大坝安全监测-2(仪器原理)课件
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第二章 大坝安全监测仪器的 基本原理和特点
n §1大坝安全监测仪器的基本要求
u仪器性能长期稳定。 u仪器要具备一定的观测精度。 u仪器的防潮密封性能良好。 u仪器结构牢固。 u易于安装、能够遥测、费用合适。
1
n §2大坝安全监测系统的基本构成 u 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。 u下图为监测系统的基本结构图。
§5电阻应变片式传感器的基本原理
n 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。
n 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
20
21
n §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。
u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
8
9
钢弦式仪器原理图
10
钢弦式应变计
11
钢弦式点焊应变计(钢板计)
12
钢弦式钢筋计
13Байду номын сангаас
钢弦式渗压计
14
钢弦式测缝计
15
钢弦式钢索计
16
钢弦式裂缝计
17
钢弦式压应力计
18
钢弦式读数仪(二次仪表)
19
22
第二章 大坝安全监测仪器的 基本原理和特点
n 思考题 u1.大坝安全监测仪器的基本要求。 u2.大坝安全监测系统的基本构成。 u3.简述差阻式、振弦式仪器工作原理 及优缺点。 u4.电阻应变片式传感器的基本原理及 测量过程。
23
2
水工建筑物
坝
体
3
n §3差动电阻式仪器的基本原理
u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
4
ΔR/R＝λΔL/L
5
6
Z＝R1/R2 (电阻比)
7
n §4振弦式仪器的基本原理
u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。
n 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。
n 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。
n 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。
n §1大坝安全监测仪器的基本要求
u仪器性能长期稳定。 u仪器要具备一定的观测精度。 u仪器的防潮密封性能良好。 u仪器结构牢固。 u易于安装、能够遥测、费用合适。
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n §2大坝安全监测系统的基本构成 u 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。 u下图为监测系统的基本结构图。
§5电阻应变片式传感器的基本原理
n 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。
n 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
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n §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。
u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
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钢弦式仪器原理图
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钢弦式应变计
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钢弦式点焊应变计(钢板计)
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钢弦式钢筋计
13Байду номын сангаас
钢弦式渗压计
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钢弦式测缝计
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钢弦式钢索计
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钢弦式裂缝计
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钢弦式压应力计
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钢弦式读数仪(二次仪表)
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第二章 大坝安全监测仪器的 基本原理和特点
n 思考题 u1.大坝安全监测仪器的基本要求。 u2.大坝安全监测系统的基本构成。 u3.简述差阻式、振弦式仪器工作原理 及优缺点。 u4.电阻应变片式传感器的基本原理及 测量过程。
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水工建筑物
坝
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n §3差动电阻式仪器的基本原理
u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
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ΔR/R＝λΔL/L
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Z＝R1/R2 (电阻比)
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n §4振弦式仪器的基本原理
u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。
n 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。
n 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。
n 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。