结构试验2节量测仪器

1、2-3. 力的测量仪器 外荷载 力的测定 支座反力连续梁 张拉力预应力混凝土 如果测量误差较大，直接影响试验结果的准确性。 一、测力传感器（应变式） 工作原理：弹性体力电阻变化应变应变片电桥电压变化应变力（荷载）换算应变仪 1、压力（或拉压）荷载传感器 采用柱式弹性元件。 贴片位置及桥路连接：沿筒体圆周每隔45贴一应变片（共8 片），竖向和横向相间隔。可减小荷载偏心影响，部分消除温度 影响，同时提高了输出的灵敏度。4545柱式压力荷载传感器柱式拉压荷载传感器荷载控制支座反力 2、轮辐式荷载传感器（剪切型）? 弯矩沿轮辐长度方向是变化的，而剪力沿各截面是不变的。 当外力作用点改变时，只有弯曲应力

2、变化，而剪切应力保持不 变。因此在与轮辐轴线45方向粘 贴应变片，则应变片只感受剪切应 变，所以输出信号与力的作用点无 关。但当 F 偏离轴心时，对应变片 会产生附加影响，可从桥路连接上 可以消除。提高了传感器抗侧向荷 载和抗偏心的能力。 特点： 体积小，反应快，用途广，适用 性强。可进行静、动态荷载测量或 设备的过载保护。轮辐式荷载传感器 二、张拉力测定 预应力混凝土结构，施工中的张拉控制应力至关重要，预应 力值的准确与否直接影响到结构的抗裂度和安全性。 常用的预应力控制方法：油压表控制，测力计控制，以及钢 筋伸长量控制等。 为了检测预应力值的建立和损失情况，有采用粘贴应变片， 通过应变仪测

3、量张拉过程中钢筋应变的变化；也有采用粘贴探 头，通过手持应变仪测量预应力值。钢弦式锚索测力计 2-4. 位移测量仪器（位移计） 位移结构在荷载作用下的重要反应，不仅可以了解结构 的刚度及其变化情况，还可以区分结构的弹性和非弹性性质。 是结构计算和性能评定的重要依据。 机械式：百分表或千分表 分类 电测式：位移传感器 光测式：激光测距仪、水准仪、经纬仪等 一、机械式位移计 工作原理：利用齿轮转动机构将测量位移值放大，并将检测的 直线往复运动转换为指针的回转转动，用指针指示位移值大小。 百分表：分辨率0.01mm，量程5mm或10mm 千分表：测微位移计，较百分表多了一对齿轮放大，灵敏度提 高了1

4、0倍。分辨率0.001mm，量程1mm或3mm 特点：读数直观而稳定，但读数工作量大。百分表 二、电测式位移计（位移传感器） 属一次仪表，本身不能显示数值，必须通过二次仪表显示或指 示被测位移值。 1、电阻式位移传感器 工作原理：仪器内设置四个无感电阻R1R4，在R1与R2间串接 一根电阻丝 r 组成电桥。当试件 产生位移时，测杆沿导向槽轴向移动，带动触点在电阻丝上滑动， 在两个桥臂上分别产生电阻的变 化r、 -r，则输出： 特点：结构简单，输出信号 大。但因存在活动触点，寿 命受磨损影响。电阻式位移传感器量程：200mm量程：10mm量程：20mm量程：5mmABC 2、应变式位移传感器 工

5、作原理： 将两个弹性元件弹簧和悬臂小梁串连， 在悬臂梁根部的正、反面各贴一片（或两片） 应变片，组成应变电桥（半桥或全桥）。被 测试件产生位移时推动弹性元件变形，通 过应变片感受弹性梁的变形，从而实现位移 的测量。 特点：分辨率高，反应速度快。但精度 和稳定性受应变片粘贴质量的影响。 通过二次仪表（应变仪）测量的是应 变值，因此必须预先知道的 关系。应变式位移传感器量程：100mm量程：50mm量程：10mm量程：30mm视觉刻度荷载传感器位移传感器电阻应变片 3、差动变压器式位移传感器（LVDT）（Linear Variable Differential Transformer） 工作原理：在绕线管上绕一组初级线圈作为输入，在同一绕线管上绕两组次级线圈作为输出，并在线圈中央放入铁芯（测杆）。在初级线圈加以适当频率的交流激励时，在两个次级线圈中会产生输出电压。当铁芯上下移动时，穿过次级线圈1和2的磁通量不同，它们的输出电压分别为E1和E2，又两个次级线圈反向串接，则差动变压器的总输出为：E=E1-E2。根据输出电压 E 的大小和极性，可计算出试件产生位移（）的大小和方向。 特点：灵敏度高，稳