結(jié)構(gòu)試驗2節(jié)量測儀器

1、2-3. 力的測量儀器 外荷載 力的測定 支座反力連續(xù)梁 張拉力預(yù)應(yīng)力混凝土 如果測量誤差較大，直接影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。 一、測力傳感器（應(yīng)變式） 工作原理：彈性體力電阻變化應(yīng)變應(yīng)變片電橋電壓變化應(yīng)變力（荷載）換算應(yīng)變儀 1、壓力（或拉壓）荷載傳感器 采用柱式彈性元件。 貼片位置及橋路連接：沿筒體圓周每隔45貼一應(yīng)變片（共8 片），豎向和橫向相間隔?？蓽p小荷載偏心影響，部分消除溫度 影響，同時提高了輸出的靈敏度。4545柱式壓力荷載傳感器柱式拉壓荷載傳感器荷載控制支座反力 2、輪輻式荷載傳感器（剪切型）? 彎矩沿輪輻長度方向是變化的，而剪力沿各截面是不變的。 當(dāng)外力作用點改變時，只有彎曲應(yīng)力

2、變化，而剪切應(yīng)力保持不 變。因此在與輪輻軸線45方向粘 貼應(yīng)變片，則應(yīng)變片只感受剪切應(yīng) 變，所以輸出信號與力的作用點無 關(guān)。但當(dāng) F 偏離軸心時，對應(yīng)變片 會產(chǎn)生附加影響，可從橋路連接上 可以消除。提高了傳感器抗側(cè)向荷 載和抗偏心的能力。 特點： 體積小，反應(yīng)快，用途廣，適用 性強。可進行靜、動態(tài)荷載測量或 設(shè)備的過載保護。輪輻式荷載傳感器 二、張拉力測定 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，施工中的張拉控制應(yīng)力至關(guān)重要，預(yù)應(yīng) 力值的準(zhǔn)確與否直接影響到結(jié)構(gòu)的抗裂度和安全性。 常用的預(yù)應(yīng)力控制方法：油壓表控制，測力計控制，以及鋼 筋伸長量控制等。 為了檢測預(yù)應(yīng)力值的建立和損失情況，有采用粘貼應(yīng)變片， 通過應(yīng)變儀測

3、量張拉過程中鋼筋應(yīng)變的變化；也有采用粘貼探 頭，通過手持應(yīng)變儀測量預(yù)應(yīng)力值。鋼弦式錨索測力計 2-4. 位移測量儀器（位移計） 位移結(jié)構(gòu)在荷載作用下的重要反應(yīng)，不僅可以了解結(jié)構(gòu) 的剛度及其變化情況，還可以區(qū)分結(jié)構(gòu)的彈性和非彈性性質(zhì)。 是結(jié)構(gòu)計算和性能評定的重要依據(jù)。 機械式：百分表或千分表 分類 電測式：位移傳感器 光測式：激光測距儀、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等 一、機械式位移計 工作原理：利用齒輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)將測量位移值放大，并將檢測的 直線往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為指針的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，用指針指示位移值大小。 百分表：分辨率0.01mm，量程5mm或10mm 千分表：測微位移計，較百分表多了一對齒輪放大，靈敏度提 高了1

4、0倍。分辨率0.001mm，量程1mm或3mm 特點：讀數(shù)直觀而穩(wěn)定，但讀數(shù)工作量大。百分表 二、電測式位移計（位移傳感器） 屬一次儀表，本身不能顯示數(shù)值，必須通過二次儀表顯示或指 示被測位移值。 1、電阻式位移傳感器 工作原理：儀器內(nèi)設(shè)置四個無感電阻R1R4，在R1與R2間串接 一根電阻絲 r 組成電橋。當(dāng)試件 產(chǎn)生位移時，測桿沿導(dǎo)向槽軸向移動，帶動觸點在電阻絲上滑動， 在兩個橋臂上分別產(chǎn)生電阻的變 化r、 -r，則輸出： 特點：結(jié)構(gòu)簡單，輸出信號 大。但因存在活動觸點，壽 命受磨損影響。電阻式位移傳感器量程：200mm量程：10mm量程：20mm量程：5mmABC 2、應(yīng)變式位移傳感器 工

5、作原理： 將兩個彈性元件彈簧和懸臂小梁串連， 在懸臂梁根部的正、反面各貼一片（或兩片） 應(yīng)變片，組成應(yīng)變電橋（半橋或全橋）。被 測試件產(chǎn)生位移時推動彈性元件變形，通 過應(yīng)變片感受彈性梁的變形，從而實現(xiàn)位移 的測量。 特點：分辨率高，反應(yīng)速度快。但精度 和穩(wěn)定性受應(yīng)變片粘貼質(zhì)量的影響。 通過二次儀表（應(yīng)變儀）測量的是應(yīng) 變值，因此必須預(yù)先知道的 關(guān)系。應(yīng)變式位移傳感器量程：100mm量程：50mm量程：10mm量程：30mm視覺刻度荷載傳感器位移傳感器電阻應(yīng)變片 3、差動變壓器式位移傳感器（LVDT）（Linear Variable Differential Transformer） 工作原理：在繞線管上繞一組初級線圈作為輸入，在同一繞線管上繞兩組次級線圈作為輸出，并在線圈中央放入鐵芯（測桿）。在初級線圈加以適當(dāng)頻率的交流激勵時，在兩個次級線圈中會產(chǎn)生輸出電壓。當(dāng)鐵芯上下移動時，穿過次級線圈1和2的磁通量不同，它們的輸出電壓分別為E1和E2，又兩個次級線圈反向串接，則差動變壓器的總輸出為：E=E1-E2。根據(jù)輸出電壓 E 的大小和極性，可計算出試件產(chǎn)生位移（）的大小和方向。 特點：靈敏度高，穩(wěn)