电阻应变计是一种将被测件上的应变变化转换成为一种电信号的敏感器件。它是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。电阻应变片应用较多的是金属电阻应变片和半导体应变片两种。金属电阻应变片又有丝状应变片和金属箔状应变片两种。通常是将应变片通过特殊的粘和剂紧密的粘合在产生力学应变基体上,当基体受力发生应力变化时,电阻应变片也一起产生形变,使应变片的阻值发生改变,从而使加在电阻上的电压发生变化。这种应变片在受力时产生的阻值变化通常较小,一般这种应变片都组成应变电桥,并通过后续的仪表放大器进行放大,再传输给处理电路(通常是A/D转换和CPU)显示或执行机构。丝式应变计,这种应变计的敏感栅较常用的有丝绕式和短接线式两种。无锡光纤光栅应变计
下面介绍几种常用的电阻应变计,金属丝式应变计的敏感栅一般是用直径0.01~0.05毫米的铜镍合金或镍铬合金的金属丝制成。可分为丝绕式和短接式两种。丝绕式应变计是用一根金属丝绕制而成(见图2-3),短接式应变计是用数根金属丝按一定间距平行拉紧,然后按栅长大小在横向焊以较粗的镀银铜线,再将铜导线相间地切割开来而成。丝绕式应变计的疲劳寿命和应变极限较高,可作为动态测试用传感器的应变转换元件。丝绕式应变计多用纸基底和纸盖层,其造价低,容易安装。但由于这种应变计敏感栅的横向部分是圆弧形,其横向效应较大,测量精度较差,而且其端部圆弧部分制造困难,形状不易保证相同,使应变计性能分散,故在常温应变测量中正逐步被其它片种代替。无锡光纤光栅应变计振弦式钢筋应力计也叫钢筋计,是一种测量钢筋或锚杆应力的振弦式传感器。
沥青混凝土应变计安全监测设计,1.表面变形监测设计,表面变形监测采用在坝体的上、下游及坝顶表面埋设综合表面观测墩,采用视准线法和前方交汇法相结合的方式,对大坝表面水平变形进行监测,采用水准仪对表面沉降进行监测。2.心墙变形监测设计,心墙监测的重点为心墙自身的压缩变形、心墙与垫层料之间及心墙与混凝土基座之间的相对变形。针对心墙的压缩变形,在心墙上、下游侧安装大量程测缝计,监测在一定长度内心墙的压缩情况;心墙与垫层料之间的相对变形,在心墙与垫层料的接触部位,分别布置上下游向、左右岸向及沿高程向的位错计,对三个方向的相对变形均进行监测;心墙与混凝土基座之间的变形也通过设置测缝计来进行监测。
应变计电阻,应变计电阻是应变计处于非应变状态时的电阻。通过传感器厂商或相关文档可获取应变计的额定应变计电阻。商用应变计较常见的额定电阻值为120Ω、350Ω和1,000Ω。使用较高的额定电阻可减少激励电压产生的热量。较高的额定电阻还可减少温度波动引起电阻中导线变化而导致的信号变化。温度补偿,理想情况下,应变计电阻应只随应变而变化。但是,应变计的电阻率和敏感度也随温度变化而变化,从而引起测量误差。应变计制造商通过处理应变计材料,对应变计所用样本材料的热膨胀进行补偿,从而达到较小化电阻率的目的。这些温度补偿电桥配置更能不受温度影响。同时也可以考虑使用有助于补偿温度波动影响的配置类型。为了使应变计粘贴牢固,需要对粘贴表面进行机械、化学处理、处理范围约为应变计面积的3-5倍。
丝式应变计,这种应变计的敏感栅较常用的有丝绕式和短接线式两种。①丝绕式的敏感栅是用直径0.015~0.05毫米的金属丝连续绕制而成,端部呈半圆形。如果安装应变计的构件表面存在两个方向的应变,此圆弧端除了感受纵向应变外,还能感受横向应变,后者称为横向效应。若对测量精度的要求较高,应考虑横向效应的影响并进行修正。②短接线式的敏感栅采用较粗的横丝,将平行排列的一组直径为0.015~0.05毫米的金属纵丝交错连接而成,端部是平直的。它的横向效应很小,但耐疲劳性能不如丝绕式的。箔式应变计,这种应变计的敏感栅用厚度0.002~0.005毫米的金属箔刻蚀成形。用此法易于制成各种形状的应变计。箔栅有如下优点,①横向部分可以做成比较宽的栅条,使横向效应较小;②箔栅很薄,能较好地反映构件表面的变形,因而测量精度较高;③便于大量生产;④能制成栅长很短的应变计。因此,箔式应变计得到普遍应用。压电应变计的基本结构就是在两个电极之间夹一块压电晶体。无锡光纤光栅应变计
垂向土应变计,应变计包括上支撑座、下支撑座、承重杆和应变计组。无锡光纤光栅应变计
振弦式应变计使用指南:1.测量,测量振弦式应变计先将测量线连接振弦读数仪,将各色夹子对应连接上应变计的输出电缆,黑、红测频率,白、绿测温度。振弦式应变计内附有智能识别芯片,其内存贮有该应变计的编号、系数K、温度修正系数b等信息。用读数仪测量时会自动将识别信息读出,顺序存入读数仪内,通讯给计算机,方便快速统计计算及查询,使测量实现人工智能无纸化操作。工程现场多支应变计电缆被意外挖断,用读数仪测量一遍,自动识别出每支应变计所对应的编号及身份信息。2.应变计故障排查,当振弦式应变计测量出现故障时,可用万用表检查应变计芯线间的电阻值,其正常状况红、黑芯线电阻值通常为300Ω左右;绿、白芯线电阻值在温度25℃时应为3kΩ左右;红、黑线对绿、白线或对屏蔽线(裸线)间绝缘电阻值应﹥50MΩ(测量绝缘电阻时可使用100V直流兆欧表,万用表测量绝缘电阻应用MΩ档,其值应为无穷大∞)。无锡光纤光栅应变计