文档介绍：结构检测的仪器、仪表和设备及基本原理
王柏生
仪器仪表的基本组成
基本组成:感受部分、放大部分、显示或记录部分
感受部分:起到感知被测物理量的作用
放大部分:将感知的物理量放大并转换成仪器检测量
显示或记录部分:将仪器检测量显示或记录
机械式百分表
结构检测仪器分类
机械式、电测、光测等,还有结合的
测应变、测位移、测裂缝、测力(荷载)、压力(水、油、气)、温度、振动(加速度、速度、位移)、硬度等等
无损检测类、微损检测类、破损检测类
主要技术(性能)指标
量程(量测范围):所能量测的最小至最大的量值范围。
最小分度值(刻度值、分辨力):仪器、仪表所能指示或显示的被测量值最小的变化量。
精确度(精度):仪器、仪表量测指示值与被测值的符合程度,常用满量程相对误差表示。
灵敏度:被测量发生单位变化引起仪器、仪表指示值的变化值。
静载试验对仪器、仪表的基本要求
结构静载试验对仪器、仪表的基本要求是:
,如:量程和精度要足够,灵敏度要合适,并不是越高越好。精度要求最大测试误差不超过5%,~2倍;
、体积小,要求不影响结构的工作性能和受力情况;
、自动化程度高、使用方便;
,并且携带方便、可靠耐用;
,并有记录;对生产鉴定性试验,使用的仪器、仪表必须由法定授权单位进行鉴定,并出具鉴定报告。
测试仪器的标(检)定
所有结构测试仪器都需要检定、校准或标定;
定期、不定期,使用前、后等等;
按照规范要求、计量认证要求。
例:回弹仪,新使用前、超6000次、率定不合格时要鉴定,使用前要率定;油压千斤顶,使用前要标定。
应变测量的原理和方法
应变计
结构应变ε=du/dL≈⊿u/⊿L,从数学上, ⊿L越小越精确,实际上,材料不均匀性要求⊿L足够大,因此:
对钢结构,材料均匀性好,可采用小标距应变计;
对混凝土结构,非均质材料,应采用较大标距应变计,一般要求标距大于3倍的最大粗骨料直径。
电阻应变测试原理
电阻应变:结构应变→应变片电阻变化→电桥平衡原理→电压变化,检测电压的变化可以得到结构应变。
应变片的粘贴技术,是应变片能真实反映结构应变的保障。
温度补偿:温度补偿片法、工作片自补偿法。
电阻应变片
(a)、(d)、(e)、(f)、(h)-箔式电阻应变计;、(b)—丝绕式电阻应变计;
(c)—短接式电阻应变计;(g)—半导体应变计; (i)焊接电阻应变计