应变测点的选择与布置

1、混凝土应变测点的选择与布置7.1实验目的1掌握混凝土应变测点的布置原则2掌握混凝土电阻应变片的选用原则和方法3掌握混凝土电阻应变片的粘贴技术和防护方法4掌握百分表装置测量混凝土应变的原理与技术5掌握电阻应变片的工作原理及温度补偿技术6.了解电阻应变仪单点测量应变的基本原理7.2实验原理电阻应变计的工作原理利用“应变电阻效应”即金属丝的电阻值随着其机械变形而变化的物理特性。由物理学R=p*4A式中R金属丝的原始电阻值6）；p金属丝的电阻率G-mm2/m）；l金属丝的长度（m）；A金属丝的截面积Cmm2dR=dP+dl-dARplA=-2udl=-208l当金属丝受力而变形（伸长或缩短）时，对上式

2、两边取对数再微分工dl而一ldAdD=2AD齐普=上-2u）#=cG-2d所以T=1+2O+c（1-2）-8=k式中K金属丝的灵敏系数，表示单位应变引起的相对电阻变化。电阻应变计的构造1构造：引出线覆盖层电阻栅基底图4电阻应变计构造主要指标：电阻值R）：般按1200计，选用时，应考虑与应变仪配合。标距l：即敏感栅的有效长度，应根据试件测点处应变梯度的大小选择。灵敏系数K：单位应变引起应变计的电阻变化。电阻应变计测量应变（应力）1测量电路将应变片的电阻变化转换为电压或电流的变化惠斯登电桥示意见图5图6电阻应变仪由电桥特性知，其平衡条件（AU二0）为：BDRR=RR1423若桥臂电阻发生变化，即失

3、去平衡，产生信号输出AUBDA.全桥测量一一四个桥臂均外接应变片假定四臂发生的电阻变化分别为AR,AR,AR,AR，则1234AUBDR-R(AR121ARARAR匚TOC o 1-5 h z23+4URRR)2347若四个应变计规格相同，即R=R=R=R=R,K=K=K=KAU=BDU(ARARARAR)123+4RRR丿234741R1B.半桥量测RR2为外接应变片,=UkG+)41234R3,R4为应变仪内无感电阻,12341234贝yau=（）BD412可见，电桥的邻臂电阻变化的符号相反，成相减输出；对臂符号相同，成相加输出。2.温度补偿技术A.温度补偿应变片法：单点补偿（图7）；多点

4、补偿（图8）图7温度补偿应变计法桥路连接示意（单点补偿）图8温度补偿应变计法桥路连接示意（多点补偿）B.工作应变片温度互补偿法（图9）图9工作应变计温度互补示意百分表法测量应变的原理（图10）利用固定在测点上的两个脚标分别固定百分表和刚性杆，结构变形即由百分表测出。该方法特别适合大标距的量测。1百分表；2脚标；3固定螺丝；4刚性杆图10百分表法测量应变的装置7.3实验内容及要求电阻应变片的检查分选1合理选择应变片的标距、类型2.应变片检查分选外观检查。借助放大镜肉眼检查，应变片应无气泡、霉斑、锈点，栅极应平直、整齐、均匀。阻值检查。用万用电表检查，应无短路或断路。在应变片灵敏系数K相同的一批应

5、变片中，将电阻差值变化在土0.5Q范围内的应变片选出待用。测点处理1测点检查。检查测点处的表面状况，测点应平整、无缺陷、无裂缝等。2打磨。用砂布或磨光机打磨，使表面平整、无锈、无浮浆等，并不使断面减小。3清洗。用棉花蘸丙酮或酒精等清洗，要求棉花干檫时无污染。4.打底。用环氧树脂打底，胶层厚度0.050.1mm左右。5测线定位。用铅笔在测点上画出纵横中心线，纵线应与应变方向一致。应变片粘贴上胶贴片。用镊子夹应变片引出线，在背面上一层薄胶，测点也涂上薄胶，将片对准放上，测点上十字中心线应与应变片上的标志对准。挤压。在应变片上盖一小片玻璃纸，用手指沿一个方向滚压，挤出多余胶水。胶层应尽量薄，并注意应

6、变片的位置不滑动。加压。用手指轻压12min。固化处理。在室温条件下，自然干燥12d。粘贴质量检查外观检查。借助放大镜肉眼检查，应变片应无气泡、粘贴牢固、方位准确。阻值检查。用万用表的电阻挡检查应变片有无短路、断路现象，如不能排除故障，则重贴。制作防潮层。为使应变片能在潮温环境或混凝土中具有足够的绝缘度，在应变片贴好后，必须制作防潮层。型钢电阻应变片布置1.应变片检查分选。借助放大镜做应变片外观检查，要求应变片无气泡、霉斑、锈点、栅极平直。用万用表做应变片阻值检查。2.测点处理。测点处用棉花蘸丙酮清洗，要求棉花干擦时无污物。3.应变片粘贴。用镊子夹应变片引出线，分别在应变片背面及测点处上一层薄胶（可选用502胶），将应变片沿测试方向对准贴在测点处。在应变片上盖一小片玻璃纸，用手指沿一个方向滚动，挤出多余胶水，并轻压12分钟。固化处理。当室温高于15C和相对湿度低于60%时可采用自然干燥，干燥时间一般为2448h。室温低于15C和相对湿度高于60%时应采用人工干燥。5导线连接。先在离应变片35mm处粘贴接线端子，然后将引出线焊于接线端子