结构检测的仪器PPT课件

1、结构检查的仪器、仪器和设备与基本原理、王柏生、2、仪器仪表的基本构成、基本构成：感受部、放大部、显示部或记录部感受部：放大感受到的物理量并转换为仪器检查量显示或记录部的功能放大部：显示或记录仪器检查量的功能放大部、3、机械式百分表、4、 结构检测仪器分类除机械式、电测、光测等外，还包括应变测量、位移测量、龟裂测量、力测量(负荷)、压力(水、油、气体)、温度、振动(加速度、速度、位移)、硬度等无损检测类，微量检测类，破损检测类，5，主要技术(性能)指标，量程(测量范围):能量测量的最小到最大的测量值范围最小分辨率值(刻度值、分辨率):设备、仪表可指示或显示的测量值的最小变化量。 精度(精度):仪表仪表的测定指示值和被测定值的适合度多用全刻度的相对误差来表示。 灵敏度：测量的单位变化引起的机器仪表指示值的变化值。6、静载试验仪器、仪器的基本要求、结构静载试验仪器、仪器的基本要求，1 .性能指标必须满足试验的具体要求。 例如，范围和精度是足够的，灵敏度是适当的，并且不是越高越好。 精度要求的最大测量误差不超过5%，范围建议为最大测量值的1.252倍2 .重量轻、小型，要求不影响结构的工作性能和力量3 .读数快、自动化程度高、易于使用4 .对环境的适应性强、携带方便、 有可靠耐久性5 .定期鉴定，有记录的生产鉴定性试验，使用的仪器仪表应由法定授权机构鉴定，发布鉴定报告。 7、检测设备的标准(检测)确定，所有结构的检测设备均按照需要检测、校准或标定的定期、不定期、使用前、使用后等规范要求，对认证要求进行计量。 例：弹仓，新使用前，超过6000次，率定不合格时进行鉴定，使用前必须率定的液压千斤顶，使用前必须进行标定。8、应变测量的原理和方法、应变仪结构应变=du/dlu/l、数学上l越小越准确，实际上材料的不均匀性要求l足够大，因此钢结构、材料的均匀性好，能够采用小应变仪的混凝土结构、非均质材料具有较大的尺寸. 9、电阻应变测量原理、电阻应变：检测结构应变应变仪电阻变化桥接平衡原理电压变化、电压变化，可得到结构应变。 应变仪的粘贴技术是应变仪能够实际反映结构应变的保障。 温度补偿：温度补偿表法，工作表自补偿法。 10、电阻应变计、(a )、(d )、(e )、(f )、(h)-箔式电阻应变计(b)-线卷式电阻应变计(c)-短路式电阻应变计(g)-半导体应变计(I )焊接电阻应变计、11、， 电阻应变计的原理、12、应变计的选择、应变计的选择通常应注意以下主要技术指标： (1)应变计距离l指敏感栅纵轴方向的有效长度，根据应变场的大小和被测材料的均匀性进行选择。 (2)宽度a敏感网格的宽度。 (3)电阻值r一般应变计设计为120，但可使用60600的应变计。 用120以外的变形计时时，测量值必须按照设备的说明进行调整。 (4)灵敏度系数k电阻应变计的灵敏度系数在产品出厂前通过取样试验确定。 使用时，必须将应变仪的灵敏度系数调整为应变仪的灵敏度系数值。 否则，修改结果。 (5)温度使用范围主要取决于水泥的性质。 可溶性粘接剂工作温度约为-20 60； 化学固化粘接剂的工作温度约为-60 200.、13、桥平衡、14、应变片粘贴技术，具体粘贴技术如下：1)应变片检查筛选、放大镜外观检查、应变片无气泡、霉斑、锈点、格平整、整齐、均匀后用测试仪检查，短路或短路2 )测量点的处理，首先检查测量点的表面状况，要求测量点平坦、无缺陷、无裂纹等，然后用砂纸或磨床磨光，表面平坦、无锈、无糊等，粗糙度为5棉涂上丙酮或酒精清洗， 晒棉时要求无痕迹(如混凝土结构)打底，可采用环氧树脂，粘接层厚度为0.050.1mm，硬化后要求用0号砂纸平整，最后用铅笔等在测量点上划十字位置，纵线和变形方向一致3 )粘贴应变片，首先用镊子将应变片的引出线粘上，在背面贴上薄胶，在测量点也涂上薄胶，对准位置放置电影后，在应变片上盖上玻璃纸的小片，用手指单向滚动，挤出多馀的粘接剂，最后用手指涂在橡胶上、15、应变仪粘贴技术、4 )固化处理、不同的粘贴剂需要不同的固化时间，某些粘贴剂在气温低、湿度大时需要人工加热，可以采用红外线灯或电热吹风，但加热温度不得超过50c，热量必须均匀。 5 )粘贴质量检查，首先用放大镜检查外观，应变仪没有气泡，粘贴牢固，用万用表检查方位必须正确的短路和断线的有无、电阻值的变化的有无等，即使检查应变仪和试验片的绝缘度等，也可以访问应变仪6 )连接导线，在应变计的引线下面粘贴胶带等绝缘材料，用粘接剂固定引线不会与试验片短路的端子，或者用胶带固定，即使稍微拉引线也不会拉引导线，然后用焊锡引线7 )最后进行防湿处理，应变片全部用防湿剂复盖，5mm左右，应采取适当措施进行必要的防护，防止机器损坏。 16、温度补偿技术、补偿板法、17、温度补偿技术、工作板法、18、千分表应变测定、测试应变=千分表读取值差/千分表距离l分辨率=1/1000L(L以毫米为单位)、19、振动弦式应变传感器、弦的自振频率的变化反映了结构应变、20、振弦式应变传感器，式中： f-金属弦振动频率； k-1，2？ -导线内部张力l-导线长度-导线密度。、21、光纤(光栅)应变传感器、22、光纤(光栅)应变检测原理、23、光纤(光栅)传感器的原理是通过拉伸或改变温度来实现光纤光栅的周期达到了改变光纤光栅反射波长的目的，反射波长与畸变、温度、压力、压力等物理量呈线性关系。 24、位移测量、结构试验中常用的有百分率表(机械式)、电子百分率表、电阻式位移计、差动感应式位移计、水准计、经纬仪、全站仪、倾斜计、连通管位移测量装置、GPS。 大部分需要时钟架、基准架、基准点等辅助装置。 有些适用于大型、跨度结构和野外检测。25、26、27、长电平管电阻应变式倾斜角传感器、28、角位移间测量1-位移计； 2-固定支撑台3-机械纵杆； 4-梁试验片、29、力的检测、力传感器可用于检测试验载荷、预应力值、耐拔力、粘接力等。 压力检测计：检测液压、水压、气压等压力表，检测土压传感器等。 张力检测计：张力计，坚固计。 转矩检测：转矩检测器、转矩扳手等。 有机械式、电阻应变式、振动弦式等。 30、液压表电阻应变式力传感器、31、张力计数字扭矩扳手、32、龟裂检测、龟裂宽度检测：读取显微镜、数字龟裂宽度检测器。、33、裂纹检查、裂纹发生检查：应变计、声发射器、导电性涂膜等。 裂纹深度检查：超声波检查，钻芯。 34、记录和显示设备、数据的记录方式有模拟方式和数字方式两种。 从传感器(或放大器)发送到记录器的数据通常是模拟的，所述模拟记录器将直接记录在介质上，数字记录器将所述模拟转换为数字量，并且将其记录在介质上。 模拟记录的数据一般是连续的，数字记录的数据一般是离散的。 记录介质可以是普通的记录纸、感光纸、磁带或磁盘。 35、记录与显示仪、X-Y记录仪、X-Y记录仪的传动原理X-Y记录仪使用连接图像，36、记录与显示仪、光线示波器：主要用于振动测量的数据记录，将电信号转换成光信号记录在印相纸或胶片上，得到实验变量与时间的关系曲线。 磁记录仪：常用的理想记录仪，可用于振动测量和静力试验的数据记录，将电信号转换为磁信号记录在磁带上，得到实验变量和时间的变化关系。 37、数据采集系统、数据采集系统由传感器部、数据采集部和计算机(控制和分析器)部3个部分构成。 大型专用系统分散型系统小型专用系统复合型系统，38，结构试验新技术，网络试验技术利用计算机网络实现土木工程试验或监视资源的共享和远程数据处理。 通过利用网络技术，可以实现远程观测和控制。 可以在实验、计算、理论、数据库、模型仿真等领域实现分工，目前该领域的研究也很活跃。 美国国家科学基金利用互联网技术构建美国地震工程仿真系统，我国也开始了这方面的研究。39、结构试验新技术、自检智能材料智能混凝土结构是一种感知自身状态变化，发出信号进行自调整、自修复的仿生系统，能有效解决混凝土强度监测问题，具有损伤、裂缝实时监测功能，同时具有快速自修复功能，保证工程结构的安全使用。 土木工程领域智能材料的研究主要是结构健康监测(将智能材料整合到土木工程结构中，利用其构成网络实时监测结构的裂缝、变形、损伤、疲劳、温度、腐蚀等状态)的三个方面。 结构的自我增强、适应(裂缝的自我控制、裂缝的自我愈合、温度的自我调节、变形控制等)。 结构的减振控制。 目前应用的智能材料主要有光纤、形状记忆合金、压电材料、碳纤维混凝土等。 40、振动检测、振动传感器放大器动态数据收集机记录、分析、显示(计算机)振动传感器：相对式(需要基准)、绝对式(惯性式，普遍采用)惯性式传感器的力学原理、41、惯性式传感器的力学原理、42，振幅特性曲线，n-1的情况下，43， 关于相频率特性曲线、44加速度传感器的振幅特性，在/n1、D1时、45、加速度计的振幅特性曲线、46、磁电式速度传感器、47、磁电式速度传感器的主要技术指标、灵敏度、振动方向感受到单位振动速度时的传感器的输出电压mV/(cms-1)。 频率响应、传感器的机械系统和机电转换存在频率响应问题，将灵敏度随测量的振动频率而变化的规律定义为传感器的频率响应。 衰减比通常设计为0.50.7。 48、振动检测、压电式加速度传感器(a )基座压缩型(b )单端中心压缩型(c )环型剪切型1箱； 2质量块3压电晶体； 4输出连接器、49、压电式加速度传感器的主要技术性能、灵敏度、振动方向感受到单位振动加