第3章結構試驗測量技術

測量儀表的基本特征2概述1第3章結構試驗測量技術應變測量3位移測量4裂縫與溫度測量6力的測量5振動參數測量7放大器與記錄儀8數據采集系統(tǒng)93.1概述土木工程結構試驗的目的是要得到有關結構性能的宏觀印象，并取得確定結構性能的定量數據。精確可靠數據的取得依賴于測量儀表的先進性。3.2測量儀表的基本特征12測量儀表的基本組成測量儀表的技術指標3儀表的基本測量方法4測量儀表的選用原則5儀表的率定3.2.1測量儀表的基本組成不論是一個簡單的量具還是一套高度自動化的測量系統(tǒng)，其原理及測量精度等方面有很大差別，但作為測量儀器，應具備感受、放大、顯示記錄三個基本部分。3.2.2測量儀表的技術指標①量程②刻度值③精確度④靈敏度⑤分辨率⑥滯后⑦零位溫漂和量程熱漂移3.2.2測量儀表的技術指標⑧線性范圍⑨頻響特性⑩相移特性3.2.3儀表的基本測量方法（1）直接測量法和間接測量法直接測量法是用一個按標準量分度的測量儀表對某一被測的量進行直接測定，從而得出該量的數值。（2）偏位測定法和零位測定法測量儀表的選用原則①符合測量所需的量程及精度要求②動態(tài)試驗測量儀表，其線性范圍，頻響特性以及相移特性等都應滿足試驗要求。③對于安裝在結構上的儀表或傳感器，要求自重輕，體積小，不影響結構的工作。④同一試驗中選用的儀器儀表種類應盡可能少⑤選用儀表時應考慮試驗的環(huán)境條件，例如在野外試驗時儀表常受到風吹日曬，周圍的溫，濕度變化較大，宜選用機械式儀表。儀表的率定為了確定儀表的精確度或換算系數，確定其誤差，需將儀表示值和標準量進行比較。這一工作稱為儀表的率。定，率定后的儀表按國家規(guī)定的精確度劃分等級。3.3應變測量結構在外力作用下會產生應力，要了解構件的應力分布情況，特別是結構危險截面處的應力分布及最大應力值，對于建立強度計算理論或驗證設計是否合理，計算方法是否正確等具有十分重要的意義。詳細見課本P27表3-13.3應變測量12電阻應變計的工作原理電阻應變計的構造、性能、種類3電阻應變儀電阻應變計的工作原理電阻應變計的工作原理

3.3.2電阻應變計的構造、性能、種類

3.3.2電阻應變計的構造、性能、種類3.3.3電阻應變儀（1）電阻應變儀的組成（2）工作原理（3）溫度補償技術①溫度效應②補償方法3.3.3電阻應變儀3.3.3電阻應變儀3.3.3電阻應變儀3.3.3電阻應變儀3.3.3電阻應變儀（4）測量電路①全橋電路②1/4橋電路詳細見課本P33-35表3-23.4位移測量12線位移測量角位移測量3.4.1線位移測量（1）機械式百分表和千分表3.4.1線位移測量（2）張線式位移傳感器3.4.1線位移測量3.4.1線位移測量3.4.1線位移測量3.4.1線位移測量（3）電阻應變式位移傳感器（4）滑動電阻式位移傳感器（5）線性差動電感式位移傳感器3.4.2角位移測量（1）轉角測量①水準式傾角儀②電子傾角儀③杠桿式測角器3.4.2角位移測量3.4.2角位移測量3.4.2角位移測量3.4.2角位移測量3.4.2角位移測量④電阻應變式傾角傳感器（2）曲率測量3.5力的測量12機械式力傳感器電阻應變式力傳感器3振動弦式力傳感器3.5.1機械式力傳感器3.5.1機械式力傳感器3.5.2電阻應變式力傳感器3.5.3振動弦式力傳感器振動弦式力傳感器的測量原理與電阻應變式力傳感器的測量原理基本相同。在振動弦式力傳感器中，安裝了一根張緊的鋼弦，當傳感器受力產生微小的變形時，鋼弦張緊程度發(fā)生變化，使得其自振頻率隨之變化，測量鋼弦的自振頻率，就可以通過傳感器的變形得到傳感器所受到的力。3.6裂縫與溫度測量12裂縫測量溫度測量3.6.1裂縫測量（1）觀測方法（2）測量裂縫寬度3.6.1裂縫測量3.6.1裂縫測量3.6.2溫度測量（1）熱電偶溫度計（2）熱敏電阻溫度計3.7振動參數測量12拾振器的基本原理測振儀器3.7.1拾振器的基本原理3.7.1拾振器的基本原理3.7.1拾振器的基本原理3.7.2拾振器的基本原理3.7.2拾振器的基本原理接上圖3.7.2拾振器的基本原理（1）磁電式速度傳感器3.7.2拾振器的基本原理（2）壓電式加速度傳感器3.7.2拾振器的基本原理3.7.2拾振器的基本原理3.7.2拾振器的基本原理3.7.2拾振器的基本原理3.9數據采集系統(tǒng)12數據采集系統(tǒng)的組成數據采集的過程3數據采集系統(tǒng)分類3.9.1數據