第二章_橋梁的量測(cè)技術(shù)

1、1橋梁檢測(cè)的量測(cè)技術(shù) 土木建筑工程學(xué)院土木建筑工程學(xué)院 鄧苗毅鄧苗毅2n第一節(jié)第一節(jié) 概述概述n第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)n第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)n第四節(jié)第四節(jié) 振動(dòng)測(cè)試儀器與技術(shù)振動(dòng)測(cè)試儀器與技術(shù)n第五節(jié)第五節(jié) 其他物理參數(shù)測(cè)試儀器與技術(shù)其他物理參數(shù)測(cè)試儀器與技術(shù)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：主要內(nèi)容主要內(nèi)容3第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 量測(cè)技術(shù)、儀器設(shè)備、測(cè)試元件量測(cè)技術(shù)、儀器設(shè)備、測(cè)試元件是橋梁是橋梁檢測(cè)的重要技術(shù)保障，量測(cè)技術(shù)的科學(xué)性、檢測(cè)的重要技術(shù)保障，量測(cè)技術(shù)的科學(xué)性、準(zhǔn)確性直接關(guān)系到橋梁檢測(cè)能否達(dá)到預(yù)期的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到橋梁檢測(cè)能否達(dá)到預(yù)期的

2、目的。目的。4主要包括：主要包括：第一節(jié)第一節(jié) 概述概述n橋梁靜載、動(dòng)載試驗(yàn)中的測(cè)試內(nèi)容橋梁靜載、動(dòng)載試驗(yàn)中的測(cè)試內(nèi)容n檢測(cè)儀器的分類檢測(cè)儀器的分類n儀器的性能指標(biāo)儀器的性能指標(biāo)n橋梁檢測(cè)對(duì)儀器的要求（選用原則）橋梁檢測(cè)對(duì)儀器的要求（選用原則）n儀器的計(jì)量標(biāo)定儀器的計(jì)量標(biāo)定5橋梁檢測(cè)的測(cè)試內(nèi)容：橋梁檢測(cè)的測(cè)試內(nèi)容：n作用力作用力的大小，包括試驗(yàn)荷載的大小、一些構(gòu)的大小，包括試驗(yàn)荷載的大小、一些構(gòu)件的內(nèi)力、支座反力、推力等的大小。件的內(nèi)力、支座反力、推力等的大小。n結(jié)構(gòu)截面上各種結(jié)構(gòu)截面上各種應(yīng)力（變）應(yīng)力（變）的分布狀態(tài)及其大的分布狀態(tài)及其大小。小。n結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)的各種靜態(tài)變形靜態(tài)變形，包括

3、水平位移、豎向撓，包括水平位移、豎向撓度、相對(duì)滑移、轉(zhuǎn)角等。度、相對(duì)滑移、轉(zhuǎn)角等。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述6橋梁檢測(cè)的測(cè)試內(nèi)容：橋梁檢測(cè)的測(cè)試內(nèi)容：n結(jié)構(gòu)局部的結(jié)構(gòu)局部的損壞現(xiàn)象損壞現(xiàn)象如裂縫的分布及其寬度、如裂縫的分布及其寬度、深度等。深度等。n在在動(dòng)動(dòng)荷載作用下，要測(cè)定結(jié)構(gòu)的動(dòng)應(yīng)力（變、荷載作用下，要測(cè)定結(jié)構(gòu)的動(dòng)應(yīng)力（變、動(dòng)撓度、加速度時(shí)程等。動(dòng)撓度、加速度時(shí)程等。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述7檢測(cè)儀器的分類：檢測(cè)儀器的分類：n按儀器的工作原理按儀器的工作原理機(jī)械式測(cè)試儀器機(jī)械式測(cè)試儀器電測(cè)儀器電測(cè)儀器光學(xué)儀器光學(xué)儀器聲學(xué)儀器聲學(xué)儀器復(fù)合式儀器（與電結(jié)合）復(fù)合式儀器（與電結(jié)合）伺服式儀器（智能）伺

4、服式儀器（智能）第一節(jié)第一節(jié) 概述概述8檢測(cè)儀器的分類：檢測(cè)儀器的分類：n按儀器的用途按儀器的用途測(cè)力計(jì)測(cè)力計(jì)應(yīng)變汁應(yīng)變汁位移計(jì)位移計(jì)傾角儀傾角儀測(cè)振儀測(cè)振儀第一節(jié)第一節(jié) 概述概述9檢測(cè)儀器的分類：檢測(cè)儀器的分類：n按測(cè)定的方法按測(cè)定的方法分為平衡式分為平衡式非平衡式非平衡式n按結(jié)果的顯示與記錄方式按結(jié)果的顯示與記錄方式直讀式直讀式自動(dòng)記錄式自動(dòng)記錄式模擬式模擬式數(shù)字式數(shù)字式第一節(jié)第一節(jié) 概述概述10n量程量程( (測(cè)量范圍測(cè)量范圍) )儀器的最大測(cè)量范圍叫做量程。如百分表的量程一儀器的最大測(cè)量范圍叫做量程。如百分表的量程一般有般有5cm5cm和和10cm10cm千分表的量程有千分表的量程有3

5、mm3mm和和5mm5mm。n最小分度值最小分度值( (最小刻度最小刻度) )儀器指示裝置的每一最小刻度所代表的數(shù)值叫做最儀器指示裝置的每一最小刻度所代表的數(shù)值叫做最小刻度。百分表的最小刻度為小刻度。百分表的最小刻度為0.01mm0.01mm，千分表的最，千分表的最小刻度為小刻度為0.001mm0.001mm。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述儀器的性能指標(biāo)：儀器的性能指標(biāo)：11n靈敏度靈敏度被測(cè)結(jié)構(gòu)的單位變化所引起儀器指示裝置的變化數(shù)被測(cè)結(jié)構(gòu)的單位變化所引起儀器指示裝置的變化數(shù)值叫做靈敏度。靈敏度與最小刻度互為倒數(shù)。值叫做靈敏度。靈敏度與最小刻度互為倒數(shù)。n準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度( (精確度精確度) )儀器指示的

6、數(shù)值與被測(cè)對(duì)象的真實(shí)值相符合的程度儀器指示的數(shù)值與被測(cè)對(duì)象的真實(shí)值相符合的程度叫做準(zhǔn)確度。叫做準(zhǔn)確度。n誤差誤差儀器指示的數(shù)值與真實(shí)值之差叫做儀器的誤差。儀器指示的數(shù)值與真實(shí)值之差叫做儀器的誤差。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述儀器的性能指標(biāo)：儀器的性能指標(biāo)：12n分辨率分辨率使儀器輸出量產(chǎn)生能觀察出變化的最小被測(cè)量。使儀器輸出量產(chǎn)生能觀察出變化的最小被測(cè)量。n滯后滯后儀表的輸入量從起始量程增至最大量程的測(cè)量稱為儀表的輸入量從起始量程增至最大量程的測(cè)量稱為正行程，輸入量由最大量程減至起始量程的測(cè)量稱正行程，輸入量由最大量程減至起始量程的測(cè)量稱為反行程。同一輸入量程正反兩個(gè)形成輸出值間的為反行程。同一輸入

7、量程正反兩個(gè)形成輸出值間的偏差稱為滯后。偏差稱為滯后。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述儀器的性能指標(biāo)：儀器的性能指標(biāo)：13n漂移漂移零位溫漂，指當(dāng)儀表的工作環(huán)境溫度不為零位溫漂，指當(dāng)儀表的工作環(huán)境溫度不為2020時(shí)時(shí)零位輸出溫度的變化率。零位輸出溫度的變化率。滿量程熱漂移，指當(dāng)儀表的工作環(huán)境溫度不為滿量程熱漂移，指當(dāng)儀表的工作環(huán)境溫度不為2020時(shí)滿量程輸出隨溫度的變化率。時(shí)滿量程輸出隨溫度的變化率。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述儀器的性能指標(biāo)：儀器的性能指標(biāo)：14n對(duì)于對(duì)于動(dòng)力試驗(yàn)量測(cè)動(dòng)力試驗(yàn)量測(cè)儀表的傳感器、放大器及顯儀表的傳感器、放大器及顯示記錄儀器等各類儀表需考慮下述特性。示記錄儀器等各類儀表需考慮

8、下述特性。線性范圍：線性范圍：保持儀表的輸入量和輸出信號(hào)為線性關(guān)保持儀表的輸入量和輸出信號(hào)為線性關(guān)系時(shí)，輸入量的允許變化范圍。系時(shí)，輸入量的允許變化范圍。頻響特性：頻響特性：指儀器在不同頻率下靈敏度的變化特性。指儀器在不同頻率下靈敏度的變化特性。相移特性：相移特性：振動(dòng)參量經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或經(jīng)放振動(dòng)參量經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)或經(jīng)放大、記錄后在時(shí)間上產(chǎn)生的延遲叫相移。大、記錄后在時(shí)間上產(chǎn)生的延遲叫相移。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述儀器的性能指標(biāo)：儀器的性能指標(biāo)：15n儀器的儀器的量程、準(zhǔn)確度、靈敏度量程、準(zhǔn)確度、靈敏度要根據(jù)檢測(cè)的要要根據(jù)檢測(cè)的要求合理選用，儀器工作性能穩(wěn)定，抗干擾能力求合理選用，儀

9、器工作性能穩(wěn)定，抗干擾能力良好，在野外檢測(cè)時(shí)這一點(diǎn)顯得尤為重要。良好，在野外檢測(cè)時(shí)這一點(diǎn)顯得尤為重要。n儀器儀器使用方便使用方便，安裝快捷，適應(yīng)性強(qiáng)。，安裝快捷，適應(yīng)性強(qiáng)。n儀器儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)久耐用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)久耐用，無論是外包裝還是，無論是外包裝還是儀器本身結(jié)構(gòu)，都應(yīng)具有良好的防護(hù)裝置，便儀器本身結(jié)構(gòu)，都應(yīng)具有良好的防護(hù)裝置，便于運(yùn)輸，不易損壞。于運(yùn)輸，不易損壞。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述橋梁檢測(cè)對(duì)儀器的要求（選用原則）：橋梁檢測(cè)對(duì)儀器的要求（選用原則）：16n儀器輕巧儀器輕巧自重輕、體積小，便于野外橋梁檢自重輕、體積小，便于野外橋梁檢測(cè)時(shí)攜帶。測(cè)時(shí)攜帶。n儀器的多用途儀器的多用途，所使用的儀

10、器應(yīng)具有多種用途。，所使用的儀器應(yīng)具有多種用途。如應(yīng)變儀，既可單點(diǎn)測(cè)量，也可多點(diǎn)測(cè)量，既如應(yīng)變儀，既可單點(diǎn)測(cè)量，也可多點(diǎn)測(cè)量，既可測(cè)應(yīng)變也可測(cè)位移?？蓽y(cè)應(yīng)變也可測(cè)位移。n使用安全使用安全。包括儀器本身不易損壞，不會(huì)危及。包括儀器本身不易損壞，不會(huì)危及操作人員的人身安全。操作人員的人身安全。（核磁輻射）（核磁輻射）第一節(jié)第一節(jié) 概述概述橋梁檢測(cè)對(duì)儀器的要求（選用原則）：橋梁檢測(cè)對(duì)儀器的要求（選用原則）：17 量測(cè)儀器的某些性能之間經(jīng)常是互相矛盾量測(cè)儀器的某些性能之間經(jīng)常是互相矛盾的，如精度高的儀器，其量程較??；靈敏度高的，如精度高的儀器，其量程較??；靈敏度高的器適應(yīng)性較差。因此在選用用儀器時(shí)應(yīng)避

11、的器適應(yīng)性較差。因此在選用用儀器時(shí)應(yīng)避繁就簡(jiǎn)，根據(jù)試驗(yàn)的要求來選用合適的儀器，繁就簡(jiǎn)，根據(jù)試驗(yàn)的要求來選用合適的儀器，靈活運(yùn)用。靈活運(yùn)用。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述橋梁檢測(cè)對(duì)儀器的要求（選用原則）：橋梁檢測(cè)對(duì)儀器的要求（選用原則）：18n什么是什么是標(biāo)（率）定標(biāo)（率）定？n為了保證檢測(cè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，在檢測(cè)過程中使用為了保證檢測(cè)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，在檢測(cè)過程中使用的儀器設(shè)備必須對(duì)其進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定。的儀器設(shè)備必須對(duì)其進(jìn)行計(jì)量標(biāo)定。n標(biāo)定是統(tǒng)一量值確保計(jì)量器具準(zhǔn)確的重要措施；標(biāo)定是統(tǒng)一量值確保計(jì)量器具準(zhǔn)確的重要措施；是進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)傳遞的重要形式；是為生產(chǎn)、科研、是進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)傳遞的重要形式；是為生產(chǎn)、科研、生活等提供計(jì)

12、量保證的重要條件。生活等提供計(jì)量保證的重要條件。n儀器的標(biāo)定可以分為儀器的標(biāo)定可以分為強(qiáng)制標(biāo)定強(qiáng)制標(biāo)定和和非強(qiáng)制標(biāo)定非強(qiáng)制標(biāo)定兩類。兩類。強(qiáng)制標(biāo)定的儀器儀表實(shí)行定點(diǎn)、定期標(biāo)足，非強(qiáng)強(qiáng)制標(biāo)定的儀器儀表實(shí)行定點(diǎn)、定期標(biāo)足，非強(qiáng)制標(biāo)定的儀器表可由使用單位依法自行標(biāo)定。制標(biāo)定的儀器表可由使用單位依法自行標(biāo)定。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述儀器的計(jì)量標(biāo)定：儀器的計(jì)量標(biāo)定：19n標(biāo)定的目的是確保量值的統(tǒng)一，主要是評(píng)定量標(biāo)定的目的是確保量值的統(tǒng)一，主要是評(píng)定量測(cè)儀器的計(jì)量性能，確定儀器的誤差大小、準(zhǔn)測(cè)儀器的計(jì)量性能，確定儀器的誤差大小、準(zhǔn)確程度、使用壽命、安全性能等。確程度、使用壽命、安全性能等。n標(biāo)定的目是要要確

13、定儀器是否合格，是否對(duì)以標(biāo)定的目是要要確定儀器是否合格，是否對(duì)以繼續(xù)正常使用，是否達(dá)到國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。繼續(xù)正常使用，是否達(dá)到國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。n標(biāo)定具有法制性，標(biāo)定證書在社會(huì)上具有法律標(biāo)定具有法制性，標(biāo)定證書在社會(huì)上具有法律效力，標(biāo)定的本身是國(guó)家對(duì)量測(cè)的一種監(jiān)督，效力，標(biāo)定的本身是國(guó)家對(duì)量測(cè)的一種監(jiān)督，標(biāo)定結(jié)果具有法律地位和效力。標(biāo)定結(jié)果具有法律地位和效力。（計(jì)量認(rèn)證（計(jì)量認(rèn)證CMA）第一節(jié)第一節(jié) 概述概述儀器計(jì)量標(biāo)定的特點(diǎn)：儀器計(jì)量標(biāo)定的特點(diǎn)：20n機(jī)械儀器的標(biāo)定：如百分表、干分表、測(cè)力計(jì)機(jī)械儀器的標(biāo)定：如百分表、干分表、測(cè)力計(jì)的標(biāo)定，回彈儀的率定。的標(biāo)定，回彈儀的率定。n電子儀器的標(biāo)定：超聲波儀

14、電子儀器的標(biāo)定：超聲波儀 的標(biāo)定，應(yīng)變儀、的標(biāo)定，應(yīng)變儀、應(yīng)變計(jì)應(yīng)變計(jì)( (應(yīng)變片應(yīng)變片) )的標(biāo)定荷載傳感器的標(biāo)定。的標(biāo)定荷載傳感器的標(biāo)定。n光學(xué)儀器的標(biāo)定：如精密水準(zhǔn)儀、測(cè)距儀、激光學(xué)儀器的標(biāo)定：如精密水準(zhǔn)儀、測(cè)距儀、激光撓度儀、傾角儀、度數(shù)顯微鏡等。光撓度儀、傾角儀、度數(shù)顯微鏡等。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述儀器的計(jì)量標(biāo)定：儀器的計(jì)量標(biāo)定：21n電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)電阻應(yīng)變片電阻應(yīng)變片n振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)n光纖光柵應(yīng)變測(cè)試技術(shù)光纖光柵應(yīng)變測(cè)試技術(shù)第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)主要包括：主要包括： 結(jié)構(gòu)在外力的作用下，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，而結(jié)構(gòu)在外力

15、的作用下，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，而直接測(cè)定結(jié)構(gòu)截面的應(yīng)力比較困難，目前還沒有直接測(cè)定結(jié)構(gòu)截面的應(yīng)力比較困難，目前還沒有直接的測(cè)試方法，一般的方法是測(cè)定應(yīng)變。直接的測(cè)試方法，一般的方法是測(cè)定應(yīng)變。22n應(yīng)變電測(cè)技術(shù)是憑借安裝在試件上的應(yīng)變片將力應(yīng)變電測(cè)技術(shù)是憑借安裝在試件上的應(yīng)變片將力學(xué)量學(xué)量( (如應(yīng)變、位移等如應(yīng)變、位移等) )轉(zhuǎn)換成電阻變化，并用專轉(zhuǎn)換成電阻變化，并用專門的儀器使其轉(zhuǎn)換為電壓、電流或功率輸出，從門的儀器使其轉(zhuǎn)換為電壓、電流或功率輸出，從而獲得應(yīng)變讀數(shù)的測(cè)試方法，通常簡(jiǎn)稱為電測(cè)技而獲得應(yīng)變讀數(shù)的測(cè)試方法，通常簡(jiǎn)稱為電測(cè)技術(shù)或電測(cè)法。其轉(zhuǎn)換過程如圖所示：術(shù)或電測(cè)法。其轉(zhuǎn)換過程如圖所示

16、：第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)：電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)：23n靈敏度高，測(cè)量結(jié)果比較可靠（幾個(gè)靈敏度高，測(cè)量結(jié)果比較可靠（幾個(gè)微應(yīng)變微應(yīng)變）n實(shí)施簡(jiǎn)便，測(cè)量速度快。易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化數(shù)實(shí)施簡(jiǎn)便，測(cè)量速度快。易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、多點(diǎn)同步測(cè)量、遠(yuǎn)距離測(cè)量和遙控測(cè)據(jù)采集、多點(diǎn)同步測(cè)量、遠(yuǎn)距離測(cè)量和遙控測(cè)試，操作方便，測(cè)試方法易于掌握。試，操作方便，測(cè)試方法易于掌握。n應(yīng)變片標(biāo)距小、粘貼方便。測(cè)試時(shí)可不改變結(jié)應(yīng)變片標(biāo)距小、粘貼方便。測(cè)試時(shí)可不改變結(jié)構(gòu)的原有應(yīng)力狀態(tài)，可以測(cè)量其他儀表構(gòu)的原有應(yīng)力狀態(tài)，可以測(cè)量其他儀表(如機(jī)如機(jī)械式應(yīng)變計(jì)械式應(yīng)變計(jì))無法安裝部位處的應(yīng)變

17、或結(jié)構(gòu)某無法安裝部位處的應(yīng)變或結(jié)構(gòu)某個(gè)局部的應(yīng)力，制成大標(biāo)距時(shí)可以測(cè)量混凝土個(gè)局部的應(yīng)力，制成大標(biāo)距時(shí)可以測(cè)量混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)變。結(jié)構(gòu)的應(yīng)變。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：24n適用范圍廣。可在高溫、低溫、高壓、高速、旋轉(zhuǎn)和適用范圍廣。可在高溫、低溫、高壓、高速、旋轉(zhuǎn)和具有核輻射干擾等特殊條件下成功量測(cè)，可用于模型具有核輻射干擾等特殊條件下成功量測(cè)，可用于模型實(shí)驗(yàn)，也能直接用于運(yùn)行中的機(jī)械和實(shí)體結(jié)構(gòu)各部位實(shí)驗(yàn)，也能直接用于運(yùn)行中的機(jī)械和實(shí)體結(jié)構(gòu)各部位的靜、動(dòng)態(tài)和瞬態(tài)應(yīng)變量測(cè)，可測(cè)頻帶寬。的靜、動(dòng)態(tài)和瞬態(tài)應(yīng)變量測(cè)，可測(cè)頻帶寬。n使用廣

18、泛。根據(jù)應(yīng)變?cè)砜梢灾瞥刹煌问降膫鞲衅?，使用廣泛。根據(jù)應(yīng)變?cè)砜梢灾瞥刹煌问降膫鞲衅鳎糜诟鞣N物理、力學(xué)參數(shù)的量測(cè)。易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試用于各種物理、力學(xué)參數(shù)的量測(cè)。易于實(shí)現(xiàn)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化和電氣化。系統(tǒng)的自動(dòng)化和電氣化。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：25n貼片工作量大，使用的導(dǎo)線多貼片工作量大，使用的導(dǎo)線多n易受溫度和電磁場(chǎng)等的影響易受溫度和電磁場(chǎng)等的影響n應(yīng)變片不能重復(fù)使用等。應(yīng)變片不能重復(fù)使用等。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)缺點(diǎn)：電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù)缺點(diǎn)：26n電阻應(yīng)變片簡(jiǎn)稱應(yīng)變片或應(yīng)變

19、計(jì)。是電阻應(yīng)變電阻應(yīng)變片簡(jiǎn)稱應(yīng)變片或應(yīng)變計(jì)。是電阻應(yīng)變測(cè)試中，將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感元件。測(cè)試中，將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感元件。并借助具有一定特性的粘結(jié)劑膠粘成型，安裝并借助具有一定特性的粘結(jié)劑膠粘成型，安裝到所需測(cè)試的材料或結(jié)構(gòu)上用以測(cè)量應(yīng)變。電到所需測(cè)試的材料或結(jié)構(gòu)上用以測(cè)量應(yīng)變。電阻應(yīng)變片除用干測(cè)量應(yīng)變、溫度、壓力、裂紋阻應(yīng)變片除用干測(cè)量應(yīng)變、溫度、壓力、裂紋等外，還大量用于制造各種用途的傳感器。等外，還大量用于制造各種用途的傳感器。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變片：電阻應(yīng)變片：27第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變片：電阻應(yīng)變片

20、：28第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變片：電阻應(yīng)變片：應(yīng)變片型號(hào)命應(yīng)變片型號(hào)命名規(guī)則名規(guī)則29第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變片：電阻應(yīng)變片： ASM2-10/20/30便攜式多通道精密應(yīng)變儀便攜式多通道精密應(yīng)變儀靜態(tài)應(yīng)變分析系統(tǒng)靜態(tài)應(yīng)變分析系統(tǒng)30n應(yīng)變片測(cè)量府變的工作原理是基于金屬絲的電阻應(yīng)變片測(cè)量府變的工作原理是基于金屬絲的電阻隨其機(jī)械變形而變化的一種物理特性。隨其機(jī)械變形而變化的一種物理特性。n如圖如圖2222所示。取長(zhǎng)度為所示。取長(zhǎng)度為L(zhǎng) L，直徑為，直徑為D D，截面積為，截面積為A A，電阻率為，電阻率為 的金屬絲，則其電阻的金

21、屬絲，則其電阻R R為為: :LR =A第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變片的工作原理：電阻應(yīng)變片的工作原理：31第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)32n當(dāng)金屬絲受拉而伸長(zhǎng)當(dāng)金屬絲受拉而伸長(zhǎng) ，則電阻的變化率為：，則電阻的變化率為：n略去略去 項(xiàng)，則項(xiàng)，則n式中：式中： 電阻絲的橫向應(yīng)變。電阻絲的橫向應(yīng)變。LD第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)33由材料力學(xué)可知，在一定范圍內(nèi)由材料力學(xué)可知，在一定范圍內(nèi) ，所，所以有以有: : n式中：式中： 電阻絲材料的泊松比；電阻絲材料的泊松比； 單電阻絲的靈敏系數(shù)。單電阻絲的靈敏系數(shù)。0K第二節(jié)第二

22、節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)34n 與兩個(gè)因數(shù)有關(guān)，一個(gè)是電阻絲材料的泊松與兩個(gè)因數(shù)有關(guān)，一個(gè)是電阻絲材料的泊松比，由電阻絲幾何尺寸改變引起，當(dāng)選定材料比，由電阻絲幾何尺寸改變引起，當(dāng)選定材料后，泊松比為常數(shù)；另一個(gè)是由電阻絲發(fā)生單后，泊松比為常數(shù)；另一個(gè)是由電阻絲發(fā)生單位應(yīng)變引起的電阻率的改變，對(duì)大多數(shù)電阻絲位應(yīng)變引起的電阻率的改變，對(duì)大多數(shù)電阻絲而言也是一個(gè)常量。由此可以認(rèn)為而言也是一個(gè)常量。由此可以認(rèn)為 是一個(gè)是一個(gè)常數(shù)，通常上式可以寫成如下：常數(shù)，通常上式可以寫成如下：n由此可見，應(yīng)變片的電阻變化率與應(yīng)變值成線由此可見，應(yīng)變片的電阻變化率與應(yīng)變值成線性關(guān)系。性關(guān)系。K K通

23、常由一批產(chǎn)品中抽樣檢驗(yàn)定作通常由一批產(chǎn)品中抽樣檢驗(yàn)定作為該批產(chǎn)品的靈敏系數(shù)。一般取為該批產(chǎn)品的靈敏系數(shù)。一般取K=2.0K=2.0左右。左右。0K0K第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)35n粘結(jié)劑的選用粘結(jié)劑的選用快干膠快干膠502：迅速聚合固化：迅速聚合固化環(huán)氧樹脂膠：固化速度較慢環(huán)氧樹脂膠：固化速度較慢n粘貼工藝粘貼工藝n防護(hù)措施防護(hù)措施防止應(yīng)變片受潮和機(jī)械損傷防止應(yīng)變片受潮和機(jī)械損傷第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變片粘貼（安裝）：電阻應(yīng)變片粘貼（安裝）：36n粘貼工藝粘貼工藝第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變片粘貼（安裝）

24、：電阻應(yīng)變片粘貼（安裝）：37n粘貼工藝粘貼工藝第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)電阻應(yīng)變片粘貼（安裝）：電阻應(yīng)變片粘貼（安裝）：38振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)振弦式應(yīng)變計(jì)振弦式應(yīng)變計(jì) 39振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù) 振弦式（鋼弦式）應(yīng)變測(cè)試技術(shù)的原理：一定長(zhǎng)度振弦式（鋼弦式）應(yīng)變測(cè)試技術(shù)的原理：一定長(zhǎng)度的鋼弦張拉在兩個(gè)端塊之間，端塊牢固安裝于待測(cè)構(gòu)件的鋼弦張拉在兩個(gè)端塊之間，端塊牢固安裝于待測(cè)構(gòu)件上，構(gòu)件的變形使得兩端塊相對(duì)移動(dòng)并導(dǎo)致鋼弦張力變上，構(gòu)件的變形使得兩端塊相對(duì)移動(dòng)并導(dǎo)致鋼弦張力變化，張力的變化使

25、鋼弦的諧振頻率發(fā)生變化，通過量測(cè)化，張力的變化使鋼弦的諧振頻率發(fā)生變化，通過量測(cè)鋼弦諧振頻率的變化從而測(cè)出代測(cè)構(gòu)件的應(yīng)變和變形。鋼弦諧振頻率的變化從而測(cè)出代測(cè)構(gòu)件的應(yīng)變和變形。鋼弦諧振頻率通過靠近鋼弦的電磁線圈進(jìn)行測(cè)量。鋼弦諧振頻率通過靠近鋼弦的電磁線圈進(jìn)行測(cè)量。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)40振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)n分辨率高，測(cè)量結(jié)果精確、分辨率高，測(cè)量結(jié)果精確、可靠（可靠（0.1 0.1 ）n不易受溫度和電磁場(chǎng)等的不易受溫度和電磁場(chǎng)等的影響，抗干擾性能好影響，抗干擾性能好n易于自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和傳易于自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和傳輸輸n現(xiàn)場(chǎng)操作方便現(xiàn)場(chǎng)操作方便n應(yīng)變計(jì)

26、標(biāo)距較大，一般為應(yīng)變計(jì)標(biāo)距較大，一般為100100150mm150mm，不適合小尺，不適合小尺寸構(gòu)件量測(cè)寸構(gòu)件量測(cè)n響應(yīng)速度較慢，不適合動(dòng)響應(yīng)速度較慢，不適合動(dòng)態(tài)和瞬態(tài)應(yīng)變量測(cè)態(tài)和瞬態(tài)應(yīng)變量測(cè)n量程范圍較小，一般為量程范圍較小，一般為- -15001500n測(cè)試元件和儀器成本較高測(cè)試元件和儀器成本較高優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)41振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)工作原理：工作原理： 牢固安裝于結(jié)構(gòu)待測(cè)部位的振弦應(yīng)變計(jì)隨同結(jié)構(gòu)牢固安裝于結(jié)構(gòu)待測(cè)部位的振弦應(yīng)變計(jì)隨同結(jié)構(gòu)待測(cè)部位一起變形，變形使振弦的張力改變，因此也待測(cè)部位一起變形，變形使振弦的張

27、力改變，因此也改變它的自振頻率。改變它的自振頻率。 振弦頻率振弦頻率( (周期周期) )與變形與變形( (應(yīng)變應(yīng)變) )之間的理論關(guān)系可之間的理論關(guān)系可表述如下表述如下: :鋼弦的固有頻率鋼弦的固有頻率鋼弦的長(zhǎng)度鋼弦的長(zhǎng)度鋼弦的張力鋼弦的張力每單位長(zhǎng)度鋼弦的質(zhì)量每單位長(zhǎng)度鋼弦的質(zhì)量第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)42振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)工作原理：工作原理： 振弦的張力與弦的應(yīng)變有關(guān)，可表述為：振弦的張力與弦的應(yīng)變有關(guān)，可表述為：鋼弦的應(yīng)變鋼弦的應(yīng)變鋼弦的彈性模量鋼弦的彈性模量 振弦式應(yīng)變計(jì)牢固安裝在構(gòu)件待測(cè)部位，其變振弦式應(yīng)變計(jì)牢固安裝在構(gòu)件待測(cè)部位，其變形與

28、構(gòu)件待測(cè)部位的變形一致，鋼弦的應(yīng)變形與構(gòu)件待測(cè)部位的變形一致，鋼弦的應(yīng)變 即即為構(gòu)件待測(cè)部位的應(yīng)變?yōu)闃?gòu)件待測(cè)部位的應(yīng)變 。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)43振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)工作原理：工作原理： 上述公式整理后：上述公式整理后：振弦應(yīng)變計(jì)的率定系數(shù)（可以出振弦應(yīng)變計(jì)的率定系數(shù)（可以出 廠時(shí)測(cè)定）廠時(shí)測(cè)定），令，令 待測(cè)應(yīng)變與振弦自振頻率的平方成正比，測(cè)出待測(cè)應(yīng)變與振弦自振頻率的平方成正比，測(cè)出安裝在構(gòu)件待測(cè)部位振弦的自振頻率，便可計(jì)算出安裝在構(gòu)件待測(cè)部位振弦的自振頻率，便可計(jì)算出構(gòu)件待測(cè)部位應(yīng)變。構(gòu)件待測(cè)部位應(yīng)變。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀

29、器與技術(shù)44振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)n標(biāo)距：振弦應(yīng)變計(jì)的長(zhǎng)度，即兩個(gè)安裝塊之間的距標(biāo)距：振弦應(yīng)變計(jì)的長(zhǎng)度，即兩個(gè)安裝塊之間的距離，一般約為離，一般約為100100150mm150mm。n量程：指振弦應(yīng)變計(jì)能夠測(cè)量的最大應(yīng)變范圍，一量程：指振弦應(yīng)變計(jì)能夠測(cè)量的最大應(yīng)變范圍，一般為般為3000 3000 。n率定系數(shù)：指將振弦應(yīng)變計(jì)的諧振頻率率定系數(shù)：指將振弦應(yīng)變計(jì)的諧振頻率( (周期周期) )換算換算為應(yīng)變的常數(shù)。為應(yīng)變的常數(shù)。n分辨率：指振弦應(yīng)變計(jì)能分辨出的最小應(yīng)變，一般分辨率：指振弦應(yīng)變計(jì)能分辨出的最小應(yīng)變，一般可達(dá)到可達(dá)到0.1 0.1 。n適用溫度范圍：適用溫度范圍：-20-

30、20+80 +80 。振弦式應(yīng)變計(jì)的技術(shù)指標(biāo)：振弦式應(yīng)變計(jì)的技術(shù)指標(biāo)：C第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)45振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)振弦式應(yīng)變測(cè)試技術(shù)n埋入式振弦應(yīng)變計(jì)的安裝埋入式振弦應(yīng)變計(jì)的安裝n表面式振弦應(yīng)變計(jì)的安裝表面式振弦應(yīng)變計(jì)的安裝短期測(cè)試時(shí)，可用短期測(cè)試時(shí)，可用直接粘結(jié)直接粘結(jié)到待測(cè)部位表面到待測(cè)部位表面長(zhǎng)期測(cè)量混凝土表面應(yīng)變時(shí)，長(zhǎng)期測(cè)量混凝土表面應(yīng)變時(shí)，膨脹螺栓固定并粘結(jié)膨脹螺栓固定并粘結(jié)長(zhǎng)期測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)變時(shí)，長(zhǎng)期測(cè)量鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)變時(shí)，焊接焊接振弦式應(yīng)變計(jì)的安裝：振弦式應(yīng)變計(jì)的安裝：第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)46光纖光柵應(yīng)變測(cè)試技術(shù)光纖光柵應(yīng)變測(cè)試

31、技術(shù)第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)埋入式埋入式GFRPGFRP封裝光封裝光纖光柵應(yīng)變傳感器纖光柵應(yīng)變傳感器 FRPFRP封裝光纖光柵多維應(yīng)變計(jì)封裝光纖光柵多維應(yīng)變計(jì) 47光纖光柵應(yīng)變測(cè)試技術(shù)光纖光柵應(yīng)變測(cè)試技術(shù) 光纖光柵是指光纖經(jīng)紫外光照射成柵技術(shù)形成光纖光柵是指光纖經(jīng)紫外光照射成柵技術(shù)形成的光纖型光柵，作用于光纖光柵的被測(cè)物理量（如的光纖型光柵，作用于光纖光柵的被測(cè)物理量（如溫度、應(yīng)變等溫度、應(yīng)變等) )發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致波長(zhǎng)漂移，通過檢發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)致波長(zhǎng)漂移，通過檢測(cè)出波長(zhǎng)的漂移量，便可測(cè)出被測(cè)物理量的信息。測(cè)出波長(zhǎng)的漂移量，便可測(cè)出被測(cè)物理量的信息。 應(yīng)變和溫度的變化

32、都會(huì)導(dǎo)致波長(zhǎng)的漂移，可通應(yīng)變和溫度的變化都會(huì)導(dǎo)致波長(zhǎng)的漂移，可通過特定的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變和溫度的分別測(cè)量或同過特定的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)變和溫度的分別測(cè)量或同時(shí)測(cè)量。時(shí)測(cè)量。 光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)光調(diào)制解調(diào)器光調(diào)制解調(diào)器。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)48光纖光柵應(yīng)變測(cè)試技術(shù)光纖光柵應(yīng)變測(cè)試技術(shù)n抗腐蝕，抵抗電磁干擾強(qiáng)，可用于惡劣環(huán)境下的監(jiān)測(cè)?？垢g，抵抗電磁干擾強(qiáng)，可用于惡劣環(huán)境下的監(jiān)測(cè)。n尺寸小，光纖光柵長(zhǎng)度小于尺寸小，光纖光柵長(zhǎng)度小于8mm8mm。n壽命長(zhǎng)，有關(guān)研究表明，光纖性能在工作壽命長(zhǎng)，有關(guān)研究表明，光纖性能在工作2525年后基本不退化。年后基本不退化

33、。n信號(hào)損失極小，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的監(jiān)測(cè)與傳輸。信號(hào)損失極小，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的監(jiān)測(cè)與傳輸。n響應(yīng)速度快，能用于響應(yīng)速度快，能用于動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)和和瞬態(tài)瞬態(tài)應(yīng)變量測(cè)。應(yīng)變量測(cè)。n便于進(jìn)行便于進(jìn)行分布式分布式測(cè)量，采用波分復(fù)用技術(shù)，在一根光纖上可以串測(cè)量，采用波分復(fù)用技術(shù)，在一根光纖上可以串接多個(gè)中心波長(zhǎng)不同的光纖光柵傳感器，將波長(zhǎng)值和測(cè)點(diǎn)位置對(duì)接多個(gè)中心波長(zhǎng)不同的光纖光柵傳感器，將波長(zhǎng)值和測(cè)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)起來，就可以實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量，節(jié)約線路和提高工作效率。應(yīng)起來，就可以實(shí)現(xiàn)分布式測(cè)量，節(jié)約線路和提高工作效率。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：成本高。缺點(diǎn)：成本高。第二節(jié)第二節(jié) 應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變測(cè)試儀器與技術(shù)49變形測(cè)試

34、儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)n水平位移水平位移n豎向撓度豎向撓度n相對(duì)滑移相對(duì)滑移n轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角橋梁結(jié)構(gòu)靜態(tài)變形的種類：橋梁結(jié)構(gòu)靜態(tài)變形的種類：常用儀器的種類：常用儀器的種類：n機(jī)械式測(cè)試儀器機(jī)械式測(cè)試儀器n電測(cè)類儀器電測(cè)類儀器n光學(xué)儀器：精密水準(zhǔn)儀、全站光學(xué)儀器：精密水準(zhǔn)儀、全站儀儀第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)50機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù) 機(jī)測(cè)儀表機(jī)測(cè)儀表通過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和指示機(jī)構(gòu)來通過機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和指示機(jī)構(gòu)來測(cè)定結(jié)構(gòu)的應(yīng)變及各種變形測(cè)定結(jié)構(gòu)的應(yīng)變及各種變形( (包括撓度、相對(duì)位包括撓度、相對(duì)位移、轉(zhuǎn)角、傾角等移、轉(zhuǎn)角、傾角等) )。 機(jī)測(cè)儀表具有安

35、裝便捷、讀數(shù)方便、經(jīng)久機(jī)測(cè)儀表具有安裝便捷、讀數(shù)方便、經(jīng)久耐用、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，所以在許多檢測(cè)試耐用、可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，所以在許多檢測(cè)試驗(yàn)中還經(jīng)常使用。驗(yàn)中還經(jīng)常使用。第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)51機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)n準(zhǔn)確度高準(zhǔn)確度高n對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)強(qiáng)n安裝和使用方便安裝和使用方便n量測(cè)過程直觀、工量測(cè)過程直觀、工作可靠作可靠?jī)?yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n靈敏度不高，放大能靈敏度不高，放大能力有限力有限n需要安裝儀表的支架需要安裝儀表的支架n一般僅適用于靜態(tài)測(cè)一般僅適用于靜態(tài)測(cè)量量n使用時(shí)試驗(yàn)人員較多使用時(shí)試驗(yàn)人員較多n數(shù)

36、據(jù)不便于自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)不便于自動(dòng)記錄和遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)52機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)百分表和千分表：百分表和千分表： 百（千）分表是利用齒條齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將百（千）分表是利用齒條齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將線位移轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰疲⑼ㄟ^齒輪傳動(dòng)比進(jìn)行放線位移轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰?，并通過齒輪傳動(dòng)比進(jìn)行放大的精密量具。大的精密量具。 百分表和千分表是結(jié)構(gòu)位移量測(cè)中最為常用百分表和千分表是結(jié)構(gòu)位移量測(cè)中最為常用的儀器之一。使用與其配套的附屬裝置后可以量的儀器之一。使用與其配套的附屬裝置后可以量測(cè)撓度、測(cè)撓度、相對(duì)位移、轉(zhuǎn)角、傾角相對(duì)位移、轉(zhuǎn)角、傾角

37、等。等。第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)53機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)百分表的構(gòu)造圖：百分表的構(gòu)造圖：1 1短針齒輪；短針齒輪；2 2齒輪彈簧齒輪彈簧; ;3 3長(zhǎng)針長(zhǎng)針; ;4 4測(cè)桿測(cè)桿; ;5 5測(cè)桿彈簧測(cè)桿彈簧; ;6 6、7 7、8 8齒輪齒輪第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)54機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)磁性表座構(gòu)造圖：磁性表座構(gòu)造圖：1 1磁體開關(guān)磁體開關(guān); ;2,32,3連接桿連接桿; ;4 4徽調(diào)螺栓徽調(diào)螺栓; ;5 5頸箍頸箍; ; 6,8,9-6,8,9-緊固螺栓緊固螺栓; ;7 7連接件連接件

38、第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)55機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)n使用百分表或千分表時(shí)，只能拿取外殼，不得隨意使用百分表或千分表時(shí)，只能拿取外殼，不得隨意用力推拉測(cè)桿，避免大力撞擊，以免造成齒輪系統(tǒng)用力推拉測(cè)桿，避免大力撞擊，以免造成齒輪系統(tǒng)損傷而影響精度。損傷而影響精度。n磁性表座上的各個(gè)螺栓要擰緊，頸箍夾住百分表軸磁性表座上的各個(gè)螺栓要擰緊，頸箍夾住百分表軸頸時(shí)，不可夾得太緊，否則會(huì)影響測(cè)桿的正常移動(dòng)。頸時(shí)，不可夾得太緊，否則會(huì)影響測(cè)桿的正常移動(dòng)。n安裝時(shí)，應(yīng)將測(cè)桿頂住測(cè)點(diǎn)，使測(cè)桿與測(cè)面保持垂安裝時(shí)，應(yīng)將測(cè)桿頂住測(cè)點(diǎn)，使測(cè)桿與測(cè)面保持垂直。注意位移的大

39、小和方向，調(diào)節(jié)測(cè)桿，使百分表直。注意位移的大小和方向，調(diào)節(jié)測(cè)桿，使百分表的初讀數(shù)在適當(dāng)?shù)姆秶?，防止?dāng)變形達(dá)到最大值時(shí)的初讀數(shù)在適當(dāng)?shù)姆秶乐巩?dāng)變形達(dá)到最大值時(shí)量程不夠。量程不夠。 百分表和千分表應(yīng)用注意事項(xiàng)：百分表和千分表應(yīng)用注意事項(xiàng)：第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)56機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)n安裝好百分表或干分表后，可用筆頭輕輕敲安裝好百分表或干分表后，可用筆頭輕輕敲擊刻度盤玻璃，觀察指針擺動(dòng)情況。如果長(zhǎng)擊刻度盤玻璃，觀察指針擺動(dòng)情況。如果長(zhǎng)指針輕微震動(dòng)或在某一固定值小范圍內(nèi)擺動(dòng)，指針輕微震動(dòng)或在某一固定值小范圍內(nèi)擺動(dòng)，說明以儀表安裝正常。說明以

40、儀表安裝正常。n百分表或千分表用于測(cè)撓度與變位時(shí)，應(yīng)注百分表或千分表用于測(cè)撓度與變位時(shí)，應(yīng)注意位移的相對(duì)性，測(cè)桿移動(dòng)的方向與量測(cè)的意位移的相對(duì)性，測(cè)桿移動(dòng)的方向與量測(cè)的位移方向完全一致。測(cè)點(diǎn)表面要進(jìn)行磨平和位移方向完全一致。測(cè)點(diǎn)表面要進(jìn)行磨平和硬化處理，以減少誤差。硬化處理，以減少誤差。n百分表或千分表經(jīng)過一段時(shí)間的使用或拆洗百分表或千分表經(jīng)過一段時(shí)間的使用或拆洗上油后，必須對(duì)其進(jìn)行重新標(biāo)定。上油后，必須對(duì)其進(jìn)行重新標(biāo)定。百分表和千分表應(yīng)用注意事項(xiàng)：百分表和千分表應(yīng)用注意事項(xiàng)：第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)57機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)張線式位移計(jì)：張

41、線式位移計(jì)： 張線式位移計(jì)是橋梁結(jié)張線式位移計(jì)是橋梁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中測(cè)量較大位移的儀構(gòu)試驗(yàn)中測(cè)量較大位移的儀器。它是通過一根鋼絲使儀器。它是通過一根鋼絲使儀器與結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)相連，利用鋼器與結(jié)構(gòu)測(cè)點(diǎn)相連，利用鋼絲傳遞位移。絲傳遞位移。 張線式位移計(jì)可分為張線式位移計(jì)可分為簡(jiǎn)簡(jiǎn)易撓度計(jì)易撓度計(jì)( (利用杠桿放大的撓利用杠桿放大的撓度計(jì)度計(jì)) )、靜載撓度計(jì)靜載撓度計(jì)( (利用摩利用摩擦輪放大的撓度計(jì)擦輪放大的撓度計(jì)) )和和齒輪傳齒輪傳動(dòng)的撓度計(jì)動(dòng)的撓度計(jì)。1 1被測(cè)構(gòu)件被測(cè)構(gòu)件;2;2鋼絲鋼絲; ;3 3千分表千分表; 4; 4表架；表架；5 5質(zhì)量塊質(zhì)量塊; 6; 6彈簧。彈簧。第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀

42、器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)58機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)測(cè)角器和傾角儀：測(cè)角器和傾角儀： 在橋梁試驗(yàn)時(shí)，結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)、截面或支座都在橋梁試驗(yàn)時(shí)，結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)、截面或支座都有可能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，有可能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)角器測(cè)角器、傾角儀傾角儀就是專門用來就是專門用來量測(cè)這種變形的儀器。量測(cè)這種變形的儀器。第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)59機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)杠桿式測(cè)角器：杠桿式測(cè)角器： 1剛性桿；剛性桿；2試件試件; 3,4位移計(jì)位移計(jì)第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)60機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)機(jī)械式變形測(cè)試儀器與技術(shù)水準(zhǔn)管

43、式傾角儀：水準(zhǔn)管式傾角儀： 水準(zhǔn)管式傾角儀是利用零位法測(cè)定結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、水準(zhǔn)管式傾角儀是利用零位法測(cè)定結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、截面或支座傾角。截面或支座傾角。1 1水準(zhǔn)管；水準(zhǔn)管；2 2刻度盤；刻度盤；3-3-微調(diào)螺絲微調(diào)螺絲;4-;4-彈簧片彈簧片; ;5-5-夾具夾具; 6-; 6-基座基座; ;7 7活動(dòng)鉸活動(dòng)鉸第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)61電測(cè)類變形測(cè)試儀器與技術(shù)電測(cè)類變形測(cè)試儀器與技術(shù)n電阻式位移傳感器電阻式位移傳感器n應(yīng)變式位移傳感器應(yīng)變式位移傳感器n差動(dòng)變壓器式位移傳感器差動(dòng)變壓器式位移傳感器n連通液位式撓度儀（沉降連通液位式撓度儀（沉降儀）儀） 靜位移（撓度、側(cè)移、轉(zhuǎn)角、

44、支座偏移），靜位移（撓度、側(cè)移、轉(zhuǎn)角、支座偏移），轉(zhuǎn)化為電量信號(hào)進(jìn)行量測(cè)。轉(zhuǎn)化為電量信號(hào)進(jìn)行量測(cè)。第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)62電測(cè)類變形測(cè)試儀器與技術(shù)電測(cè)類變形測(cè)試儀器與技術(shù)電阻式位移傳感器：電阻式位移傳感器：1 1測(cè)桿；測(cè)桿；2 2滑絲電阻；滑絲電阻；3 3一觸頭；一觸頭；4 4彈簧；彈簧；5 5殼體殼體第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)63電測(cè)類變形測(cè)試儀器與技術(shù)電測(cè)類變形測(cè)試儀器與技術(shù)應(yīng)變梁式位移傳感器：應(yīng)變梁式位移傳感器：1 1應(yīng)變片；應(yīng)變片；2 2懸臂梁懸臂梁; ;3 3引線引線; ;4 4彈簧彈簧; ;5 5標(biāo)尺標(biāo)尺; ;6 6指針指針; ;7 7測(cè)桿測(cè)桿; ;8 8固定環(huán)固定環(huán)第三節(jié)第三節(jié) 變形測(cè)試儀器與技術(shù)變形測(cè)試儀器與技術(shù)64電測(cè)類變形測(cè)試儀器與技術(shù)電測(cè)類變形測(cè)試儀器與技術(shù)差動(dòng)變壓器式位移傳感器：差動(dòng)變壓器式位