埋入式振弦應變計由一根鋼弦保護管連接的兩個法蘭盤端塊組成。固定在兩個端塊上的一組O形圈把鋼弦密封在保護管內(nèi)。兩端塊都有一個扁平的圓形法蘭,能將混凝土的變形傳遞到鋼弦上。一個電磁線圈安裝在應變計的中部,用于激振鋼弦和讀取頻率信號?;炷林挟a(chǎn)生的應變改變了鋼弦中的張力,從而也改變了它的共振頻率。應變計的柔量非常高。它不會在主體材料中引起應力,因此可以埋入到初期的養(yǎng)護混凝土中,也可以埋入到硬的合成材料中,如樹脂、玻璃纖維和聚氨酯。沒有應變時,應變計應用引起的電阻容差和應變會生成一定量的初始偏置電壓。西安光柵應變計參數(shù)
應變計性能測試(主要針對傳感器):(1)加載性能測試,傳感器裝夾準確,無松動現(xiàn)象。加載點準確,無移位,好是點對點加載。加載儀器自動加載,測試儀器采用自動巡檢方式,減少人為因素的影響。線路連接完好,無接觸不良、虛焊等現(xiàn)象。(2)溫度性能測試,模擬環(huán)境的溫度設備控溫精度要高,符合傳感器測試要求,無溫度梯度、瞬變等現(xiàn)象。根據(jù)傳感器體積大小確定保溫時間,必須使被測傳感器內(nèi)部溫度均勻、恒定,達到要求的溫度值,避免在傳感器彈性體內(nèi)部產(chǎn)生溫度臺階。濕熱條件下的測試,必須使周圍環(huán)境的溫度、濕度達到規(guī)定的要求。(3)環(huán)境要求,室內(nèi)環(huán)境條件必須達到國家標準要求,減少環(huán)境對傳感器的影響。西安光柵應變計參數(shù)埋入式振弦應變計集成有溫度傳感器。
半導體應變計,將半導體應變計安裝在被測構(gòu)件上,在構(gòu)件承受載荷而產(chǎn)生應變時,其電阻將發(fā)生變化。半導體應變計就是以這種壓阻效應作為理論基礎的,其敏感柵由鍺或硅等半導體材料制成。這種應變計可分為體型和擴散型兩種。前者的敏感柵由單晶硅或鍺等半導體經(jīng)切片和腐蝕等方法制成,后者的敏感柵則是將雜質(zhì)擴散在半導體材料中制成的。半導體應變計的優(yōu)點是靈敏系數(shù)大,機械滯后和蠕變小,頻率響應高;缺點是電阻溫度系數(shù)大,靈敏系數(shù)隨溫度而有名變化,應變和電阻之間的線性關(guān)系范圍小。正確選擇半導體材料和改進生產(chǎn)工藝,這些缺點可望得到克服。半導體應變計多用于測量小的應變(10-1微應變到數(shù)百微應變),已普遍用于應變測量和制造各種類型的傳感器(見電阻應變計式傳感器)。
什么是電阻應變計粘貼式應變計?它主要由4部分組成。①由電阻絲制成的敏感柵:是應變計的敏感部分;②襯底和保護層:敏感柵粘貼在襯底上,襯底是將傳感器彈性元件表面的應變傳遞到電阻絲柵上的中間介質(zhì),起絕緣作用;保護層起保護電阻絲的作用;③粘合劑:它將電阻絲與襯底粘貼在一起;④引出線:它起連接測量導線的作用。按襯底材料和安裝方法的不同,可把粘貼式應變計分為紙襯式、膠襯式、金屬襯底式和臨時襯底式等。敏感柵又有多種結(jié)構(gòu)形式,可分為測量單方向應變的單軸式和測量兩個方向以上應變的多軸式(又稱應變花)兩類。表貼式應變計為振弦式彈性梁結(jié)構(gòu),適用于焊接到各種鋼結(jié)構(gòu)的場合。
應變計使用中容易出現(xiàn)的問題和對策:零點漂移,我們知道在應變計應用中較容易出現(xiàn),也是較難控制的就是零點漂移,零點漂移受各種因素的影響,以下我們就詳細進行分析。絕緣電阻的影響,絕緣電阻是應變計的重要電性能指標,它的大小表現(xiàn)較直接的就是應變計的零點漂移。所謂絕緣電阻就是應變計敏感柵與被測構(gòu)件或彈性體之間的電阻,如果絕緣強度降低或較低時,敏感柵和構(gòu)件之間或彈性體之間就會有漏電流產(chǎn)生,進而影響到應變計的零點穩(wěn)定性,即為漂移。那么產(chǎn)生這一問題的因素有哪些,如何解決,是我們所關(guān)心的。應變計焊接后,助焊劑未清洗或清洗不干凈,引起絕緣強度下降。焊劑一般是活性好、浸潤性好的材料,利于焊錫和焊端結(jié)合,但它也往往是一種離子物體,如果沒有進行清洗或清洗不徹底,陽離子就會進行遷移,引起絕緣強度不能滿足要求。埋入式振弦應變計精度高、堅固耐用、耐腐蝕的特點。混凝土應變計參數(shù)
壓電應變計的工作原理就是晶體的壓電效應——應變產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。西安光柵應變計參數(shù)
實際上,任何材料的體積都會隨溫度變化而發(fā)生輕微改變,絕大多數(shù)是熱脹冷縮,且不同材料的伸縮率各不相同,體現(xiàn)這一特性的物理名詞叫做線膨脹系數(shù),即材料單位溫度變化下的應變量,單位是10-6/℃。假設被測物內(nèi)部應力應變沒有發(fā)生變化,但是溫度升高了,熱脹冷縮造成被測物L長度內(nèi)產(chǎn)生了ΔL的伸長,因此產(chǎn)生了應變,實際計算時,應把這部分因為溫度變化產(chǎn)生的應變給去除。同理,應變計自身也會因為溫度變化生產(chǎn)額外的應變,實際測量時應把被測物和應變計因為溫度變化產(chǎn)生的疊加應變修正掉。西安光柵應變計參數(shù)