應變計按測量原理可分為振弦式應變計、差阻式應變計、光纖光柵應變計和各類電阻式應變片。按安裝位置可分為埋入式應變計、表面式應變計。按安裝結(jié)構(gòu)物材料可分為混凝土應變計和鋼板計。按加裝的附件類型可分為單向、三向、多向應變計組和無應力計。另外還有適用于高倉位混凝土連續(xù)澆筑的大彈膜應變計。表貼式應變計為振弦式彈性梁結(jié)構(gòu),適用于焊接到各種鋼結(jié)構(gòu)的場合,如:鋼管、坑道的支撐、樁和橋梁等。也可用螺絲安裝固定在各種結(jié)構(gòu)的表面,長期監(jiān)測其表面應力和應變。并可同步測定埋設點的溫度。應變計(有時稱為應變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。振弦式埋入式應變計監(jiān)測系統(tǒng)
應變計(有時稱為應變片)是電阻隨作用力變化的傳感器。它將力、壓力、張力、重量等物理量轉(zhuǎn)化為電阻的變化,從而測量這些物理量。當外力作用于固定物體時,就會產(chǎn)生應力和應變。物體內(nèi)部產(chǎn)生的(對外力的)反作用力即為應力,產(chǎn)生的位移和形變即為應變。應變計是電氣測量技術(shù)中較重要的傳感器之一,用于力學量的測量。正如其名,應變計主要用于應變測量。作為專業(yè)術(shù)語,“應變”包括拉伸應變和壓縮應變,以正負符號區(qū)分。因此,應變計既可測量膨脹,也可測量收縮。天津非粘貼式應變計公司壓電應變計的工作原理就是晶體的壓電效應——應變產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。
裂紋擴展應變計,裂紋擴展應變計的敏感柵是由平行柵條組成。用于斷裂力學實驗時,檢測構(gòu)件在載荷作用下裂紋擴展的過程及擴展的速率。實驗時粘貼在構(gòu)件裂紋處,隨著裂紋的擴展,柵條依次被拉斷,應變計的電阻逐級增加。根據(jù)事先作出的斷裂順序與電阻變化曲線,可推斷裂紋的擴展情況。若同時記錄各柵條斷裂時間,即可算出裂紋的擴展速率。疲勞壽命計,疲勞壽命計的敏感柵是由經(jīng)過退火處理的康銅箔制成,夾在兩層浸過環(huán)氧樹脂的玻璃纖維布中間形成。當應變計粘貼在承受交變載荷的構(gòu)件上時,應變計絲柵在交變載荷作用下發(fā)生冷作硬化,而使電阻發(fā)生變化,電阻變化值與交變應力的大小、循環(huán)次數(shù)成比例,通??捎脤嶒灧椒▉斫⒔?jīng)驗公式。使用時可由電阻變化來推算交變應變的大小及循環(huán)次數(shù),從而預測構(gòu)件的疲勞壽命。
應變計選擇方法即在考慮試驗或應用條件(即應用精度、環(huán)境條件包括溫度,濕度,環(huán)境惡劣狀況,各類干擾,共模共地問題、試件材料大小尺寸、粘貼面積、曲率半徑、安裝條件等)以及試件或彈性體材料狀況(材料線膨脹系數(shù)、彈性模量、結(jié)構(gòu)、大概受力狀況或應力分布狀況等)的情況下,利用上述內(nèi)容來選用與之匹配為較佳性價比的電阻應變計。在實際應用中,應遵循試驗或應用條件(即應用精度、環(huán)境條件包括溫度,濕度,環(huán)境惡劣狀況,各類干擾,共模共地問題、試件材料大小尺寸、粘貼面積、曲率半徑、安裝條件等)為先,試件或彈性體材料狀況(材料線膨脹系數(shù)、彈性模量、結(jié)構(gòu)、大概受力狀況或應力分布狀況等)次之的原則,利用上述內(nèi)容來選用與之匹配為較佳性價比的應變計。應變計主要用于應變測量。
實際上,任何材料的體積都會隨溫度變化而發(fā)生輕微改變,絕大多數(shù)是熱脹冷縮,且不同材料的伸縮率各不相同,體現(xiàn)這一特性的物理名詞叫做線膨脹系數(shù),即材料單位溫度變化下的應變量,單位是10-6/℃。假設被測物內(nèi)部應力應變沒有發(fā)生變化,但是溫度升高了,熱脹冷縮造成被測物L長度內(nèi)產(chǎn)生了ΔL的伸長,因此產(chǎn)生了應變,實際計算時,應把這部分因為溫度變化產(chǎn)生的應變給去除。同理,應變計自身也會因為溫度變化生產(chǎn)額外的應變,實際測量時應把被測物和應變計因為溫度變化產(chǎn)生的疊加應變修正掉。應變計粘貼是整個貼片過程中關(guān)鍵的步驟,對測試精度有一定影響。西安混凝土應變計精度
裂紋擴展應變計,裂紋擴展應變計的敏感柵是由平行柵條組成。振弦式埋入式應變計監(jiān)測系統(tǒng)
常用的電阻應變計——箔式應變計的優(yōu)點是:1.敏感柵很薄,且箔材與粘合層的接觸面積要比絲材的大,因而粘貼牢固,有利于變形傳遞,因而它所感受的應變狀態(tài)與試件表面的應變狀態(tài)更為接近,測量精度高。2.敏感柵薄而寬,在相同的橫截面積條件下,箔柵的表面積比絲柵的要大,散熱性好,故允許通過較大的電流,因而可以輸出較強的信號,提高測量靈敏度。3.敏感柵的橫向端部為較寬的柵條,故橫向效應較小。4.箔式片能保證尺寸準確,線條均勻,故靈敏系數(shù)分散性小。5.箔式應變計的蠕變小、疲勞壽命長。6.加工性能好,能制成為各種形狀和尺寸的應變計,尤其可以制造柵長很小的或敏感柵圖案特殊的應變計。7.制造工藝自動化,可成批生產(chǎn),生產(chǎn)效率高。振弦式埋入式應變計監(jiān)測系統(tǒng)