埋入式振弦應(yīng)變計的安裝與調(diào)試直接關(guān)系到其測量精度和使用壽命。安裝前,需對測量位置進(jìn)行精確規(guī)劃,確保應(yīng)變計能準(zhǔn)確測量目標(biāo)部位的應(yīng)變。仔細(xì)檢查應(yīng)變計外觀,確保無損壞,同時測量其初始頻率,記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。在安裝過程中,將應(yīng)變計牢固地埋入結(jié)構(gòu)內(nèi)部,保證其與結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合,避免出現(xiàn)松動或脫離。對于混凝土結(jié)構(gòu),可在澆筑時將應(yīng)變計按設(shè)計位置固定在鋼筋上,確保澆筑過程中應(yīng)變計位置準(zhǔn)確。安裝完成后,進(jìn)行調(diào)試工作。連接好數(shù)據(jù)采集設(shè)備,再次測量應(yīng)變計的頻率,與初始頻率對比,檢查測量系統(tǒng)是否正常。對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),消除安裝過程中可能引入的誤差,確保應(yīng)變計能準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)應(yīng)變 。埋入式振弦應(yīng)變計安裝有電磁激振線圈和接收線圈。蘇州三向應(yīng)變計公司
埋入式振弦應(yīng)變計的測量精度受多種因素影響。溫度變化是重要因素之一,溫度改變會使振弦的材料特性發(fā)生變化,導(dǎo)致頻率漂移,同時彈性元件的彈性模量也會隨溫度改變,影響應(yīng)變傳遞。為減少溫度影響,通常采用溫度補(bǔ)償措施,如在應(yīng)變計內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器,通過軟件算法對溫度引起的頻率變化進(jìn)行修正。安裝質(zhì)量也至關(guān)重要,若應(yīng)變計安裝不牢固或與結(jié)構(gòu)接觸不良,會導(dǎo)致應(yīng)變傳遞不準(zhǔn)確,產(chǎn)生測量誤差。此外,長期使用過程中,振弦可能會因疲勞、腐蝕等原因改變其振動性能,影響測量精度。定期對應(yīng)變計進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù),及時更換受損部件,可有效保障其測量精度 。合肥內(nèi)埋式應(yīng)變計工作溫度應(yīng)變計安裝和使用過程中,謹(jǐn)慎、細(xì)心地操作。
安裝應(yīng)變計需要花費(fèi)大量時間和資源,而不同電橋配置之間差別也很大。粘貼式應(yīng)變計數(shù)量、電線數(shù)量以及安裝位置都會影響到安裝所需的工作量。一些電橋配置甚至要求應(yīng)變計安裝在結(jié)構(gòu)的反面,這種要求難度很大,甚至無法實(shí)現(xiàn)。1/4橋類型I只需安裝一個應(yīng)變計和2根或3根電線,因而是較簡單的配置類型。應(yīng)變計信號調(diào)理,應(yīng)變計測量十分復(fù)雜,多種因素會影響測量效果。因此,要得到可靠的測量結(jié)果,就需要恰當(dāng)?shù)剡x擇和使用電橋、信號調(diào)理、連線以及DAQ組件。例如,沒有應(yīng)變時,應(yīng)變計應(yīng)用引起的電阻容差和應(yīng)變會生成一定量的初始偏置電壓。同樣,長導(dǎo)線會增加電橋臂的電阻,從而增加了偏置誤差并且使電橋輸出敏感性降低。
應(yīng)變計作為一種能夠?qū)⑽矬w的應(yīng)變轉(zhuǎn)換為可測量電信號的傳感器,其工作基于特定的物理效應(yīng)。以常見的電阻應(yīng)變計為例,它主要由敏感柵、基底、粘結(jié)劑和引線等部分組成。敏感柵通常采用具有高電阻溫度系數(shù)的金屬或半導(dǎo)體材料制成。當(dāng)應(yīng)變計粘貼在被測物體表面,物體因受力發(fā)生形變時,敏感柵也隨之變形。根據(jù)電阻定律,導(dǎo)體電阻與長度成正比,與橫截面積成反比。敏感柵變形導(dǎo)致其長度和橫截面積改變,進(jìn)而使電阻值發(fā)生變化。這種電阻變化與物體的應(yīng)變成線性關(guān)系,通過精確測量電阻變化量,便能依據(jù)事先校準(zhǔn)的公式推算出物體表面的應(yīng)變大小,為后續(xù)的應(yīng)力分析、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 。應(yīng)變計(有時稱為應(yīng)變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。
隧道工程施工和運(yùn)營過程中,結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測意義重大,埋入式振弦應(yīng)變計為此提供了有力支持。在隧道開挖階段,將應(yīng)變計埋設(shè)在隧道襯砌、圍巖與襯砌接觸部位等關(guān)鍵位置。隨著隧道的掘進(jìn),實(shí)時監(jiān)測應(yīng)變計數(shù)據(jù),分析襯砌結(jié)構(gòu)和圍巖的受力變形情況,判斷隧道支護(hù)系統(tǒng)的有效性。這有助于及時調(diào)整支護(hù)參數(shù),防止隧道坍塌等事故發(fā)生。在隧道運(yùn)營期間,持續(xù)監(jiān)測應(yīng)變變化,可評估隧道結(jié)構(gòu)在長期交通荷載、地質(zhì)條件變化等因素影響下的穩(wěn)定性。例如,當(dāng)發(fā)現(xiàn)襯砌應(yīng)變異常增大時,能及時采取加固措施,確保隧道安全暢通,保障過往車輛和人員的生命財產(chǎn)安全 。埋入式振弦應(yīng)變計高分辨率和高精度。天津振弦式表面應(yīng)變計傳感器
短接式應(yīng)變計由于在橫向用粗銅導(dǎo)線短接,因而橫向效應(yīng)系數(shù)很小(<0.1%),這是短接式應(yīng)變計的較優(yōu)點(diǎn)。蘇州三向應(yīng)變計公司
金屬電阻應(yīng)變計在眾多領(lǐng)域應(yīng)用范圍廣,主要分為絲式、箔式和薄膜式等類型。絲式應(yīng)變計的敏感柵由金屬絲繞制而成,制作工藝相對簡單,但其橫向效應(yīng)較為明顯,即在測量平面應(yīng)力場時,除了感受縱向應(yīng)變,敏感柵端部的半圓形結(jié)構(gòu)還會受到橫向應(yīng)變影響,降低測量精度,不過在一些對精度要求不極高的場合仍有應(yīng)用。箔式應(yīng)變計則是將金屬箔通過光刻等工藝刻蝕成特定形狀的敏感柵,其橫向效應(yīng)小,能更準(zhǔn)確反映構(gòu)件表面變形,且測量精度高、易于批量生產(chǎn),柵長也可制作得很短,因此在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等領(lǐng)域被大量采用。薄膜式應(yīng)變計是在絕緣基底上采用真空鍍膜等技術(shù)沉積金屬或合金薄膜形成敏感柵,兼具金屬和半導(dǎo)體應(yīng)變計的部分優(yōu)點(diǎn),如響應(yīng)速度快、精度較高等,在一些對尺寸和性能有特殊要求的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)中發(fā)揮著重要作用 。蘇州三向應(yīng)變計公司