檢測維護專業(yè)結(jié)構(gòu)試驗與檢測技術(shù)第二章-量測技術(shù)

1、獲取反映結(jié)構(gòu)性能的量化數(shù)據(jù)，是試驗工作的核心 影響數(shù)據(jù)質(zhì)量因素：儀器性能、測試方法、環(huán)境、人員 量測技術(shù)：應(yīng)用適宜儀器儀表和測試方法，對結(jié)構(gòu)力學(xué)參數(shù)(量值)進行測量和觀測的技術(shù) 保證量測準確性的關(guān)鍵:適宜測試方法，儀器儀表正確應(yīng)用 正確使用儀器儀表的要素 理解儀器的原理及適用性 儀器性能完好，操作正確 儀器處于適宜的工作環(huán)境,第三章 試驗量測技術(shù)與量測儀表,2.1 概述,量測技術(shù)基本要求 掌握常用儀器原理 合理選擇測試方法 熟悉儀器技術(shù)特點 正確操作（選用），針對性控制誤差 熟悉待測參數(shù)特征 合理選擇儀器 熟悉現(xiàn)場環(huán)境條件 控制誤差，掌握儀器適用,結(jié)構(gòu)試驗待測參數(shù)（橋梁為例） 結(jié)構(gòu)強度：應(yīng)變

2、結(jié)構(gòu)剛度：豎向撓度 抗裂性能：裂縫寬度、長度、分布、特征、活動性 穩(wěn)定：橫向位移、扭轉(zhuǎn)等 動力性能：沖擊系數(shù)、自振頻率、阻尼特性等 施工質(zhì)量：表觀缺陷、混凝土強度、線形、索力等 耐久性：鋼筋銹蝕、混凝土保護層厚度、裂縫寬度等 其他,2.1.1 量測儀器的基本組成,傳感器,放大調(diào)理器,采集分析及輸出,感知并將被測量轉(zhuǎn)換 為便于測量的電信號,將傳感器輸出進行放大、調(diào)理、轉(zhuǎn)換，便于后續(xù)儀器采集分析,記錄、存儲、顯示 實現(xiàn)各種分析功能,利用電子、電磁學(xué)原理，感知并將輸入轉(zhuǎn)換為u、I、R、L、C、Q等電量,將電量轉(zhuǎn)換為電壓并放大。還具有阻抗變換，信號濾波，微積分功能,粘貼應(yīng)變片 感知應(yīng)變 將電阻轉(zhuǎn)換為電

3、壓 放大、采集記錄 應(yīng)變片電測信號流程,1、量測儀器的組成（電測為例）*,2、傳感器 1)傳感器：量測系統(tǒng)第一環(huán)節(jié)，也稱一次儀表，以電測較為常見 2)傳感器作用：感知并將輸入轉(zhuǎn)換為便于測量的物理量 3)電測傳感器：利用電子、電磁學(xué)等原理，感知并將輸入非電量 轉(zhuǎn)換為便于電量（u、I、R、L、C、Q） 4)機械式儀器：利用齒輪、杠桿等將輸入放大，指針指示 5)電測傳感器舉例 鉑電阻Rt100(熱敏電阻)：Rt=R0+0.0385t 電阻應(yīng)變片：,機械百分表原理 機械百分表面板,根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)試驗檢測儀器的用途可以分為以下幾類,1、應(yīng)變測試設(shè)備,最常用的設(shè)備，可分為以下幾種： 1）電阻應(yīng)變計配套靜、動

4、態(tài)應(yīng)變儀 2）工具式應(yīng)變計配套靜、動態(tài)應(yīng)變儀 3)振弦式應(yīng)變計配套頻率讀數(shù)儀 4)采用高靈敏位移計，通過測定區(qū)段變形換算平均應(yīng)變,2.1.2 檢測儀器的分類,2、變位測試設(shè)備,橋梁結(jié)構(gòu)變位：撓度、水平位移、轉(zhuǎn)角、支承位移等，活載撓度反映橋跨結(jié)構(gòu)剛度，是一個重要的整體指標 結(jié)構(gòu)變位測試設(shè)備種類很多，主要包括 1)應(yīng)變式位移傳感器配套靜、動態(tài)應(yīng)變儀 2)機械式位移測量儀器，根據(jù)量程不同分為千分表、百分表和張絲式撓度計 3)光學(xué)測量儀器，包括精密光學(xué)水準儀、電子水準儀、全站儀等 4)連通管,2.1.2 檢測儀器的分類,2.1.2 檢測儀器的分類,3、裂縫測量設(shè)備 卷尺鋼尺、裂縫寬度測試儀、裂縫深度測

5、定儀等 4、荷載測量設(shè)備 應(yīng)變式測力傳感器、振弦式測力計、壓力環(huán)等 5、振動測量設(shè)備 磁電式速度計、壓電式加速度計、ICP型加速度計、應(yīng)變式加速度 計、伺服式加速度計等傳感器以及配套的放大器,量程: 測量范圍 被測量應(yīng)處于儀器的合適量程，一般宜處于1/32/3內(nèi) 分辨率(最小刻度值): 儀器最小能檢出的被測物理量 量測設(shè)備應(yīng)有足夠分辨率。對同類儀器，分辨率越高，量程越小 靈敏度: S=輸出/輸入，與分辨率互為倒數(shù) 在保證精度和可靠性前提下，盡量選擇高靈敏儀器，靈敏度越 高，儀器分辨率也越高 誤差：測量值與真值之間的差異 精度：最大誤差與滿量程比值(F.S%)，精度與分辨率無必然關(guān)系 現(xiàn)場試驗精

6、度往往達不到標稱精度,應(yīng)優(yōu)先選擇可靠性高的儀器,2.1.3 儀器主要性能指標*,穩(wěn)定性：量測同一物理量，因時間、溫度變化而致的示值變化 應(yīng)優(yōu)先選擇穩(wěn)定可靠儀器 線性度:輸入和輸出保持線性關(guān)系時，輸入量所允許變化范圍,動應(yīng)變信號存在漂移 動撓度信號穩(wěn)定，無漂移,信噪比(S/N)：有效信號(Sinal)與信號中混雜噪聲(Noise)比值,某連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)崪y動應(yīng)變-信躁比低 該信號經(jīng)數(shù)字濾波-信躁比提高,幅頻特性：儀器在不同輸入信號頻率下靈敏度變化特性 待測信號頻率要位于幅頻特性的平坦段,加速度傳感器幅頻特性曲線,傳感器自振頻率,相頻(相移)特性：輸入輸出相位差隨輸入信號頻率變化的特性,輸入信號,輸出

7、信號,2.1.4 保證量測結(jié)果可靠性措施,1、與檢測要求相適應(yīng)的軟、硬件設(shè)備 2、正確使用和操作 合適的測試方法 設(shè)備處于正常工作狀態(tài) 正確操作（參數(shù)設(shè)置、安裝、數(shù)據(jù)處理等） 3、適宜工作環(huán)境 設(shè)備對環(huán)境適應(yīng)性好 周邊干擾因素控制 環(huán)境條件：溫度變化、潮濕環(huán)境 電磁干擾：手機、對講機、高壓線、變電站、發(fā)射基站、特殊燈具 供電影響：電壓隨機波動、接地不良,1、滿足量程、精度要求，盡量選用高分辨率設(shè)備 2、動態(tài)量測儀器滿足線性、幅頻、相頻特性要求 3、使用安裝方便，適應(yīng)性強，不影響結(jié)構(gòu)工作，不改變結(jié)構(gòu)特性 4、同一次試驗中，儀器型號、規(guī)格盡量少 5、應(yīng)特別關(guān)注儀器對環(huán)境的適應(yīng)能力，如抗干擾、穩(wěn)定性

8、等指標 6、盡量選用多用途儀器，如應(yīng)變儀 7、盡量采用自動采集系統(tǒng)，以提高效率，減少人為因素影響,2.1.5 量測儀器的選用原則,2.1.6 儀器的計量標定,1、何為標定（檢定） 為確定儀表的精確度或換算系數(shù)，將儀表的示值與標準量進行比較 使檢測儀器的量值溯源到國家基準 以保證檢測數(shù)據(jù)真實可靠 2、標定（檢定）后的儀表按國家規(guī)定的精確度要求分成若干等級 3、標定（檢定）目的 保證量測儀器示值準確性 使儀器的量值溯源到國家基準，保證檢測的合法有效 4、何時標定（檢定） 所有新投入使用的儀器 量值受懷疑或經(jīng)過改裝的儀器 超過檢定周期或維修后重新投入使用儀器,2.1.6 儀器的計量標定,5、由誰實施

9、標定（檢定） 具有檢定標準的設(shè)備（強制性檢定設(shè)備）：法定授權(quán)的計量單位負責(zé) 非強制性檢定設(shè)備：可由用戶自建規(guī)程自校 6、標定周（檢定）期：根據(jù)設(shè)備的特性確定，大多為一年 7、標定（檢定）方法 系統(tǒng)標定 單件標定,補充知識：檢測機構(gòu)合法地位要素(不限于此) 1、經(jīng)行業(yè)主管部門批準，機構(gòu)取得從業(yè)的資質(zhì)證書 2、機構(gòu)經(jīng)省級計量部門的計量審查認可(行政許可) 3、檢測設(shè)備定期檢定/校準/比對合格,符合國家計量法規(guī) 4、檢測人員接受培訓(xùn)，獲得所從事檢測工作上崗（執(zhí)業(yè)）證書 5、使用現(xiàn)行有效檢測規(guī)范 6、完善的質(zhì)量管理體系 . . .,2.2 靜力試驗量測儀器,橋梁結(jié)構(gòu)靜力試驗主要待測參數(shù)包括應(yīng)力（應(yīng)變）

10、、變位、裂縫等 常用量測儀器相見教材P12P13，表2.1 需重點掌握的量測儀器和方法： 應(yīng)變量測 變位（撓度）量測 裂縫（寬度）量測 振動測試（磁電式、壓電式）,2.2.1 應(yīng)變測試,一、應(yīng)變片 1、基本概念 結(jié)構(gòu)強度評定是試驗的主要工作 目前難以直接量測應(yīng)力 技術(shù)限制 應(yīng)變量測 虎克定理 換算應(yīng)力 儀器應(yīng)變分辨率：一般為110-6或更優(yōu) 應(yīng)變?yōu)榫植恐笜?注意： 應(yīng)變?yōu)闊o量綱參數(shù) 量測中一般采用110-6表示 有時采用表示，1 = 110-6 為非法定計量單位,2、應(yīng)變測試方法 1）應(yīng)變片與應(yīng)變儀組合 2）工具式應(yīng)變計與應(yīng)變儀組合 3）高分辨位移計測量平均應(yīng)變 4）鋼弦應(yīng)變計配套頻率讀數(shù)儀

11、5）光纖等新型傳感器 主要介紹第1種，應(yīng)變電測的信號流程、原理以及應(yīng)用,2、應(yīng)變測試方法 1）應(yīng)變片配合應(yīng)變儀 常用方法 應(yīng)變傳遞可靠，貼片要求高 小標距應(yīng)變片可測應(yīng)力集中和鋼筋應(yīng)變 信號受溫度、潮濕環(huán)境、電磁干擾影響大 適合短期和氣候條件好的場合 2）工具式應(yīng)變計配合應(yīng)變儀 常用方法，適用性強 信號穩(wěn)定，受溫度、電磁干擾影響較小 安裝要求高，應(yīng)變傳遞可靠性較差 不適合測定鋼筋應(yīng)變 小構(gòu)件受彎測試有系統(tǒng)誤差,電阻應(yīng)變片,電阻應(yīng)變儀,工具式應(yīng)變計,電阻應(yīng)變儀,2、應(yīng)變測試方法 3）振弦應(yīng)變計配合頻率讀數(shù)儀 設(shè)備簡單，性能可靠 數(shù)據(jù)穩(wěn)定，受溫度、電磁干擾影響小 可預(yù)埋測定混凝土內(nèi)部應(yīng)力 系統(tǒng)誤差較

12、大 適合施工監(jiān)測等長期觀測 4）高分辨位移計 信號穩(wěn)定，受溫度等影響小 安裝工作量大 結(jié)構(gòu)振動會產(chǎn)生誤差 分辨率較低 適合長期大應(yīng)變測量，如徐變試驗,振弦應(yīng)變計,振弦應(yīng)變計原理,千分表應(yīng)變測定原理,應(yīng)變片和美國BDI應(yīng)變計,美國BDI應(yīng)變計,弓形工具式應(yīng)變傳感器示意圖,工具式應(yīng)變計測試主體結(jié)構(gòu)應(yīng)變,磁偏位數(shù)碼應(yīng)變計檢測結(jié)構(gòu)應(yīng)變,是一種用磁感編碼技術(shù)制成的新型應(yīng)變計。穩(wěn)定好、抗干擾能力強、精度高、安裝誤差小,應(yīng)變電測應(yīng)用十分廣泛* 應(yīng)變(應(yīng)變計) 強度評定：=E 位移(應(yīng)變式位移計) 結(jié)構(gòu)剛度評定 荷載(應(yīng)變式測力計) 荷載控制 加速度(應(yīng)變式加速度計) 振動測試 裂縫捕捉(應(yīng)變計) 裂縫捕捉

13、,應(yīng)變電測系統(tǒng)組成*,應(yīng)變傳感器 測量電橋 采集處理,UCAM-70A-10多功能應(yīng)變采集器,TDS-503多功能應(yīng)變采集器,YE2539高速靜態(tài)應(yīng)變儀,電阻應(yīng)變計（片）,3、電阻應(yīng)變片工作原理* 1）應(yīng)變片 一種小型電測傳感器，感知元件，將其粘貼在結(jié)構(gòu)上感知應(yīng)變， 將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為便于量測的電阻變化 2）原理 基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻應(yīng)變效應(yīng)：導(dǎo)體或半導(dǎo)體在機械變形時 (伸長或縮短)，其阻值隨變形發(fā)生變化，這現(xiàn)象稱為電阻應(yīng)變效應(yīng),c (1-2)為電阻絲單位應(yīng)變所引起的電阻率改變量； (1+2) 由電阻絲幾何尺寸的改變所引起的變化量 對于某種特定材料的電阻絲有： 因此，就有： 對于應(yīng)變片，則：,以一

14、根金屬絲為例說明其轉(zhuǎn)換原理,K 為靈敏系數(shù)，反映應(yīng)變效應(yīng)顯著程度，金屬應(yīng)變片：K=2.02.5,4、電阻應(yīng)變片構(gòu)造 敏感絲柵、基底、覆蓋層、引出線組成 敏感絲柵：感知并將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化 基底： 使敏感絲柵和被測構(gòu)件間絕緣，絲柵定位 覆蓋層： 保護敏感絲柵免受損傷并避免絲柵短路 引出線： 用于焊接連線電纜,應(yīng)變片構(gòu)造和組成,BX120-80AA應(yīng)變片,5、電阻應(yīng)變片種類 敏感絲柵的形狀：絲式盤繞、箔式(常用) 敏感絲柵的材料：金屬、半導(dǎo)體 單軸/多軸： 單軸、多軸（應(yīng)變花） 環(huán)境適用: 高溫、中溫、常溫、低溫 測試對象的不同：大標距、小標距,應(yīng)變花,單軸應(yīng)變片,BX 120-80 AA 應(yīng)變

15、片,應(yīng)變片標識,材料規(guī)格,阻值,標距,精度等級,單軸應(yīng)變片：量測單向應(yīng)力,應(yīng)變花：量測平面應(yīng)力,應(yīng)變花量測平面應(yīng)變,E 材料的彈性模量 材料的泊松比 P 主應(yīng)力方向,6、電阻應(yīng)變片特性 電阻值R： 120常用，非120應(yīng)變計有時需修正 靈敏系數(shù)K：金屬箔式應(yīng)變片K=2.02.5 絕緣電阻： 敏感絲柵與基底間電阻，其值越大，效果越好 標距： 敏感絲柵縱向長度 時間零飄： 恒定溫度環(huán)境中應(yīng)變片電阻值隨時間變化特性 溫度漂移： 溫度變化應(yīng)變片電阻值隨之改變的特性,應(yīng)變片標距,L,衡量應(yīng)變片敏感絲（引出導(dǎo)線）與構(gòu)件間的絕緣性能 絕緣電阻偏低，數(shù)據(jù)易漂移，可靠性受影響 絕緣電阻一般要大于100M,長期測

16、量要求不小于200M 潮濕環(huán)境對絕緣電阻有更高要求,絕緣電阻概念,7、應(yīng)變片選用 標距：鋼筋等質(zhì)材料：35mm；混凝土：L4(粗骨料粒徑),60100mm 小構(gòu)件、應(yīng)力梯度大、應(yīng)力集中:小標距(如1mm) 種類：常溫型箔式應(yīng)變片 阻值：常用120，同一次試驗阻值相同，離散性宜在0.2內(nèi) 靈敏系數(shù)：同一次試驗靈敏系數(shù)相同 單向應(yīng)變：單軸片；平面應(yīng)變：應(yīng)變花 預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變測試，如何選用應(yīng)變片？,1mm標距應(yīng)變片量測應(yīng)力集中,80mm標距應(yīng)變片量測混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變,8、電阻應(yīng)變片粘貼 應(yīng)變片粘貼是應(yīng)變測試的主要誤差源 粘貼基本要求 定位準確 粘貼牢固、焊接可靠 絕緣滿足要求 防

17、潮（水）防損傷措施得當(dāng),應(yīng)變片粘貼工藝流程,上膠、擠 壓、加壓,貼片,設(shè)計布片方案,自然干燥， 人工固化,固化,外觀檢查、阻值匹配,應(yīng)變片的檢查分選,試件的表面處理,打磨、清洗、打 底、測線定位,防潮防護,粘貼質(zhì)量檢查,外觀檢查、阻值檢查、絕緣檢查,焊接、引出接線 端、絕緣檢查,固定導(dǎo)線,應(yīng)變片粘 貼和防護,a、測點布置 b、實測截面應(yīng)力分布 預(yù)應(yīng)力T梁截面應(yīng)力分布測定,二、電阻應(yīng)變儀原理 1、基本概念 配套：應(yīng)變片/應(yīng)變傳感器 類別：靜/動態(tài)應(yīng)變儀 組成：測點擴展箱、測量電橋、放大器等 基本作用：信號轉(zhuǎn)換、放大、采集記錄 120、K=2.0應(yīng)變片，110-6應(yīng)變 電阻增量R = KR =2.

18、410-4 電阻變化微小，無法直接準確測量 需將微小電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓 便于放大、采集記錄,靜態(tài)應(yīng)變儀組成和信號流程,靜態(tài)應(yīng)變儀,二、電阻應(yīng)變儀原理 2、測量電橋 作用：將應(yīng)變片電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓 橋路組合（提高靈敏度、溫度補償） 測量電橋基本概念 也稱惠斯頓電橋 四個電阻R1、R2、R3、R4組成 A、C端加工作電壓，B、D端為輸出（UBD） 平衡條件：R1/R2= R4/R3， UBD=0 組橋方式 1/4橋（R1外接）： 很少采用 1/2橋（R1、R2外接）：常用 全橋（4電阻全外接）：傳感器制作,應(yīng)變儀測量電橋,應(yīng)變儀測點接駁裝置 A B C D柱與電橋?qū)?yīng),3、測量電橋輸出特性* 相

19、鄰兩橋臂符號相反，輸出呈相減性 相對兩橋臂符號相同，輸出呈相加性 理解測量電橋是應(yīng)變電測的基礎(chǔ) 橋路組合 溫度補償 儀器操作,應(yīng)變儀測量電橋,二、電阻應(yīng)變儀原理 4、橋路組合 1/4橋 接橋方式：R1外接應(yīng)變片，R2、R3、R4機內(nèi)阻值固定電阻,R1=R2=R3=R4 輸出特性： 顯示=實際 適用場合：溫度穩(wěn)定的室內(nèi)或大應(yīng)變測量,矩形截面等強度梁,測量電橋,R1,二、電阻應(yīng)變儀原理 4、橋路組合 1/2橋 接橋方式：R1、R2為外接應(yīng)變片，R3、R4機內(nèi)阻值固定電阻 輸出特性： 顯示=2實際 適用場合：現(xiàn)場試驗用，具體接法與本例有差異,矩形截面等強度梁,測量電橋,二、電阻應(yīng)變儀原理 4、橋路組

20、合 全橋 接橋方式：R1=R2=R3=R4，全外接 輸出特性： 顯示=4實際 適用場合：傳感器制作，提高量測靈敏度,矩形截面等強度梁,測量電橋,應(yīng)變電測橋路組合舉例,三、溫度補償技術(shù) 1、補償目的：消除溫度變化對測試結(jié)果的影響，提高量測精度 式中 絲應(yīng)變片溫度系數(shù) t 溫度變化值 構(gòu)構(gòu)件線膨脹系數(shù) 絲應(yīng)變片線膨脹系數(shù) K 應(yīng)變片靈敏系數(shù) t 2、補償原理：利用測量電橋輸出特性，使2個或4各橋臂由溫度變化而引 起的電阻（應(yīng)變）變化相互低償，有用信號疊加,顯示=+t t 為虛假信號，應(yīng)消除,三、溫度補償技術(shù) 3、補償方式 1）溫度補償片法 制作專門補償片 補償片不受力，粘貼在與試件同材料構(gòu)件上,補

21、償應(yīng)變計,溫度補償原理,補償件不受力，2=0,三、溫度補償技術(shù) 3、補償方式 2）工作片互補 適用：傳感器制作 2個（或4個）測點應(yīng)變符號及幅值比例明確的情形 補償效果好,矩形截面等強度梁,測量電橋,顯示=2實際,4、理想補償應(yīng)滿足條件 工作片與補償片同規(guī)格 補償件與被測結(jié)構(gòu)同材料 補償片和工作片的連接線纜同規(guī)格 補償片與工作片同溫度場,顯示=(1+ )縱向， ：泊松比，混凝土為0.20，鋼筋為0.30,混凝土應(yīng)變測試 R1順橋跨布置，R2橫橋向布置,實橋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變電測方法舉例,實橋混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)變電測公用補償方法,四、應(yīng)變儀操作和測讀 1、應(yīng)變片布置 2、常見路組合方式如前述 3、應(yīng)變儀基

22、本操作和測讀,橋路連接，進行合理的溫度補償 設(shè)置參數(shù)：橋路方式、靈敏系數(shù)等 調(diào)試 調(diào)零 加載穩(wěn)定后讀數(shù) 卸載穩(wěn)定后讀取卸載值 各階段均應(yīng)多次測試，減少隨機誤差,設(shè)備靈敏系數(shù)與應(yīng)變片應(yīng)相同，否則會產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。事后發(fā)現(xiàn)可用以下方法修正： 即實際應(yīng)變?yōu)椋?4、靜態(tài)/動態(tài)電阻應(yīng)變儀區(qū)別 1）靜態(tài)電阻應(yīng)變儀 測點（通道）數(shù)較多，但只有一個放大器 采用“巡回”檢測的方式將多個測點分時接入放大器 采集速度為幾點數(shù)十點/秒，各個測點的量測有微小的時差 2）動態(tài)電阻應(yīng)變儀 通道數(shù)較少，每通道有一個放大器，保證所有通道同相位 對放大器和A/D轉(zhuǎn)換有更高要求，動態(tài)特性更好，采樣頻率更高,靜態(tài)電阻應(yīng)變儀 動態(tài)應(yīng)變采

23、集器,5、調(diào)零的概念 測量電橋四電阻滿足R1R3 = R2R4，輸出電壓為零，顯示應(yīng)變?yōu)榱?實際上難以滿足嚴格意義平衡，即空載時示值不等于零，數(shù)據(jù)不直觀 調(diào)零目的：將初始應(yīng)變調(diào)整為與空載狀態(tài)相對應(yīng)的零應(yīng)變值上 調(diào)零方法：先測讀一次數(shù)據(jù)，將初始值存入內(nèi)存 以后的顯示值為測量絕對值減去初始值 調(diào)零作用 調(diào)零結(jié)果均為“0”，便于觀測設(shè)備穩(wěn)定性，如調(diào)零值偏大，則相同狀態(tài)下實測應(yīng)變值不相等，說明存在問題 調(diào)零后所得結(jié)果便于結(jié)構(gòu)狀態(tài)的實時把握,“調(diào)零”結(jié)果是評價測試效果重要手段 短時間“調(diào)零”結(jié)果往往不能說明效果 應(yīng)作1530分鐘觀測，期間數(shù)據(jù)穩(wěn)定才說明其可靠性 調(diào)零后重復(fù)測量應(yīng)基本為“零”，以不超過（1

24、3）為宜 被測量值大可適當(dāng)放寬要求 影響相對殘余應(yīng)變指標客觀性因素：儀器穩(wěn)定性、零點漂移,應(yīng)變數(shù)據(jù)測讀 (撓度類似),五、應(yīng)變測試誤差控制,1、誤差來源 信號過?。喉艠蚧钶d應(yīng)變在100 左右，儀器量程20000 或以 上，信號在儀器量程01%。噪聲、誤差占比不容忽視 現(xiàn)場環(huán)境：電磁干擾、溫度等影響，其影響可能超過有效信號 操作影響：傳感器安裝、貼片、參數(shù)設(shè)置等 儀器本身：如工具式應(yīng)變計的系統(tǒng)誤差等,2、控制措施 選擇合適測試方法 回路電阻穩(wěn)定，可靠焊接、接線柱緊固等 設(shè)備電源穩(wěn)定可靠。蓄電池供電效果往往優(yōu)于交流供電 遠離或屏蔽干擾源（手機、對講機、變電站、發(fā)射基站等） 合理選擇試驗時機（陰天或

25、夜間），避免太陽直射傳感器 有效溫度補償 多次測量、平均處理，消除隨機誤差,五、應(yīng)變測試誤差控制,六、其它應(yīng)變測試方法 1、位移法 量測儀器：千分表、高分辨電測位移計 標距L：100mm200mm 適用：徐變等長期試驗、大應(yīng)變、軸向應(yīng)變，彎矩應(yīng)變量測有誤差,思考：上述方法用千分表量測應(yīng)變，標距L=10mm，應(yīng)變分辨率為多少？,六、其它應(yīng)變測試方法 2、工具式應(yīng)變計,弓形工具式應(yīng)變計原理,美國BDI工具式應(yīng)變計 SJ-GBY工具式應(yīng)變計,六、其它應(yīng)變測試方法 2、工具式應(yīng)變計 組成：彈性體、應(yīng)變片、機殼等 原理：結(jié)構(gòu)變形使彈性體變形，測定彈性體應(yīng)變即可換算結(jié)構(gòu)應(yīng)變 特點：靈敏度高、穩(wěn)定性好、溫度影響小、抗干擾能力強，量程較小 采集儀器：應(yīng)變儀 適用：荷載試驗等，不適合應(yīng)力集中和小構(gòu)件,全橋互補：輸出穩(wěn)定 密封：抗電磁干擾好,思考：該儀器能否量測裂縫寬度增量？如儀器標距L=75mm，則裂縫寬度增量 分辨率為多少？應(yīng)變計的分辨率為110-6,混凝土應(yīng)變可忽略。,七、其它應(yīng)變測試方法 3、振弦式應(yīng)變計 原理：傳感器受力變形 振弦張力變化 振弦自振頻率變化 按標定的“應(yīng)變頻率”關(guān)系 測