結(jié)構(gòu)實驗結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變測試-文庫吧
2025-08-01 02:19 本頁面
【正文】 —— 光纖光柵的中心波長 —— 纖芯的有效折射率 —— 光柵周期。 ?? n2??n?光纖布拉格光柵傳感器 ? 結(jié)構(gòu)應(yīng)變勢必導(dǎo)致光柵周期的變化 —— 這為采用光纖布拉格光柵制成光纖應(yīng)變傳感器提供了最基本的物理特性。 ? 同樣溫度變化也會引起光柵布拉格波長的變化。 ? 波長的變化與應(yīng)變以及溫度的變化可用下式來表示： 光纖布拉格光柵傳感器 ? 式中： —— 應(yīng)變以及溫度變化引起的波長變化 —— 光纖光柵不受應(yīng)變及溫度變化的中心波長 —— 待測應(yīng)變 —— 為溫度變化量 —— 光纖光柵應(yīng)變傳感靈敏度系數(shù) —— 光纖光柵溫度傳感靈敏度系數(shù)。 ? 可采用相同溫度環(huán)境下的光纖光柵進行溫度補償。 TKK TBB ???? ????B??B??T??KTKTKT?光纖布拉格光柵傳感器 特點： ? 光纖傳感器是 90年代出現(xiàn)的一種用于觀測應(yīng)力、應(yīng)變、溫度以及內(nèi)部裂縫、變形等結(jié)構(gòu)參數(shù)的新型傳感器。 ? 高精度 ? 高靈敏度 ? 遠距離 ? 分布式 ? 耐久性 ? 光纖的小巧、柔軟、不易拉斷 ? 抗電磁干擾能力強 ? 集傳感與傳輸于一體 ? 易于制作和埋入結(jié)構(gòu)內(nèi)部 ? 而且物理截面和力學強度小，在粘貼或嵌入到主體中不會對其性能和結(jié)構(gòu)造成影響。 電蝸流式傳感器 — 非接觸式 電測法 —— 電渦流式 ? 組成 探頭、延伸電纜、前置器、被測體 ? 特點 非接觸式、靜態(tài)、動態(tài)、高線性、高分辯率 ? 原理 前置器中高頻振蕩電流通過延伸電纜流入探頭線圈，在探頭頭部的線圈中產(chǎn)生交變的磁場。如果在這一交變磁場的有效范圍內(nèi)沒有金屬材料靠近，則這一磁場能量會全部損失；當有被測金屬體靠近這一磁場，則在此金屬表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，電磁學上稱之為電渦流。與此同時該電渦流場也產(chǎn)生一個方向與頭部線圈方向相反的交變磁場，由于其反作用，使頭部線圈高頻電流的幅度和相位得到改變（線圈的有效阻抗），這一變化與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸、電流頻率、探頭頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。 167。 14電測法 —— 電渦流式 磁通量渦流被測體延伸電纜檢測電路 輸出放大器振蕩器線性補償前置器探頭線圈電測法 —— 電渦流式 ? 工作過程 被測金屬與探頭之間的距離變化 —— 線圈的有效阻抗的變化 —— 振蕩電壓幅度的變化 —— 經(jīng)過檢波、濾波、線性補償、放大歸一 —— 輸出電壓的變化 FS8000系列電渦流式 電渦流式 探頭 電測法 —— 電渦流式 前置器 電測法 —— 電渦流式 應(yīng)用 混凝土試件收縮實驗 探頭安裝 非接觸 電渦流式 應(yīng)用 IMP電壓信號采集板 數(shù)據(jù)實時監(jiān)測 電測法 —— 鋼弦式傳感器 ? 電測法：利用電的某些特性如電阻、電流、電壓、頻率等的變化與結(jié)構(gòu)應(yīng)變之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系來測定結(jié)構(gòu)的應(yīng)變。 ? 主要有鋼振弦式與電阻式 ? 一 、 鋼弦式傳感器 ? 利用固定在結(jié)構(gòu)上的鋼弦振動頻率與結(jié)構(gòu)應(yīng)變之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系 ， 通過測量鋼弦的振動頻率來實現(xiàn)對應(yīng)變的測量 。 ? 構(gòu)造：由夾塊、振弦、永久磁鐵、線圈等組成。一般有埋入式與外置式，主要產(chǎn)品有德國麥哈克、法國德來馬克、美國基康等以及中國丹東傳感器廠生產(chǎn)。 電測法 —— 鋼弦式傳感器 電測法 —— 鋼弦式傳感器 5127541SPN36鋼弦式傳感器結(jié)構(gòu)原理1 夾塊；2 振弦；3 永久磁鐵；4 線圈；5 螺釘；6 軟鐵塊；7 膜片電測法 —— 鋼弦式傳感器 ? 工作原理：利用鋼弦自振頻率與鋼弦應(yīng)變之間存在一定關(guān)系 ，通過測鋼弦的頻率來測應(yīng)變 。 ? 式中： —— 鋼弦自振頻率 —— 鋼弦長度 —— 待測應(yīng)變 —— 鋼弦彈模 —— 鋼弦材料常數(shù) ??? cEL21??L?cE?電測法 —— 鋼弦式傳感器 ? 特點：結(jié)構(gòu)簡單 、 制作方便 、 穩(wěn)定性好 、 抗干擾能力強及遠距離傳輸誤差小等優(yōu)點 ， 近年來得到廣泛應(yīng)用 ， 特別是應(yīng)用于施工應(yīng)力監(jiān)控中 。 缺點是價格昂貴 ， 測試速度慢 。 電測法 —— 電阻應(yīng)變測試技術(shù) ? 電阻應(yīng)變測試技術(shù)的基本原理 —— 通過粘貼在結(jié)構(gòu)表面上的傳感元件 （ 電阻應(yīng)變片 ） 把所測的結(jié)構(gòu)應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻的變化 ， 再通過橋路 、 儀器把電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化并加以放大 ， 由顯示器顯示出應(yīng)變值 。 ? 工作框圖： 結(jié)構(gòu)應(yīng)變 電阻值應(yīng)變片 橋路 電壓 應(yīng)變指數(shù)電測法 —— 電阻應(yīng)變測試技術(shù) ? 電阻應(yīng)變測試技術(shù)的優(yōu)點： ? 靈敏度高 ， 可測到 1με ； ? 標距小 ， 箔式應(yīng)變片最小標距可達 ， 可測點應(yīng)力 ，用于應(yīng)力集中測試； ? 可遠距離測試； ? 可測動 、 測靜； ? 通過應(yīng)變測量可轉(zhuǎn)換為測力 （ 軸力 、 彎矩 、 扭矩 、 剪力 ） 、 位移等； 電測法
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