桥梁计量检测设备、仪器、仪表的性能及使用1.ppt

桥梁计量检测设备、仪器、仪表的性能及使用 ②采用和被率定仪器同一等级的“标准”仪器进行比较来率定。“标准”仪器精度并不高，但不常用，可认为该仪器的度量性能技术指标可保持不变，准确度已知。这种方法率定结果的准确性稍差，但不需要特殊的率定设备。比较常用。 ③利用标准试件率定仪器，将标准试件放在实验机上加载，使标准试件产生已知的变化量，根据变化量可求出安装在试件的被率定仪器的误差，此方法准确度不高，但简单，易实现，故广泛采用。 了解构件内部应力分布情况，特别是结构危险截面的应力分布及最大应力值是评定结构工作状态的重要指标，也是建立结构理论的重要依据。 测量的方法主要有：1.应变机测法；2.应变电测法；3.应变光测法。 电阻应变片防护图 (1) 线位移变形测量 结构的位移主要是指试件的挠度、侧移、转角、支座偏移等参 数。量测位移的仪表主要有：机械式、电子式及光电式等多种。 接触式位移计根据刻度盘上最小刻度值所代表的量分为百分表（刻度值为0.01mm）、千分表（刻度值为0.001mm）和挠度计（刻度值为0.05mm或0.01mm）。 接触式位移计的度量性能指标有刻度值、量程和允许误差。 1)读数显微镜 2)裂纹扩展片 (4）温度补偿技术 1）温度效应的概念 用电阻应变片测量应变时，应变片除了能感受试件本身应变外，由于环境温度变化的影响，同样也能通过应变片的感受而引起电阻应变仪指示部分的示值变动，这种变动称为温度效应。 2）产生温度效应的原因 温度变化从两个方面使应变片的电阻值发生变化。第一是电阻丝温度改变时，其电阻将会随之改变，即： 第二是因为材料与应变片电阻丝的线膨胀系数不相等，但二者又粘在一起，当温度改变时，引起附加电阻的变化，即： 总的温度应变效应为： 2 、电阻应变仪 (4）温度补偿技术 3）温度补偿的方法 温度补偿的方法有两种：应变片自补偿法和桥路补偿法。较常用的是桥路补偿法。 桥路补偿法：利用电桥的加减特性，当电桥的两个相邻桥臂的电阻相同时，反映在电桥输出上起了相互抵消的作用。桥路补偿又分温度片补偿和工作片补偿法。 ①温度片补偿法 R1为工作片粘贴在试件上，R2为温度 补偿片粘贴在补偿块上，R3、R4为精密 无感电阻。 图3.10 温度片补偿法 2 、电阻应变仪 (4）温度补偿技术 3）温度补偿的方法 ②工作片补偿法 测量时，如果在被测构件上能找到应变符号 相反，比例关系已知、温度条件相同的两个测 点，在这两个测点上各粘贴一个工作应变片， 例如在悬臂梁同一截面上下各粘贴一片接在相 邻桥臂上，在等臂条件下可实现温度补偿。 如图3.11所示。 图3.11 工作片补偿法 2 、电阻应变仪 第五讲 位移与变形测量仪器 1．接触式位移计 接触式位移计为机械式仪表，它主要由测杆、齿轮、指针和弹簧等机械零件组成。 1-短针齿轮；2-齿轮弹簧；3-长针；4-测杆； 5-测杆弹簧；6、7、8-齿轮 图1 百分表的构造图 2．应变梁式位移传感器 应变梁式位移传感器的主要部件是一块弹性好、强度高的铍青铜制成的悬臂弹簧片（图2）,簧片一端固定在仪器外壳上。在簧片上粘贴四片应变片，组成全桥或半桥测量电路，簧片的自由端固定有拉簧，拉簧与指针固结。量程为30~150mm，读数分辨率可达0.01mm。 1-应变片；2-悬臂梁；3-引线；4-弹簧；5-标尺；6-指针；7-测杆；8-固定环 图2 应变梁式位移传感器 3．滑线电阻式位移传感器 滑线电阻式位移传感器由测杆、滑线电阻和触头等组成，构造与测量原理如图3所示。滑线电阻固定在表盘内，触电将电阻分成R1及R2。 采用这样的半桥接线，其输出量与电阻增量（或应变增量）成正比，亦即与位移成正比。量程可达10～100mm以上。 1-测杆；2-滑线电阻；3-触头；4-弹簧 图3 滑线电阻式位移传感器 4．差动变压式位移传感器 如图4所示为差动变压式位移传感器的构造原理。它由一个初级线圈和两个次级线圈分内外两层，共同绕在一个圆筒上，圆筒内放置一个能自由上下移动的铁芯。初级线圈加入激磁电压时，通过互感作用使次级线圈感应而产生电势。 1-线圈；2-次级线圈；3-圆形筒；4-铁芯 图4 差动变压器式位移传感器 铁芯居中时，感应电势 ， 无输出信号。 铁芯向上移动 ，这时 ，输出为 。铁芯向上移动的位移愈大， 也愈大。 (2) 角位移测量 角位移测量的仪表主要有：杠杆式测角器、水准式倾角