大坝安全监测2(仪器原理)课件

第二章大坝安全监测仪器的基本原理和特点§1大坝安全监测仪器的基本要求仪器性能长期稳定。仪器要具备一定的观测精度。仪器的防潮密封性能良好。仪器结构牢固。易于安装、能够遥测、费用合适。第二章大坝安全监测仪器的基本原理和特点§1大1§2大坝安全监测系统的基本构成 一个监测系统主要由现场的监测仪器、导线、采集测控单元（集线箱）、接受仪表（二次仪表）、通讯装置、计算机及其相应的监测软件等构成。下图为监测系统的基本结构图。§2大坝安全监测系统的基本构成2坝体水工建筑物坝体水工建筑物3§3差动电阻式仪器的基本原理原理：利用钢丝变形使其电阻产生相应变化的原理。

R＝ρ*l/A

ρ电导率l导线长度A导线面积§3差动电阻式仪器的基本原理4ΔR/R＝λΔL/LΔR/R＝λΔL/L5大坝安全监测2(仪器原理)课件6Z＝R1/R2(电阻比）Z＝R1/R2(电阻比）7§4振弦式仪器的基本原理原理：利用钢弦的自振频率与钢弦所受到的外加张力关系式测得各种物理量。优点：1.结构简单可靠2.传感器设计、制造、安装简便3.钢弦蠕变极小、零点稳定§4振弦式仪器的基本原理8大坝安全监测2(仪器原理)课件9钢弦式仪器原理图钢弦式仪器原理图10钢弦式应变计钢弦式应变计11钢弦式点焊应变计（钢板计）钢弦式点焊应变计（钢板计）12钢弦式钢筋计钢弦式钢筋计13钢弦式渗压计钢弦式渗压计14钢弦式测缝计钢弦式测缝计15钢弦式钢索计钢弦式钢索计16钢弦式裂缝计钢弦式裂缝计17钢弦式压应力计钢弦式压应力计18钢弦式读数仪（二次仪表）钢弦式读数仪（二次仪表）19§5电阻应变片式传感器的基本原理原理：金属导体的电阻随着所受机械变形的大小而变化，从而测得应变物理量。测量过程：力－－试件－－应变－－电阻应变片－－电阻－－电阻应变仪－－电压或电流－－显示记录仪表§5电阻应变片式传感器的基本原理原理：金属导体的电阻随着所受20大坝安全监测2(仪器原理)课件21§4光纤传感器的基本原理原理：光纤传感器按传感原理可分为功能型和非功能型。功能型光纤传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件，所以也称传感型光纤传感器，或全光纤传感器。非功能型光纤传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化，光纤仅作为传输介质，传输来自远处或难以接近场所的光信号．所以也称为传光型传感器．或混合型传感器。光纤传感器与传统的各类传感器相比有一系列独特的优点，如灵敏度高，抗电磁干扰、耐腐蚀、电绝缘性好，防爆，光路有可挠曲性，便于与计算机联接，结构简单，体积小，重量轻，耗电少等。§4光纤传感器的基本原理22第二章大坝安全监测仪器的基本原理和特点思考题1.大坝安全监测仪器的基本要求。2.大坝安全监测系统的基本构成。3.简述差阻式、振弦式仪器工作原理及优缺点。4.电阻应变片式传感器的基本原理及测量过程。第二章大坝安全监测仪器的基本原理和特点思考题23第二章大坝安全监测仪器的基本原理和特点§1大坝安全监测仪器的基本要求仪器性能长期稳定。仪器要具备一定的观测精度。仪器的防潮密封性能良好。仪器结构牢固。易于安装、能够遥测、费用合适。第二章大坝安全监测仪器的基本原理和特点§1大24§2大坝安全监测系统的基本构成 一个监测系统主要由现场的监测仪器、导线、采集测控单元（集线箱）、接受仪表（二次仪表）、通讯装置、计算机及其相应的监测软件等构成。下图为监测系统的基本结构图。§2大坝安全监测系统的基本构成25坝体水工建筑物坝体水工建筑物26§3差动电阻式仪器的基本原理原理：利用钢丝变形使其电阻产生相应变化的原理。

R＝ρ*l/A

ρ电导率l导线长度A导线面积§3差动电阻式仪器的基本原理27ΔR/R＝λΔL/LΔR/R＝λΔL/L28大坝安全监测2(仪器原理)课件29Z＝R1/R2(电阻比）Z＝R1/R2(电阻比）30§4振弦式仪器的基本原理原理：利用钢弦的自振频率与钢弦所受到的外加张力关系式测得各种物理量。优点：1.结构简单可靠2.传感器设计、制造、安装简便3.钢弦蠕变极小、零点稳定§4振弦式仪器的基本原理31大坝安全监测2(仪器原理)课件32钢弦式仪器原理图钢弦式仪器原理图33钢弦式应变计钢弦式应变计34钢弦式点焊应变计（钢板计）钢弦式点焊应变计（钢板计）35钢弦式钢筋计钢弦式钢筋计36钢弦式渗压计钢弦式渗压计37钢弦式测缝计钢弦式测缝计38钢弦式钢索计钢弦式钢索计39钢弦式裂缝计钢弦式裂缝计40钢弦式压应力计钢弦式压应力计41钢弦式读数仪（二次仪表）钢弦式读数仪（二次仪表）42§5电阻应变片式传感器的基本原理原理：金属导体的电阻随着所受机械变形的大小而变化，从而测得应变物理量。测量过程：力－－试件－－应变－－电阻应变片－－电阻－－电阻应变仪－－电压或电流－－显示记录仪表§5电阻应变片式传感器的基本原理原理：金属导体的电阻随着所受43大坝安全监测2(仪器原理)课件44§4光纤传感器的基本原理原理：光纤传感器按传感原理可分为功能型和非功能型。功能型光纤传感器是利用光纤本身的特性把光纤作为敏感元件，所以也称传感型光纤传感器，或全光纤传感器。非功能型光纤传感器是利用其它敏感元件感受被测量的变化，光纤仅作为传输介质，传输来自远处或难以接近场所的光信号．所以也称为传光型传感器．或混合型传感器。光纤传感器与传统的各类传感器相比有一系列独特的优点，如灵敏度高，抗电磁干扰、耐腐蚀、电绝缘性好，防爆，光路有可挠曲性，便于与计算机联接，结构简单，体积小，重量轻，耗电少等。§4光纤传感器的基本原理45