管道應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量

管道應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量制作：常凱齊永健1可編輯ppt目錄一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理二管道布片方案三數(shù)據(jù)收集處理2可編輯ppt一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理金屬電阻應(yīng)變片測(cè)量系統(tǒng)可分為三個(gè)基本環(huán)節(jié)：1.傳感器：通過(guò)彈性元件將力轉(zhuǎn)變?yōu)閼?yīng)變，再由電阻應(yīng)變計(jì)將機(jī)械應(yīng)變轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮枳兓俊?.電阻應(yīng)變儀：放大由電阻應(yīng)變計(jì)組成的電橋所輸出地電壓，以電壓或電流信號(hào)輸出。3.指示、記錄裝置：如計(jì)算機(jī)等。3可編輯ppt一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理電阻應(yīng)變測(cè)量方法：

電阻應(yīng)變測(cè)量方法是將應(yīng)變轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量的方法，簡(jiǎn)稱電測(cè)法。電測(cè)法的基本原理是：將電阻應(yīng)變片（簡(jiǎn)稱應(yīng)變片）粘貼在被測(cè)構(gòu)件的表面，當(dāng)構(gòu)件發(fā)生變形時(shí)，應(yīng)變片隨著構(gòu)件一起變形，應(yīng)變片的電阻值將發(fā)生相應(yīng)的變化，通過(guò)電阻應(yīng)變測(cè)量?jī)x器（簡(jiǎn)稱電阻應(yīng)變儀），可測(cè)量出應(yīng)變片中電阻值的變化，并換算成應(yīng)變值，或輸出與應(yīng)變成正比的模擬電信號(hào)（電壓或電流），用記錄儀記錄下來(lái)，也可用計(jì)算機(jī)按預(yù)定的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到所需要的應(yīng)變或應(yīng)力值。其工作過(guò)程如下所示4可編輯ppt一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理電測(cè)法具有靈敏度高的特點(diǎn)，應(yīng)變片重量輕、體積小且可在高（低）溫、高壓等特殊環(huán)境下使用，測(cè)量過(guò)程中的輸出量為電信號(hào)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和數(shù)字化，并能進(jìn)行遠(yuǎn)距離測(cè)量及無(wú)線遙測(cè)被測(cè)管道顯示記錄儀器應(yīng)變片放大電路測(cè)量電路5可編輯ppt一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理1.應(yīng)變效應(yīng)當(dāng)金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械變形時(shí)，其電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱為金屬的電阻應(yīng)變效應(yīng)。2.電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)和工作原理應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)

6可編輯ppt一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理

4231電阻應(yīng)變片結(jié)構(gòu)示意圖bl柵長(zhǎng)柵寬7可編輯ppt一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理1、敏感柵：用合金絲或合金箔制成的柵。柵長(zhǎng)l：指兩端圓弧內(nèi)側(cè)或兩端橫柵內(nèi)側(cè)之間的距離，一般為0.2~100mm。柵寬b：敏感柵外側(cè)之間的距離。應(yīng)變片軸線：敏感柵縱柵的中心線。2、基底：用來(lái)保持敏感柵的幾何形狀和相對(duì)位置。3、蓋層：用來(lái)保護(hù)敏感柵，常用材料有紙、膠膜、玻璃纖維等。4、引線：用來(lái)由敏感柵引出電信號(hào)的金屬導(dǎo)線。用鍍錫銅線（通常）制成5、粘結(jié)劑：將敏感柵固定在基底上，常用環(huán)氧樹脂類和酚醛樹脂類粘結(jié)劑。8可編輯ppt一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理工作原理：由物理學(xué)可知：金屬導(dǎo)線的電阻率為其中：導(dǎo)線材料電阻率，L導(dǎo)線長(zhǎng)度，A導(dǎo)線橫截面積9可編輯ppt當(dāng)金屬導(dǎo)線沿其軸線方向受力變形時(shí)（伸長(zhǎng)或縮短），電阻值會(huì)隨之發(fā)生變化（增大或減?。@種現(xiàn)象就稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。將上式取對(duì)數(shù)并微分，得式中：dL/L為金屬導(dǎo)線長(zhǎng)度的相對(duì)變化一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理10可編輯pptdA/A為導(dǎo)線橫截面積的相對(duì)變化。若導(dǎo)線直徑為D，則式中：μ為導(dǎo)線材料泊松比一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理11可編輯ppt式中:

R---金屬絲電阻值的變化量;Ko---金屬材料的應(yīng)變靈敏系數(shù),它主要由試驗(yàn)方法確定,且在彈性極限內(nèi)基本為常數(shù)值;ε---金屬材料的軸向應(yīng)變值,即,因此又稱ε為長(zhǎng)度應(yīng)變值,對(duì)金屬絲而言,其值勤在0.24--0.4之間. 一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理12可編輯ppt一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理測(cè)量電橋的幾種組成方法

合理利用橋路特性可達(dá)到以下目的：（1）實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償；（2）從復(fù)雜的變形中測(cè)出所需要的應(yīng)變分量；（3）擴(kuò)大應(yīng)變儀讀數(shù)，以減小讀數(shù)誤差，提高測(cè)量靈敏度。

13可編輯ppt1、半橋接線法在測(cè)量電橋的橋臂AB、BC上接應(yīng)變片，另外兩橋臂AD、CD上接應(yīng)變儀內(nèi)部固定電阻R，則稱半橋接線法。由于下半個(gè)橋接的固定電阻不感受應(yīng)變，由公式可得應(yīng)變儀的讀數(shù)應(yīng)變：實(shí)際測(cè)量時(shí)，可分為兩種情況：1）半橋測(cè)量：電橋的兩個(gè)橋臂AB、BC接應(yīng)變片。2）半臂測(cè)量：電橋的兩個(gè)橋臂AB、BC上，任一橋臂上接工作應(yīng)變片，而另一橋臂接溫度補(bǔ)償片一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理14可編輯ppt一電阻應(yīng)變片應(yīng)用原理2、全橋接線法在測(cè)量電橋的四個(gè)橋臂上都接上應(yīng)變片。對(duì)于等臂電橋，此時(shí)應(yīng)變儀的讀數(shù)應(yīng)變由公式可得出：?jiǎn)伪?/p>

半橋全橋15可編輯ppt一常用金屬電阻絲材料的性能16可編輯ppt一幾種常用的國(guó)產(chǎn)應(yīng)變片的技術(shù)數(shù)據(jù)17可編輯ppt二管道布片方式布片方案要考慮測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)、構(gòu)件的受載情況和溫度補(bǔ)償原則。單向應(yīng)力狀態(tài)測(cè)點(diǎn)只貼一個(gè)工作片,主方向已知的雙向應(yīng)力狀態(tài)測(cè)點(diǎn)貼兩個(gè)工作片,如果主方向未知,則在一點(diǎn)貼三個(gè)工作片或采用應(yīng)變花。當(dāng)管道承受拉、彎、扭的不同載荷時(shí),應(yīng)根據(jù)測(cè)試要求確定應(yīng)變片的布片方法,以消除測(cè)量結(jié)果中不需要的載荷影響。在溫度沿構(gòu)件表面變化不大的測(cè)試件中,測(cè)點(diǎn)可以按位置分組,同一組的工作片共用一個(gè)貼在附近的溫度補(bǔ)償片18可編輯ppt應(yīng)變花

二管道布片方式0045090019可編輯ppt二管道布片方式管道承受彎曲和扭轉(zhuǎn)組合作用時(shí)，鋼管表面上任意一點(diǎn)可以認(rèn)為處于平面應(yīng)力狀態(tài)，如圖所示。AABB20可編輯ppt二管道布片方式為了測(cè)圓筒主應(yīng)力的大小及方向，在管道的上下表面對(duì)應(yīng)的兩點(diǎn)A、B處分別粘貼2枚電阻應(yīng)變片，應(yīng)變片的布片方案為45o應(yīng)變花。可以按順序選擇不同角度的三枚應(yīng)變片為一組，測(cè)得三個(gè)不同方向的應(yīng)變值，則該點(diǎn)的主應(yīng)力大小及方向即可算出。21可編輯ppt三數(shù)據(jù)收集處理數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作原理：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件由傳感器、數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)(控制器與分析器)組成。傳感器部分包括各種電測(cè)傳感器。傳感器的作用是感受各種物理量,例如力、線位移、角位移、應(yīng)變和溫度等,并將這些物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。

數(shù)據(jù)采集儀的作用是對(duì)所有的傳感器通道進(jìn)行掃描,將掃描得到的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,再根據(jù)傳感器特性對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳感器系數(shù)換算(如將電壓數(shù)換算成應(yīng)變或溫度等),然后將數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī),或者將這些數(shù)據(jù)打印輸出、存入磁盤。計(jì)算機(jī)