什么是应变片?应变片用于测量物理量,如应变、应力、弯矩、扭矩、加速度和位移等,应变片的用途应用范围很广。它们可以测量物理量,例如应变、应力、弯矩、扭矩、加速度和位移。应变片的应用可分为两大类:第一类是应变片在某些弹性体上的应用及其与测量电路的连接。第一类是将应变片贴附在某些弹性体上,并与测量电路相连,从而形成一种特殊的应变片,用于测量各种物理量。在应变式传感器中,敏感元件一般为各种弹性体,传感元件为应变片,测量转换电路一般为电桥。使用转换电路——通常是桥式电路。第二种应变片是贴在试件上,再连接到应变片上的应变片。然后将应变计连接到应变计,直接从应变计读取应变变化。
应变片电气测量作为一种无损检测技术,已广泛应用于各种工程结构中。但电阻应变片的测试结果受温度、湿度、导线长度等环境因素影响较大。如何处理这些问题是电阻应变片在土木工程中应用的关键。
电阻应变片在应变片电测量中的使用可分为两种方法。一种是将应变片直接贴在受载零件表面进行测量。这种方法简单,但不够精确。
另一种方法是将应变片贴在弹性元件上制成传感器,建立负载与加载后电阻变化的函数关系,通过预定的负载校准曲线得到被测负载值。得到的测量结果比较准确。
各种结构在运行过程中会受到各种外力作用,这些外力在工程上称为载荷。载荷是强度和刚度计算的主要依据。通常有三种方法来确定设计时的负载。即类比、计算、实测。下面介绍实际测量方法中的电阻应变法来测量负载。
电阻应变法测定载荷的方法是利用由应变片、应变片和指示记录仪组成的测量系统测量载荷值。首先, 将应变片贴在零件或传感器上,零件受载变形后,应变片中的电阻发生变化。电阻值的变化由应变片组成的测量电桥转换成电压信号放大,最后在指示器或记录仪上显示出与负载成正比变化的曲线,通过校准。
该方法已广泛应用于各种结构的荷载确定,如船闸、桥梁、房屋建筑等工程领域。
桥梁、超高层建筑、电视塔、水坝、核电站、海上采油平台等大型重要土木工程结构的使用寿命长达数十年甚至数百年。在这种影响下,伤害的累积,甚至是突发的事故是不可避免的。虽然有些事故发生前就有漏洞、塌陷、裂缝等迹象,但由于缺乏报警监控系统,事故还是无法避免。因此,有必要对既有重要构筑物和设施进行健康检查,评估其安全状况,修复和控制损坏,并在新建构筑物和设施中增加长期健康检查制度。
目前,钢筋混凝土结构的应变监测普遍采用电阻应变片,将电阻应变片粘贴在结构表面,然后埋入混凝土中,对钢筋混凝土结构进行实时/在线的智能健康监测。
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