩層浸過環氧樹脂的玻璃纖維布中間形成。當應變計粘貼在承受交變載荷的構件上時,應變計絲柵在交變載荷作用下發生冷作硬化,而使電阻發生變化,電阻變化值與交變應力的大小、循環次數成比例,通常可用實驗方法來建立經驗公式。使用時可由電阻變化來推算交變應變的大小及循環次數,從而預測構件的疲勞壽命。

應變計選擇方法即在考慮試驗或應用條件(即應用精度、環境條件包括溫度,濕度,環境惡劣狀況,各類干擾,共模共地問題、試件材料大小尺寸、粘貼面積、曲率半徑、安裝條件等)以及試件或彈性體材料狀況(材料線膨脹系數、彈性模量、結構、大概受力狀況或應力分布狀況等)的情況下,利用上述內容來選用與之匹配為較佳性價比的電阻應變計。在實際應用中,應遵循試驗或應用條件(即應用精度、環境條件包括溫度,濕度,環境惡劣狀況,各類干擾,共模共地問題、試件材料大小尺寸、粘貼面積、曲率半徑、安裝條件等)為先,試件或彈性體材料狀況(材料線膨脹系數、彈性模量、結構、大概受力狀況或應力分布狀況等)次之的原則,利用上述內容來選用與之匹配為較佳性價比的應變計。應變計主要用于應變測量。

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實際上,任何材料的體積都會隨溫度變化而發生輕微改變,絕大多數是熱脹冷縮,且不同材料的伸縮率各不相同,體現這一特性的物理名詞叫做線膨脹系數,即材料單位溫度變化下的應變量,單位是10-6/℃。假設被測物內部應力應變沒有發生變化,但是溫度升高了,熱脹冷縮造成被測物L長度內產生了ΔL的伸長,因此產生了應變,實際計算時,應把這部分因為溫度變化產生的應變給去除。同理,應變計自身也會因為溫度變化生產額外的應變,實際測量時應把被測物和應變計因為溫度變化產生的疊加應變修正掉。應變計粘貼是整個貼片過程中關鍵的步驟,對測試精度有一定影響。西安混凝土應變計精度

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。振弦式埋入式應變計監測系統

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。振弦式埋入式應變計監測系統

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