絲式應(yīng)變計(jì),這種應(yīng)變計(jì)的敏感柵較常用的有絲繞式和短接線式兩種。①絲繞式的敏感柵是用直徑0.015~0.05毫米的金屬絲連續(xù)繞制而成,端部呈半圓形。如果安裝應(yīng)變計(jì)的構(gòu)件表面存在兩個(gè)方向的應(yīng)變,此圓弧端除了感受縱向應(yīng)變外,還能感受橫向應(yīng)變,后者稱為橫向效應(yīng)。若對(duì)測(cè)量精度的要求較高,應(yīng)考慮橫向效應(yīng)的影響并進(jìn)行修正。②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(cuò)連接而成,端部是平直的。它的橫向效應(yīng)很小,但耐疲勞性能不如絲繞式的。箔式應(yīng)變計(jì),這種應(yīng)變計(jì)的敏感柵用厚度0.002~0.005毫米的金屬箔刻蝕成形。用此法易于制成各種形狀的應(yīng)變計(jì)。箔柵有如下優(yōu)點(diǎn),①橫向部分可以做成比較寬的柵條,使橫向效應(yīng)較小;②箔柵很薄,能較好地反映構(gòu)件表面的變形,因而測(cè)量精度較高;③便于大量生產(chǎn);④能制成柵長(zhǎng)很短的應(yīng)變計(jì)。因此,箔式應(yīng)變計(jì)得到普遍應(yīng)用。應(yīng)變計(jì)是電氣測(cè)量技術(shù)中較重要的傳感器之一。海口非粘貼式應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
應(yīng)變計(jì),當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)力發(fā)生變化時(shí),應(yīng)變計(jì)同步感受變形,變形通過(guò)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(dòng)頻率。電磁線圈激振振弦并測(cè)量其振動(dòng)頻率,頻率信號(hào)經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置,即可測(cè)出被測(cè)結(jié)構(gòu)物內(nèi)部的應(yīng)變量。同時(shí)可同步測(cè)出埋設(shè)點(diǎn)的溫度值。應(yīng)變計(jì)(砼)適用于長(zhǎng)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(cè)其應(yīng)力與應(yīng)變,加裝配套附件可測(cè)量表面應(yīng)變量。并可同步測(cè)量埋設(shè)點(diǎn)的溫度,可選擇數(shù)字式溫度計(jì)作為測(cè)溫元件。昆明表面應(yīng)變計(jì)行情雙層應(yīng)變計(jì),在進(jìn)行薄殼、薄板應(yīng)變的測(cè)量時(shí),需要在殼和板的內(nèi)、外表面對(duì)稱貼片。
振弦式內(nèi)埋應(yīng)變計(jì),主要應(yīng)用于:橋梁在線監(jiān)測(cè)、公路鐵路地鐵在線監(jiān)測(cè)、隧道在線監(jiān)測(cè)、大壩監(jiān)測(cè)、基樁等混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)變測(cè)量。埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi),或捆扎于鋼筋上,用于結(jié)構(gòu)物的應(yīng)變測(cè)量以及鋼筋的應(yīng)變、應(yīng)力測(cè)量。內(nèi)置數(shù)字式溫度傳感器可同步測(cè)量布設(shè)點(diǎn)的溫度用于內(nèi)埋應(yīng)變計(jì)的溫度修正,加裝配套組件可組成多向應(yīng)變計(jì)組和無(wú)應(yīng)力計(jì)。內(nèi)埋式應(yīng)變計(jì)采用四芯電線。工作原理:振弦式應(yīng)變計(jì)主要由左右端安裝支座、鋼弦和線圈組成。當(dāng)被測(cè)結(jié)構(gòu)物發(fā)生應(yīng)變時(shí),振弦式應(yīng)變計(jì)左右端安裝支座產(chǎn)生相對(duì)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(cè)量?jī)x表輸出脈沖信號(hào)通過(guò)線圈激振鋼弦并檢測(cè)出線圈所感應(yīng)信號(hào)的頻率,振動(dòng)頻率的平方正比于應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變,經(jīng)換算得到被測(cè)結(jié)構(gòu)物的應(yīng)變量。
金屬電阻應(yīng)變計(jì)還可以按敏感柵的結(jié)構(gòu)形狀分為下述幾類:(1)單軸應(yīng)變計(jì):?jiǎn)屋S應(yīng)變計(jì)一般是指具有一個(gè)敏感柵的應(yīng)變計(jì)。這種應(yīng)變計(jì)可用來(lái)測(cè)量單向應(yīng)變。(2)單軸多柵應(yīng)變計(jì):把幾個(gè)單軸敏感柵粘貼在同一個(gè)基底上,可構(gòu)成平行軸多柵和同軸多柵,這種應(yīng)變計(jì)可方便地測(cè)量構(gòu)件表面的應(yīng)變梯度。(3)應(yīng)變花(多軸應(yīng)變計(jì)):具有兩個(gè)或兩個(gè)以上軸線相交成一定角度的敏感柵制成的應(yīng)變計(jì)稱為多軸應(yīng)變計(jì),也稱為應(yīng)變花其敏感柵可由金屬絲或金屬箔制成。采用應(yīng)變花可方便地測(cè)定平面應(yīng)變狀態(tài)下構(gòu)件上某一點(diǎn)處的應(yīng)變。絲繞式應(yīng)變計(jì)多用紙基底和紙蓋層,其造價(jià)低,容易安裝。
埋入式振弦應(yīng)變計(jì)由一根鋼弦保護(hù)管連接的兩個(gè)法蘭盤端塊組成。固定在兩個(gè)端塊上的一組O形圈把鋼弦密封在保護(hù)管內(nèi)。兩端塊都有一個(gè)扁平的圓形法蘭,能將混凝土的變形傳遞到鋼弦上。一個(gè)電磁線圈安裝在應(yīng)變計(jì)的中部,用于激振鋼弦和讀取頻率信號(hào)。混凝土中產(chǎn)生的應(yīng)變改變了鋼弦中的張力,從而也改變了它的共振頻率。應(yīng)變計(jì)的柔量非常高。它不會(huì)在主體材料中引起應(yīng)力,因此可以埋入到初期的養(yǎng)護(hù)混凝土中,也可以埋入到硬的合成材料中,如樹(shù)脂、玻璃纖維和聚氨酯。短接式應(yīng)變計(jì)由于在橫向用粗銅導(dǎo)線短接,因而橫向效應(yīng)系數(shù)很小(<0.1%),這是短接式應(yīng)變計(jì)的較優(yōu)點(diǎn)。合肥三向應(yīng)變計(jì)輸出方式
應(yīng)變計(jì)按安裝結(jié)構(gòu)物材料可分為混凝土應(yīng)變計(jì)和鋼板計(jì)。海口非粘貼式應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
特殊的應(yīng)變計(jì):1.疲勞壽命計(jì),疲勞壽命計(jì)的敏感柵是由經(jīng)過(guò)退火處理的康銅箔制成,夾在兩層浸過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃纖維布中間形成。當(dāng)應(yīng)變計(jì)粘貼在承受交變載荷的構(gòu)件上時(shí),應(yīng)變計(jì)絲柵在交變載荷作用下發(fā)生冷作硬化,而使電阻發(fā)生變化,電阻變化值與交變應(yīng)力的大小、循環(huán)次數(shù)成比例,通常可用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)建立經(jīng)驗(yàn)公式。使用時(shí)可由電阻變化來(lái)推算交變應(yīng)變的大小及循環(huán)次數(shù),從而預(yù)測(cè)構(gòu)件的疲勞壽命。2.大應(yīng)變量應(yīng)變計(jì),用于量測(cè)5~應(yīng)變或超彈性范圍應(yīng)變用的,如圖2-10。為避免絲柵與粗引線間的應(yīng)力集中,中間采用細(xì)引線過(guò)渡。箔式應(yīng)變計(jì)的引線應(yīng)彎成弧形,然后再焊接,敏感柵是由經(jīng)過(guò)獲得大變形及退火處理的康銅制成,基底可用浸過(guò)增塑劑的紙(應(yīng)變5~12%)或聚蹴亞胺(應(yīng)變20%),粘結(jié)劑可用環(huán)氧樹(shù)脂,聚氨脂填加增塑劑制成。這種應(yīng)變計(jì)受壓時(shí)敏感柵會(huì)發(fā)生軸向屈曲,故承受的拉應(yīng)變遠(yuǎn)大于壓應(yīng)變。因此,當(dāng)用于交變應(yīng)變量測(cè)時(shí),量測(cè)范圍不應(yīng)超過(guò)容許的壓應(yīng)變界限。海口非粘貼式應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)