应变式测力钢板使用说明书(2011)
提高电阻应变式测力传感器灵敏度的设计方法
提高电阻应变式测力传感器灵敏度的设计方法电阻应变式测力传感器作为一种高精度、高灵敏度的传感器，广泛应用于工业生产、科学研究以及医疗领域。
提高传感器的灵敏度是优化传感器性能的重要方面之一以下是提高电阻应变式测力传感器灵敏度的一些设计方法：1.优化应变片结构：应变片是电阻应变式测力传感器的核心部件，对传感器的灵敏度有决定性影响。
优化应变片的结构，例如增加应变片的长度、宽度或厚度，采用异形或非均匀形状的应变片，可以提高传感器的灵敏度。
2.使用高灵敏度的材料：选用高灵敏度的材料制作应变片，如采用高强度、高弹性系数的材料，可以提高应变片的灵敏度。
3.优化应变片布局：合理布置应变片的位置和数量，使其受力均匀、对称，减小非轴向力对传感器的影响，提高灵敏度。
4.优化电桥电路设计：采用恰当的电桥电路设计，如使用全桥、半桥或串联电桥等不同的电桥形式，选择合适的电阻值，可以提高传感器的灵敏度。
5.提高初始电阻值：传感器的初始电阻值越高，对应变量的变化响应越敏感。
通过增加应变片的厚度、增加电阻片的数量或调整电阻片的尺寸，可以提高传感器的初始电阻值。
6.降低噪声和干扰：对电阻应变式测力传感器的电路进行屏蔽，减少干扰源对信号的影响，采用抗干扰算法或滤波技术来降低噪声对灵敏度的影响。
7.使用温度补偿技术：温度变化对电阻应变式测力传感器的灵敏度有较大影响。
采用温度传感器测量环境温度，并进行温度补偿，可以提高传感器的灵敏度。
综上所述，通过优化应变片结构、使用高灵敏度材料、优化应变片布局、优化电桥电路设计、提高初始电阻值、降低噪声和干扰以及使用温度补偿技术等方法，可以提高电阻应变式测力传感器的灵敏度，进而提高其精度和可靠性。
在实际设计和应用中，可以根据具体要求和实际情况选择合适的方法组合来达到最佳效果。
应变仪使用说明书
应变仪使用说明书概述：应变仪是一种用来测量物体应变的仪器。
它可以通过测量物体受力后产生的微小形变来计算物体的应变值。
应变仪广泛应用于工程实验室、制造业、材料研究等领域。
1. 仪器介绍1.1 外观描述应变仪外观小巧，便于携带和操作。
主要由外壳、测量仪器和显示屏组成。
外壳采用高强度材料制成，具有良好的抗干扰性和耐用性。
测量仪器包括传感器和数据采集系统，用来接收和处理应变信号。
显示屏用于显示测量结果和相关操作信息。
1.2 技术参数- 测量范围：0-1000μm- 分辨率：0.01μm- 精确度：±0.05%- 供电方式：直流电源或锂电池- 工作温度：-10°C至50°C- 存储温度：-20°C至70°C2. 使用方法2.1 供电和开机连接应变仪的电源，并按下开机按钮，等待仪器启动。
启动成功后，显示屏将显示当前的工作状态和测量范围。
2.2 仪器校准使用前，应将应变仪进行校准。
校准过程包括零点校准和量程校准。
具体操作指南请参考附带的校准说明书。
2.3 应变测量（1）选择合适的测量位置，在物体表面粘贴传感器。
注意，传感器应与物体表面保持紧密接触，避免空气和杂散光干扰测量结果。
（2）通过操作按钮选择要测量的应变模式。
根据实际需求，可选择线性应变、剪切应变等不同模式。
（3）按下测量按钮开始测量。
应变仪将自动采集和处理应变信号，并在显示屏上显示结果。
2.4 数据存储与导出应变仪可存储多组测量数据，并支持数据导出功能。
按下导出按钮，将数据导出到USB存储设备或连接到电脑，以便后续分析和处理。
2.5 关机当使用结束时，按下关机按钮将应变仪关闭。
请注意，不要突然断开电源，以免影响数据的保存和设备的正常运行。
3. 注意事项- 请勿将应变仪接触到其他物体，以防损坏或影响测量精度。
- 在使用过程中，应小心避免强烈的振动和冲击，以免影响仪器的稳定性。
- 不要将仪器置于高温、潮湿或腐蚀性环境中，以免损坏仪器。
振弦式钢板(应变)计
葛南仪器振弦式钢板（应变）计
仪器名称：
振弦式钢板(应变)计
仪器型号：
VWSB型振弦式钢板(应变)计，其型号为VWSB。
仪器用途：
VWSB型振弦式钢板(应变)计适用于长期布设在水工建筑物或其它建筑物的钢结构上，测量钢结构应力发生变化时的应变量，并可同步测量布设点的温度。
振弦式钢板(应变)计包含式设计,全不锈钢结构，安装简单使用可靠，并可回收重复使用。
产品特点：
其产品已广泛应用于水电,铁路,公路,矿山,国防及建筑工程安全监测领域物理量的测量，既具有光纤高灵敏度、高精度，又具有高可靠性和恶劣环境适应性。
工作原理：
当被测钢结构应力发生变化时，焊接在钢结构物上的安装夹具将带动应变计产生变形，通过前、后端座传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。
电磁线圈激振振弦并测量其振动频率，频率信号经电缆传输至读数装置，即可测出钢结构的应变量。
并可同步测量布设点的温度值。
技术参数：
规格代号VWSB
测量标距L，mm 100/83
尺寸参
有效直径d，mm 22
数
端部直径D，mm 24
应变测拉伸，10-6 1500
量范围压缩，10-6 1500
最小读数k， 10-6／F ≤0.5
性能参
温度测量范围，℃-25～+60
数
温度测量精度，℃±0.5
温度修正系数b，10-6／℃≈13.5
弹性模量Eg， MPa 300～500
绝缘电阻， MΩ≥50
工程适用：
其产品已广泛应用于水电,铁路,公路,矿山,国防及建筑工程安全监测领域物理量的测量，既具有光纤高灵敏度、高精度，又具有高可靠性和恶劣环境适应性。
动态应变仪的使用及应变式测力
动态应变仪的使用及应变式测力实验用具：1、悬臂梁，加载砝码。
2、应变片、数字万用电表、502胶水等贴片材料及在补偿块一个。
3、测量连接导线。
电烙铁和接线端子。
4、LC1004动态应变仪。
实验目的：1、掌握动态应变仪的工作原理和使用方法。
2、掌握电阻应变片在电桥中的接法。
3、掌握在静载荷下使用应变仪的单点应变测量方法。
4、学会在动载荷下使用应变仪的应变测量分析方法。
实验原理：悬臂梁：梁的一端为不产生轴向、垂直位移和转动的固定支座，另一端为自由端。
在工程力学受力分析中，比较典型的简化模型。
在实际工程分析中，大部分实际工程受力部件都可以简化为悬臂梁。
金属箔式应变片。
金属导体的电阻随着它所受机械形变（伸长或缩短）的大小而发生变化，其原因是导体的电阻与材料的电阻率以及它的几何尺寸（长度和截面）有关。
由于导体在承受机械形变过程中，其电阻率、长度和截面都要发生变化，从而导致其电阻发生变化，因此电阻应变片能将机械构件上应力的变化转换为电阻的变化。
电阻丝在外力作用下发生机械变形时，其电阻值发生变化，这就是电阻应变效应。
描述电阻应变效应的关系式为：∆R / R = Kε式中：∆R / R 为电阻丝电阻相对变化，K为应变灵敏系数，ε = ∆L / L为电阻丝长度相对变化。
应变片可以把应变的变化转换为电阻的变化。
为了显示和记录应变的大小，还需把电阻的变化再转换为电压或电流的变化。
最常用的测量电路为电桥电路。
将应变片粘贴到受力的力敏型弹性元件上, 当弹性元件受力产生变形时,应变片产生相应的应变, 转化成电阻变化。
将应变片接成如图所示的电桥，力引起的电阻变化将转换为测量电路的电压变化, 通过测量输出电压的数值, 再通过换算即可得到所测量物体的变形。
电桥的四个臂上接工作应变片，都参与机械变形，同处一个温度场，温度影响相互抵消,电压输出灵敏度高。
当 4 个应变片的材料、阻值都同时变化时，可推导出以下公式：实验步骤：一、接线：连接电源，应变仪及电桥盒的各接线。
应变计型安全操作及保养规程
应变计型安全操作及保养规程为了确保安全操作并延长应变计的使用寿命，在使用和保养过程中需要遵守以下规程。
一、使用前的准备工作：1.检查应变计的外观是否完好无损，如果发现有损坏或磨损的情况，应立即停止使用并进行维修或更换。
2.检查应变计的连接电缆是否正常，如果有损坏或断裂，应及时更换。
3.检查仪器使用的测试设备是否处于正常工作状态，以确保测量精度。
二、安装应变计的注意事项：1.在安装过程中，要注意避免过度弯曲、拉伸或挤压应变计的导线。
2.在粘贴应变计时，应确保被测物体的表面清洁干燥，避免杂物附着在应变计的粘合面上。
3.在固定应变计时，要注意力的均匀分布，并避免过大的力矩。
三、安全操作：1.使用应变计时，要确保仪器处于稳定状态，避免震动或外来干扰。
2.在进行测量时，要注意保持环境温度的稳定，并避免温度的急剧变化，以减少应变计受温度影响的误差。
3.在进行测量时，要保证供电电源的稳定，并避免电源电压的突变或干扰。
同时，要定期检查电源线路的接触是否良好，以确保电源供应的稳定性和安全性。
4.测量完成后，要将应变计从被测物体上移除，以避免长时间粘贴导致粘合性能下降，并可能损坏结构件。
四、保养规程：1.定期对应变计进行检查，包括外观和连接线路等，确保其正常工作。
2.清洁应变计时，只能使用干净的软布进行擦拭，避免使用有腐蚀性或研磨性的溶剂。
3.定期对连接线路进行检查，确保其连接牢固和无断裂。
4.对应变计进行校准时，要选择合适的校准设备和方法，以确保测量结果的准确性。
以上是应变计型安全操作及保养规程的一些基本要点，使用者在使用和保养过程中应根据具体情况进行操作。
在任何情况下，都要注意安全第一，并严格按照规程进行操作和保养。
应变测拉伸-概述说明以及解释
应变测拉伸-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在材料力学领域，应变测量是一项十分重要的技术。
应变是描述物体形变的指标，能够帮助我们理解材料在受力过程中的性能和行为。
测量和分析材料的应变可以帮助工程师和科学家设计更可靠和安全的结构以及优化材料的性能。
应变测量的主要方法有多种，包括光电传感器、钢尺和应变片等。
光电传感器通过光学原理来测量物体形变造成的光强变化，从而得出应变值。
钢尺则通过刻度测量物体的形变位移，并将其转化为应变值。
而应变片则是一种常用的电阻式传感器，通过应变导致的电阻变化来测量应变。
在应变测量的实际应用中，拉伸实验是一种常见的方法。
通过在材料上施加拉力，可以产生应变并测量其变化。
拉伸实验可以帮助我们理解材料的强度、刚度和塑性变形等特性。
总而言之，应变测量是一项关键的技术，它可以帮助我们更好地认识材料的性能和行为。
通过采用不同的应变测量方法和实验方案，我们能够获得丰富的应变数据，从而为材料的设计和使用提供准确的参考依据。
对于工程师、科学家和研究人员而言，应变测量是不可或缺的工具，有助于推动材料科学与工程的发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：本文将按照以下结构组织和呈现相关信息：引言、正文和结论。
每个部分的具体内容如下：1. 引言引言部分将提供一个概述，概述整个文章的主题和目的。
首先，将介绍应变测量的重要性和应用领域。
接下来，将介绍本文的结构和目的，以帮助读者理解本文的内容。
2. 正文2.1 应变测量方法在正文部分，将介绍应变测量的常用方法。
首先，将介绍传统的应变测量方法，例如电阻应变计和光栅应变计等。
然后，将详细介绍近年来发展起来的新型应变测量方法，例如激光测变形法和计算机视觉方法等。
每种方法将包括原理、优缺点和适用范围等方面的内容。
2.2 拉伸实验在正文的第二部分，将介绍拉伸实验的基本原理和步骤。
首先，将介绍拉伸实验的设备和材料，包括拉力机和试样材料等。
然后，将详细描述拉伸实验的步骤，涉及到试样的准备、加载和数据采集等方面。
振动线钢筋应变计用户手册说明书
Vibrating Wire Rebar Strain GaugeUser ManualMan154 3.1.0 06/08/2014 Kim Malcolm Phil Day Chris Rasmussen Manual No. Revision Date Originator Checked Authorised forIssueContentsSection 1 :Foreword (3)Section 2 :Introduction (4)Figure 1 - Model ST5 -16 to 40 Rebar Strain Gauge (4)Figure 2 - Model ST5 - 12 Rebar Strain Gauge (4)Section 3 :Installation (5)3.01Preliminary Tests (5)3.02Rebar Strain Gauge Installation (5)3.02.1Model ST5 – 16 to 40 (5)3.02.2Model ST5 - 12 “Sister Bar” (5)Figure 3 - Model ST5 – 16 to 40 Installation (6)Figure 4 – ST5 - 12 “Sister Bar” Installation (7)Figure 5 - Model ST5 - 12 “Sister Bar” Installation Detail (8)3.03Cable Installation (8)Section 4 :Taking Readings (9)4.01Operation of the Vibrating Wire Readout/Logger (9)4.02Measuring Temperatures (Alternative Method) (9)Section 5 :Data Reduction (10)5.01Strain Calculation (10)5.02Temperature Correction (11)5.03Environmental Factors (11)Section 6 :Troubleshooting (12)Section 7 :Thermistor Temperature Derivation (13)Section 8 :Temperature Effects (14)Section 1 : ForewordSoil Instruments Vibrating Wire Rebar Strain Gauge, as with all our equipment, has been designed to operate consistently in a construction site environment and is, therefore, relatively robust. However, it is essential that the equipment covered by this manual is both operated and maintained by competent and suitably qualified personnel. They must READ AND UNDERSTAND the procedures outlined in this manual before attempting installation or operation of the equipment on site.Soil Instruments will not accept for repair under guarantee, instruments that have been neglected or mishandled in any way.Vibrating Wire Rebar Strain Gauges are designed primarily for monitoring the stresses in reinforcing steel in concrete structures, such as bridges, concrete piles and diaphragm walls. The strain meter is comprised of a length of high strength steel, bored along its central axis to accommodate a miniature vibrating wire strain gauge. Readout of load or stress is achieved remotely using a portable readout or Data Logging System.The Model ST5 – 16 to 40 Vibrating Wire Rebar Strain Gauge consists of a short length of high strength steel welded between two sections of reinforcing bar. It is designed to be welded between sections of structural concrete reinforcing bar. The cable exits from the strain meter via a compression fitting. See Figure 1.Figure 1 - Model ST5 -16 to 40 Rebar Strain GaugeThe Model ST5 - 12 Vibrating Wire Rebar Strain Gauge or “Sister Bar” consists of a short length of high strength steel welded between two long sections of reinforcing bar. It is designed to be wire tied in parallel with the structural rebar. The small diameter of the bar minimises its effect on of the sectional modulus of the concrete. The cable exits from the strain meter through a small gland of protective epoxy. See Figure 2.Figure 2 - Model ST5 - 12 Rebar Strain GaugeBoth models of strain meters are robust, reliable and easy to install and read and are unaffected by moisture, cable length or contact resistance. The long term stability of these instruments has proven to be excellent.Strain Gauge Body Instrument CableCompression FittingStress Gauge Electromagnetic Coil Heat ShrinkThermistorRebarStrain Gauge BodyRebarInstrument CableProtective EpoxyStress Gauge Electromagnetic CoilHeat ShrinkThermistor (encapsulated)3.01 Preliminary TestsIt is always wise, before installation commences, to check the strain meters for proper function. Each strain meter is supplied with a calibration sheet which shows the relationship between readout digits and microstrain and also shows the initial no load zero reading. The strain meter electrical leads (usually the red and black leads) are connected to a readout box (see section 3) and the zero reading given on the sheet is now compared to a current zero reading. The two readings should not differ by more than approx. 25 digits after due regard to correction for temperature.Checks of electrical continuity can also be made using an ohmmeter. The resistance between the gauge leads should be approximately 170Ω, ± 10Ω. Remember to add cable resistance when checking (22 AWG stranded copper leads are approximately 14.7Ω/1000’ or 48.5Ω/km, multiply by 2 for both directions). Between the green and white should be approximately 3000 ohms at 25º (see Table B-1) and between any conductor and the shield should exceed 2 megohm.NOTE:Do not lift the strain meter by the cable3.02 Rebar Strain Gauge Installation3.02.1Model ST5 – 16 to 40The normal procedure is to weld the strain meter in series with the reinforcing steel that is to be instrumented on the site. For a typical installation see Figure 3. The strain meter is long enough so that it may be welded in place without damaging the internal strain gauge element (Figure 1). However, care should still be taken to ensure that the central portion of the strain meter does not become too hot as the plucking coil and protective epoxy could melt. In order to prevent this it may be necessary to place wet rags between the weld area and the coil housing. Also, take care not to damage or burn the instrument cable when welding. After welding, route the instrument cable along the rebar system and tie it off at metre intervals using nylon cable ties. Avoid using iron tie wire to secure the cable as the cable could be cut.Be sure when installing the strain meters to note the location and serial numbers of all instruments. This is necessary for applying the proper calibration factors and determining strain characteristics when reducing data.3.02.2Model ST5 - 12 “Sister Bar”The “Sister Bar” is usually installed using standard iron tie wire. Normally ties near the ends and at the one third points are sufficient if the gauge is being wired to a larger section of rebar or to horizontal bars. Wiring at the one third points alone is sufficient if the gauge is being wired in parallel to the structural rebar. See Figures 4 and 5. Route the instrument cable along the rebar system and tie it off at metre intervals using nylon cable ties. Avoid using the tie wire on the instrument cable as it could cut the cable.Be sure when installing the strain meters to note the location and serial numbers of all instruments. This is necessary for applying the proper calibration factors and determining load characteristics when reducing date.Figure 3 - Model ST5 – 16 to 40 InstallationFigure 4 – ST5 - 12 “Sister Bar” InstallationFigure 5 - Model ST5 - 12 “Sister Bar” Installation Detail3.03 Cable InstallationAs noted in the installation sections, route the instrument cables along the structural rebar and tie off using nylon cable ties every 1 metre to secure. Outside of the instrumented structure, the cable should be protected from accidental damage caused by moving equipment or other construction activity.Cables may be spliced to lengthen them, without affecting gauge readings. Always waterproof the splice completely, especially when embedding within the concrete, preferably using an epoxy based splice kit such as Soil Instruments Cable Jointing Kit.Section 4 : Taking Readings4.01 Operation of the Vibrating Wire Readout/LoggerConnect the Readout using the flying leads or in the case of a Switchable Terminal Unit, with a connector. The red and black conductors are for the vibrating wire gauge, the white and green conductors are for the thermistor.4.02 Measuring Temperatures (Alternative Method)Each Vibrating Wire Rebar Strain Gauge is equipped with a thermistor for reading temperature. The thermistor gives a varying resistance output as the temperature changes. Usually the white and green leads are connected to the internal thermistor.1. Connect an ohmmeter to the two thermistor leads coming from the strain meter. (Since ther esistance changes with temperature are so large, the effect of cable resistance is usually insignificant).2. Look up the temperature for the measured resistance in Table B-1.Section 5 : Data Reduction5.01 Strain CalculationThe basic units utilised by Soil Instruments for measurement and reduction of data from Vibrating Wire Rebar Strain Gauges are Frequency Squared divided by 1000 (F2/1000) units. Two types of calibration constants and a Thermal Factor are provided on the calibration sheet. The Vibrating Wire Strain Meter is calibrated in kN and the constants calculated for strain/Equation 1:To reduce F2/1000 units to strain using Linear Factorsųε = G(R1-R0)+K(T1-T0)Where;- G is the Linear Gauge Factor from the calibration sheet-R1 is the current F2/1000 reading-R0 is the initial (baseline) F2/1000 reading-K is the thermal factor-T1 is the current temperature in degrees C.-T0 is the initial temperature in degrees C.Equation 2:To reduce F2/1000 units to strain using Polynomial Factorsųε = AR12+BR1+C+K(T1-T0)Where;- A is the A Polynomial Factor from the calibration sheet- B is the B Polynomial Factor from the calibration sheet- C is the C Polynomial Factor from the calibration sheet-R1 is the current F2/1000 reading-K is the thermal factor-T1 is the current temperature in degrees C.-T0 is the initial temperature in degrees C.5.02 Temperature CorrectionRebar strain Gauges are usually embedded in concrete and strained by the concrete, the assumption being that the strain in the meter is equal to the strain in the concrete. When the temperature changes, the concrete may expand and contract at a slightly different rate to that of the steel of the vibrating wire. The coefficients of expansion are:Table 1Thermal CoefficientsHence a correction is required to the observed strains equal to the difference of these two coefficients. See Equation 3.Equation 3:Thermal Correctionε+C(T1-T0)Where:- ε is the resultant from Equation 1 or 2- T o is the initial temperature recorded at the time of installation.- T1 is the current temperature.- C is the thermal coefficient from Table 1.NOTE:For most practical purposes the temperature effects on the embedded gauges are considered to be the same as those on the concrete.5.03 Environmental FactorsSince the purpose of the strain meter installation is to monitor site conditions, factors which may affect these conditions should be observed and recorded. Seemingly minor effects may have a real influence on the behaviour of the structure being monitored and may give an early indication of potential problems. Some of these factors include, but are not limited to, blasting, rainfall, tidal or reservoir levels, excavation and fill levels and sequences, traffic, temperature and barometric changes, changes in personnel, nearby construction activities, seasonal changes, etc.Section 6 : TroubleshootingMaintenance and troubleshooting of Vibrating Wire Rebar Strain Gauges are confined to periodic checks of cable connections. Once installed, the meters are usually inaccessible and remedial action is limited.Consult the following list of problems and possible solutions should difficulties arise. Consult the factory for additional troubleshooting help.Symptom: Strain Gauge Readings are Unstable∙If using a Data Logger to record readings automatically, are the swept frequency excitation settings correct?∙Is there a source of electrical noise nearby? Most probable sources of electrical noise are motors, generators and antennas. Make sure the shield drain wire is connected to ground whether using a portable readout or Data Logger.∙Does the readout work with another strain meter? If not, the readout may have a low battery or be malfunctioning.Symptom: Strain Gauge Fails to Read∙Is the cable cut or crushed? This can be checked with an ohmmeter. The nominal resistance between the two gauge leads (usually red and black leads) is 170Ω, ± 10Ω.Remember to add cable resistance when checking (22 AWG stranded copper leads areapproximately 48.5Ω/km, multiply by 2 for both directions). If the resistance readsinfinite or very high (megohms), a cut wire must be suspected. If the resistance readsvery low (<20Ω) a short in the cable is likely.∙Does the readout or Data Logger work with another strain meter? If not, the readout or Data Logger may be malfunctioning.Symptom: Thermistor resistance is too high∙Is there an open circuit? Check all connections, terminals and plugs. If a cut is located in the cable, splice according to instructions in Section 2.3.Symptom: Thermistor resistance is too low∙Is there a short? Check all connections, terminals and plugs. If a short is located in the cable, splice according to instructions in Section 2.3.Section 7 : Thermistor Temperature Derivation Thermistor Type: NTC 3000 ohm.Resistance to Temperature Equation:T = 1 - 273.2A+B(LnR)+C(LnR)3Equation B-1 Convert Thermistor Resistance to TemperatureWhere;T = Temperature in º CLnR = Natural Log of Thermistor ResistanceA = 1.4051 x 103 (coefficients calculated over the -50 to 150º C span)B = 2.369 x 10-4C = 1.019 x 10-7Table B-1 Thermistor Resistance versus TemperatureSection 8 : Temperature EffectsIt is best practice to record temperature when you record strain readings. You can then use the temperature data as well as strain data to analyse the behaviour of the structure.The steel used for the wire in the strain gauge has a thermal coefficient of expansion similar to that of structural steel. Thus, if the gauge and the steel have the same thermal coefficient of expansion and are subjected to the same temperature change, corrections for temperature change are not required.If the gauge is heated by direct sunlight, so that its temperature increases faster than that of the structural steel, you may see large changes in apparent strain. It is difficult to correct for this, so try to shield gauges from direct sunlight using thermally insulated covers.If the steel in the structure has a thermal coefficient that is quite different from that of the gauge, the following temperature correction might be appropriate.∆με corrected = ∆με −(TC m−TC g )x(Temp1−Temp0)Where;∆με is the change in strain,TC m is the thermal coefficient of the memberTC g is the thermal coefficient of the gauge:11.0 /°CTemp1is the current temperatureTemp0is the initial temperatureBell Lane, Uckfield, East SussexTN22 1QL, United Kingdom t: +44 (0) 1825 765044e:************************w: 。
钢结构应变计
钢结构应变计钢结构应变计是针对钢结构中的应变情况进行计算和分析的工具，其对于设计、施工和维护钢结构都具有重要的指导意义。
本文将从钢结构应变计的定义、作用、计算方法和应用范围等方面进行生动、全面的介绍，以期为读者提供一些有价值的知识和指导。
首先，钢结构应变计是用于测量、分析和计算钢结构中的应变变化的工具。
在钢结构设计和施工过程中，应变是一个重要的参数，它可以反映结构在受力时的变形程度，帮助工程师评估结构的稳定性和安全性。
因此，合理地运用应变计对钢结构进行应变分析，对于优化结构设计、控制施工质量和确保结构性能具有重要意义。
其次，钢结构应变计的作用可以从以下几个方面进行阐述。
首先，它可以帮助工程师准确测量钢结构中的应变变化，得到真实可靠的数据，用于进一步分析和计算。
其次，应变计可以实时监测结构的变形情况，及时发现和预防潜在的安全隐患。
此外，钢结构应变计还可以用于监测结构在不同环境和荷载条件下的应变响应，为结构的使用寿命评估和维护提供参考依据。
在进行钢结构应变计的计算方法时，通常可以采用桥式电阻式应变计、应变计测试仪、拉伸应变计等多种方式。
其中，桥式电阻式应变计是一种常用的测量方法，它通过在结构上安装多个应变计，利用电阻值的变化来反映应变的大小。
应变计测试仪则是一种专业仪器，可以帮助工程师准确测量和记录结构中的应变数据。
与此同时，拉伸应变计也常用于对材料的应变性能进行测试和评估。
最后，钢结构应变计的应用范围非常广泛，涵盖了建筑、桥梁、船舶、机械设备等诸多领域。
在建筑领域中，应变计可以用于监测大型建筑物的变形和应力分布情况，确保结构的安全和稳定性。
在桥梁领域中，应变计可以用于评估桥梁的荷载承载能力和健康状况，为桥梁维护和修复提供数据支持。
在船舶领域中，应变计可以用于监测船体的变形和应力情况，保障船舶的正常运行和航行安全。
在机械设备领域中，应变计可以用于评估设备的应力集中和疲劳寿命，提高设备的使用性能和可靠性。
应变式测力钢板使用说明书(2011)
YBCL(I)型应变式测力钢板（支座反力计）系长江委设计院专利产品（专利 号为 201020161816） ，是专门针对大型渡槽、公、铁路桥及其它大型架空结构支 承处支座反力的初步测量、运行期沉降变形及运行动态受力变化情况之监控而研 发的专用产品。 随着我国经济建设的快速发展，各类大型渡槽、公、铁路桥及其它大型架空 结构工程日益增多，这些大型架空建筑物在施工安装和运行期间，必须使梁、板 安装定位准确，与各支座紧密均布接触，使每个支座都均匀承受相同的重力。因 此，在大梁施工安装期间和工程运行管理期间，必须对各支座的实际受力情况进 行测量和监控，确保工程运行安全。 目前，国内测定渡槽或桥梁支座反力主要用千斤顶设备，或测量橡胶板的变 形等方法进行测量，但这两种方法都有局限性。采用千斤顶测力方式其缺点：大 梁支点处产生垂直位移，使支承反力重新分布，不能代表结构的实际反力，也不 能进行长期监测。当受温度影响，大梁产生形变时，千斤顶不能适应此类形变， 测量误差过大，失去参考价值。用测量橡胶板变形方法的缺点：不能直观的测量 压力值，压力换算误差很大，无法反映实际情况。其它支座反力测量方法也不能 适应和满足大吨位渡槽和桥梁动态监测的技术要求。 鉴此，长江委设计院负责监测的专业设计人员，根据“电阻应变效应”的工 作原理，采用电阻应变片作为敏感元件安装于支座钢板内部，当钢板受力时，能 使钢板的力学量转换为电量， 再由电量换算为物理量。 利用结构支座处的钢板 （盆 式支座下的底钢板）既为支承钢板，又是测力传感器，两者合二为一，这样可以
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变的关系曲线（最大压力或压强不低现场最大载荷量） ，以此来确定或计算支座 所实际承受的压力。标定时已经考虑环境温度补偿，不需要再作校正。 2、技术工艺参数 基板：板厚 40～80mm，边长 60～160cm，上下面均为平整面，周边切口断 面垂直平滑；正面铣出若干个小孔，孔径 10～35mm，孔深为钢板厚度的 2/3～ 3/4，在有效受力面积内对称分布；对应各孔在钢板面上铣出引线槽，槽宽 2～ 10mm，槽深 3～8mm；各小孔内贴装单轴电阻应变片（柱） ；应变片工作温度范 围-30～+70℃，常温下自温度补偿±1.0×10-6/℃，变形极限 5%，应变片长 10～ 30mm，阻值 60～1000Ω ；并在其中一孔内安装 1 个电阻式温度补偿片；各电阻 应变片（柱）及温度补偿片的导线从各引线槽内引出，并进行保护；基板喷涂环 氧防锈漆防腐。在常温下对应变式测力钢板进行力学率定，率定时采取每 200～ 1000KN 间隔加载和卸载，测取每一级加载的平均应变，作出荷载与平均应变关 系表格和关系曲线。
应变仪操作规程
应变仪操作规程1、检测作业准备1.1接受安全技术交底，清楚其内容，包括：现场交通状况，环境状况，安装面状况及主机放置地点情况等对试验有影响的各种因素。
1.2检查仪器运转情况，以保证检测数据的真实可靠。
1.3将仪器和应变片连接，检查仪器所采集数据的稳定情况，以及在零状态下的读数情况，检查应变片常温电阻及应变片完整情况，仪器检查无误后方可将设备带往工地进行试验。
2、作业过程2.1检测人员到达检测现场后，要对现场情况先进行了解，初步拟定应变仪放置位置，注意背阴、通风，确定应变片粘贴位置，粘贴数量以及导线连接方式等问题。
2.2应变片粘贴要求与测试构件刚性连接，粘贴时要对粘贴位置进行处理，用纱布打磨光滑，并用究竟擦拭干净。
然后将应变片需粘贴侧进行清理，涂上502等快速、粘结能力强的胶水，用指腹从应变片中央位置向两侧轻轻按压，必要时补胶，应变片粘贴完毕后不应有气泡。
应变片粘贴完毕后再粘贴端子，端子应与应变片导线端对齐，中间不应有空隙。
粘贴完毕后将应变片导线分别焊接在端子的两个焊接点处，然后再将信号线焊接在端子的另一端焊接点处。
2.3应变片焊接完毕，应对应变片和数据线编号标识，并在与测试构件同条件材料且不受力的位置处粘贴补偿片。
2.4准备工作完成后，将数据线连接在应变仪上，打开数据采集系统软件，设置各项参数。
2.5开始检测前对各个通道进行清零，清零完毕后初始化硬件。
2.6通知准备加载，系统开始检测，各级载荷依次加载，并做好现场记录，加载过程中严禁非试验载荷体通过试验构件。
2.7密切注意采集数据，出现失稳立即停止加载。
2.8数据采集完成后保存数据，依次拆除仪器数据线，应变片数据线。
已使用过应变片严禁重复使用。
2.9清点仪器配件放回仓库3注意事项：3.1日常例行保养，对仪器进行通电、擦拭保养，并做好记录。
3.2严格按安全技术交底和操作规程实施作业。
3.3接受过良好专业技术及技能培训。
3.4持证上岗。
弹性钢板应力应变实验报告
应变片贴中间的弹性钢板
应变片贴在根部的弹性钢板
电源
3．加载称砣进行应力测量，并用万用表记录电压数据如下：
L=90mm,S=0.5mm(应变片贴在中间)表1
677
745
839
877
944
975
1056
1107
5.2
2电压（mv）
-125
-29
102
193
303
387
489
565
672
754
831
877
950
987
1054
1080
5.2
3电压（mv）
-110
-26
103
193
307
384
495
564
674
753
847
875
952
990
1061
1101
5.6
1.5
1.7
2
2.2
2.5
2.7
3
3.2
3.5
3.7
误差
1电压（mv）
-55
318
868
1092
1284
1445
1662
1802
1874
1965
2092
2155
2251
2310
2405
2439
69.2
2电压（mv）
-28
325
745
914
1234
1368
普通金属应变片常见全参数和使用方法
普通金属应变片常见参数和使用方法本文档简要的介绍了应变及应变片相关的容，包括个人在使用中应变片的关键参数，查到的一些应变片品牌，以及应变片的使用技巧，尽管最终应变用的是淘宝货，但这些查阅的资料对应变片的选型和使用很有帮助。
其中应变计基础知识引自章和电气。
目录关键参数 (2)应变计命名规则 (2)国产金属应变片举例 (2)应变片基础知识 (3)区分应力与应变的概念 (3)应变片的构造及原理 (4)惠斯通电桥概述 (5)温度补偿 (7)应变片粘贴 (8)残余应力的概念 (11)常见品牌： (13)关键参数应变计命名规则常见应变计命名规则应变计命名规则国产金属应变片举例应变片基础知识所谓“应力”，是在施加的外力的影响下物体部产生的力。
如图1所示：在圆柱体的项部向其垂直施加外力P的时候，物体为了保持原形在部产生抵抗外力的力——力。
该力被物体（这里是单位圆柱体）的截面积所除后得到的值即是“应力”，或者简单地可概括为单位截面积上的力，单位为Pa（帕斯卡）或N/m2。
例如，圆柱体截面积为A(m2),所受外力为P(N牛顿)，由外力=力可得，应力：（Pa或者N/m2）这里的截面积A与外力的方向垂直，所以得到的应力叫做垂直应力。
图1与外力同方向的伸长(或压缩)方向上的应变称为“轴向应变”。
应变表示的是伸长率（或压缩率），属于无量纲数，没有单位。
由于量值很小(1×10-6百万分之一)，通常单位用“微应变”表示，或简单地用μE表示。
而单位圆柱体在被拉伸的状态下，变长的同时也会变细。
直径为d0的棒产生Δd的变形时，直径方向的应变如下式所示：这种与外力成直角方向上的应变称为“横向应变”。
轴向应变与横向应变的比称为泊松比，记为υ。
每种材料都有其固定的泊松比，且大部分材料的泊松比都在0.3左右。
或者图2惠斯通电桥适用于检测电阻的微小变化，应变片的电阻变化就用该电路来测量。
如图1所示，惠斯通电桥由四个同等阻值的电阻组合而成。
混凝土应变计安装使用手册
支座固定杆
三向应变计径向安装法
3
2
4
1
2
4 夹具
1
5
支座
支杆
支座固定杆
5
3
支座
此仪器与其 它 4 支垂直
支杆 支座固定杆
五向应变计轴向安装
图 5—多向应变计安装
五向应变计径向安装
仪器在埋设回填混凝土时的注意事项同单向应变计 有些工程建筑物的混凝土浇筑因需要连续、快速地浇筑，如防渗墙、桥墩等， 如将 BGK－4200 型应变计用于这些建筑的安装时，特别是当连续浇筑的高度大于仪 器安装高程 4m 以上时，建议在仪器安装前两天将仪器预制在混凝土块中，以防止 连续浇筑因混凝土的自重对仪器挤压造成仪器超量程压缩而失灵，预制混凝土可以 用与待浇建筑物的混凝土相同级配的砂浆，尺寸为直径φ75～100mm，长度为 250mm，
将 BGK-4200 型应变计悬挂在钢筋间，注意下列说明： 1) 在如图4所示的两位置（捆扎点附近）用一层自硫化橡胶带缠绕包裹，该橡
胶层起振动缓冲作用，以缓冲悬挂系统的任何振动。有时候如果没有橡胶层， 由于绑扎丝绑的太紧，绑扎丝的共振频率会干扰仪器谐振频率，这将导致读 数不稳或根本没有读数。然而一旦在混凝土浇筑后，这些影响将会消除。 2) 选一定长度的绑扎丝，通常用捆绑钢筋网的扎丝，绕应变计本体缠绕两圈， 注意橡胶带各离仪器两端约3cm。
应变计使用说明
Y B J 系列振弦式应变计1 概述YBJ-4051系列振弦式应变计是我厂通过多年来的实践而设计出的振弦式弹性梁结构的产品（已获国家专利），彻底改变了传统的把波纹管作为弹性元件的测量方法，并具有抗高压，抗径向力，二次密封，零点稳定，全不锈钢外壳等特点。
适用于长期埋设在混凝土结构的梁、柱、桩基、支撑、挡土墙、水工建筑物、衬砌、墩与底脚及其岩中，监测其应力与应变，并可同步测量埋设点的温度，也可选择热敏电阻作为测温元件。
加装配套附件可组成多向应变组，无应力计，钢板计，岩基变位计，表面应变计等。
2主要技术参数3验收与保管用户开箱验收仪器，应先检查仪器数量与装箱清单是否相符，如有不符者，请与我公司联系。
对于箱内的仪器，先用250V兆欧表及ZXY-2 型频率读数仪检查常温绝缘电阻与频率初值，若绝缘电阻低于50MΏ或频率值变化异常时，请与我公司联系。
开箱后的仪器应放在湿度小于80%的房间内保存，室内不能含有腐蚀性气体，存放环境必须干燥、通风，搬运时应小心轻放，切忌剧烈震动。
4埋设与安装应变计的使用场合很多，仪器的工作及施工条件亦不完全相同，所以埋设安装的方法也不完全一样，需要时可及时与我公司联系。
下面主要对大体积混凝土内应变计埋设情况进行叙述：应变计附件主要有支座、支杆和预埋件（另购），按照埋设点的高程、设计的方向及埋设部位，考虑混凝土的浇注进度，将预埋件埋设在先浇注的混凝土内，预埋件的螺纹部分应用纱布及牛皮纸包裹好，以免碰坏螺纹。
根据设计图纸和施工要求接长仪器的电缆，并准备好支座、支杆，同时做好仪器的编号和存档工作。
当混凝土浇注到接近埋设高程时，用适当尺寸的挡板挡好埋设点周围的混凝土，取下预埋件的裹布，旋上支座和各方向的支杆。
按设计编号分别旋上相应的应变计，仪器的电缆相应固定在附近的钢筋上（注意不要绑得太紧，最好用黑胶布绑扎），并引至永久或临时观测站。
仪器周围的混凝土应先剔除料径大于8㎝的骨料，然后回填，并用人工方法小心捣实混凝土。
SDY系列应变计使用说明书
S D Y系列应变计使用说明书1 简述 .................................................................... -2 -2 特性 .................................................................... - 2 -3 技术指标................................................................. - 2 -4 验收与保管............................................................... - 2 -5 检验及安装埋设........................................................... - 2 -6 测读方法................................................................. - 5 -7 结果计算................................................................. - 5 -SDY系列应变计使用说明书1 简述SDY系列应变计由应变体（振弦），由高强度钢丝制成、基座和保护罩由不锈钢制成、磁芯为我公司的专利技术。
2 特性高精度及高分辨率，量程达3000微应变，拉、压范围可调；频率稳定，不受电缆电阻等因素的影响，能进行长距离传输和自动化监测；结构简单、紧凑合理、抗震性能好、安装快捷、可长期在恶劣的环境下工作；温度测量可直接测读温度值；广泛应用于水利水电、矿山、铁路公路、地下洞室等工程中的内部监测。
3 技术指标我公司生产多种SDY系列应变计的规格技术参数见表1表1 SDY系列应变计技术参数表4 验收与保管承诺：我公司生产的仪器及配件，如用户在验收过程中发现质量问题（用户人为因素或使用不当损坏除外），我公司负责免费维修或更换。
动态应变仪使用说明书
动态应变仪使用说明书动态应变测试仪使用说明书目录一、概述二、使用说明三、技术指标四、注意事项五、故障及解决方案六、仪器附件一、概述动态应变仪是一种具有自动平衡功能的动态电阻应变仪，主要用于实验应力分析及动力强度研究中，对结构及材料的任意变形进行动态应变测量。
通道数量可以2、4、6、8自由组合。
体积小重量轻，便于携带和搬运。
采用直流供桥，电桥采用六线制，有长导线补偿功能。
仪器频带宽、校准方便，配接不同类型的应变片及应变式传感器，可以实现应力、拉压力、速度、加速度、位移、扭矩等多种物理量的测量。
动态应变仪具有如下特点：1、可以2、4、6、8通道组合，体积小。
2、桥路自动平衡，平衡时间约2秒，平衡范围大于±5000με3、采用拨盘开关校准，准确方便。
4、供桥电压采用六线制，自动修正长导线测量时引入的误差。
5、频带宽：频响范围DC-300kHz（+0.5dB，－3dB）。
6、测量精度高，噪声低，稳定性好，抗干扰能力强。
7、器件集成度高，性能稳定可靠。
二、使用说明1、测试方框图动态应变放大器可以配接各种类型的应变片及应变式传感器。
其典型测试方框图如图1所示：232、面板说明通道前面板通道后面板3、操作前准备① 仪器通电之前，先将桥盒接成全桥，把桥盒的航空插头插入通道的航空插座内，旋紧。
② 使用220V 50Hz 市电供电，电源线一端插入仪器电源插座，另一端接入市电，然后将电源后面板的电源开关置“开”位4 反馈+2 激励-3 信号+5 反馈-6 信号-7 屏蔽线1 激励+置，电源即接通。
这时将要使用的通道电源置于“开”（向上扳），随即该通道的前面板的工作指示灯亮了，进入工作状态。
③各通道的电源开关为省电而设置，把不使用的通道的电源开关置于“关”的位置，再把桥盒的输入插头拔掉，这样该通道的±12V电源和桥压都被关掉了。
4、操作说明（1）电源部分①电源前面板设有3?位液晶显示数字面板表，供仪器各通道调零指示和校准值指示之用，下设两个开关，左边为通道选择开关，可选择测量1—10个通道中任一通道的零点或校准应变值。
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1、技术工艺方案 根据应变式测力钢板原理，具 体的技术工艺方案如图所示： 在基板 1 上铣若干个小孔 2， 对 应各小孔 2 在基板面上铣出引线槽 3，各小孔 2 内安装电阻应变片 4， 其中一个孔内安装温度补偿片 5， 各 电阻应变片 4 及补偿片 5 的导线 6 从引线槽 3 内引出，各孔槽内均灌 注石蜡及环氧树脂 7 进行保护，并使其表面略低于基板面。 应变式测力钢板的基板 1 为圆形或矩形； 其上的小孔 2 为 5 个， 呈对称分布， 即：钢板中心一个，X 轴和 Y 轴各对称分布两个；表面的引线槽为收集式分布。 应变式测力钢板基板 1 强度必须与上部荷载相匹配，在上部荷载作用下其始 终处于弹性范围以内。经查，基板的材料为 Q235，其力学参数为[σ ]q=225MPa， 即在基板面为 1M2 时，其板面最大受力不可超过 225MN。 电阻应变片 4 为箔金属应变片或其他类型应变片，要求所选类型热膨胀系数 与钢板热膨胀系数一致，采用专用粘接剂紧密粘接牢固。选择 1 孔设置 1 枚环境 温度补偿片 5。每枚电阻应变片均由两芯导线引出，预留长度为按实际所需。 利用工地现场盆式支座的中间钢板或下垫板进行预加工，并将引出信号线进 行编号和保护，并预先对应变式钢板进行实验室内标定，直接得到上部荷载和应
四、搬运与安装
1、搬运：应变式测力钢板采用精密的进口应变片传感器，对外力及环境影 响反应敏感，在安装中须采用基板上提供的四个吊环点进行起吊，严禁碰撞，轻 吊轻放。若在搬运过程中，出现跌落、摔碰造成板面严重变形，请联系厂家，视 其严重程度判断其是否可用。若出现基板线槽中的环氧树脂保护层被破坏，务必 要重新检测其线路电阻及绝缘，如无问题，补上环氧层，并让其固化后，方能进 行安装。若线路断（短）路或绝缘受损时，请返厂修复。 2、安装具体方法如下：
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变片传感器受力出现非压应力作用，测量结果失真的后果。 测力钢板与其上的盆式支座的底板直接接触， 这两个面要求在接触前必须平 整，打磨光洁，确保其在传导力的过程中，保持面接触受力均匀，最好在此两个 接触面间夹一层薄铜板或铝板（厚度在 0.3~0.5mm） 。若此两面平整度不够好， 出现高低点接触现象，造成板面受力不均，则板面内设置的应变传感器在高点接 触处，应变值会先快后慢，低点处则正好相反，应变值出现非线性变化，即便是 多点求平均，其数值也可能没有实际意义，这要求在安装过程中必须严格注意。
一、产品简介
YBCL(I)型应变式测力钢板（支座反力计）系长江委设计院专利产品（专利 号为 201020161816） ，是专门针对大型渡槽、公、铁路桥及其它大型架空结构支 承处支座反力的初步测量、运行期沉降变形及运行动态受力变化情况之监控而研 发的专用产品。 随着我国经济建设的快速发展，各类大型渡槽、公、铁路桥及其它大型架空 结构工程日益增多，这些大型架空建筑物在施工安装和运行期间，必须使梁、板 安装定位准确，与各支座紧密均布接触，使每个支座都均匀承受相同的重力。因 此，在大梁施工安装期间和工程运行管理期间，必须对各支座的实际受力情况进 行测量和监控，确保工程运行安全。 目前，国内测定渡槽或桥梁支座反力主要用千斤顶设备，或测量橡胶板的变 形等方法进行测量，但这两种方法都有局限性。采用千斤顶测力方式其缺点：大 梁支点处产生垂直位移，使支承反力重新分布，不能代表结构的实际反力，也不 能进行长期监测。当受温度影响，大梁产生形变时，千斤顶不能适应此类形变， 测量误差过大，失去参考价值。用测量橡胶板变形方法的缺点：不能直观的测量 压力值，压力换算误差很大，无法反映实际情况。其它支座反力测量方法也不能 适应和满足大吨位渡槽和桥梁动态监测的技术要求。 鉴此，长江委设计院负责监测的专业设计人员，根据“电阻应变效应”的工 作原理，采用电阻应变片作为敏感元件安装于支座钢板内部，当钢板受力时，能 使钢板的力学量转换为电量， 再由电量换算为物理量。 利用结构支座处的钢板 （盆 式支座下的底钢板）既为支承钢板，又是测力传感器，两者合二为一，这样可以
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要精确地测量这么微小的电阻值变化，一般的电阻计无法达到要求。为了对 这种微小电阻值变化进行测量，我们使用带有惠斯通电桥的专用应变测量仪。 3）精密应变仪（惠斯通电桥） 精密应变仪核心就是采用惠斯通电桥进行测 量。惠斯通电桥适用于检测电阻的微小变化，应变 片的电阻值变化就是用该电路来测量。如图所示， 惠斯通电桥由四个同等阻值的电阻组合而成。
其中，R：应变片原电阻值 Ω（欧姆） ΔR：伸长或压缩所引起的电阻值变化 Ω（欧姆） K：比例常数(应变片常数) ε：应变 不同的金属材料有不同的比例常数 K。铜铬合金的 K 值约为 2。这样，应变 的测量就通过应变片转换为对电阻值变化的测量。但是由于应变是相当微小的变 化，所以产生的电阻值变化也是相当微小的。
五、使用与维护
本设备出厂时配备合格证书、使用说明书，并进行包装防止搬运损坏。安装 使用前请认真阅读本设备使用说明书，以确保其发挥正常功能。 1、工作测量 在主梁或渡槽安装落位后，应变式测力钢板处于正常受力工作状态下，用精 密应变仪进行测量时（此型号应变仪每次只能测量一个通道值） 。先将应变仪四 根接线进行核对，确认后将 1、2 与应变测力钢板的工作补偿应变片 1、2 两线进 行连接，连接一定要求可靠，建议用锡焊。应变仪的另 3、4 号线对应 4 组工作 点的信号线，测某点时就与该点对应的一组线连接（3－4、5－6、7－8、9－10） 。 在实际工作中可采用逐对连接测量 （测好一点后， 断开此组连接， 再连接下一组， 测下一点，依次轮转） ，也可采用可靠的接插件逐对接插（或转换开关，每组对 应一挡位） ，提高效率。原则上连接要求接触电阻小，不能影响测量结果。对每 个工作点的测量结果进行记录保存。 2、数据分析
如果:
或 在本产品的实验中采用双应变片法（半桥）测 定，如图所示，在电桥中连接了两枚应变片（其中 一枚为环境温度补偿片） ， 四条边中有两条边的电阻 发生变化，根据上面的算法可得输出电压的公式。
或 也就是说当联入两枚应变片时，根据本联入方式，两枚应变片上产生的应变 相减，以此来抵消环境温度所带来的变化。 2.应变式测力钢板的技术特点 （1）结构简单牢固，连接安装方便、实用，制造成本低，可直接用于测量 建筑物基座上的大吨位荷载。解决了大型渡槽、桥梁和架空建筑物各支座反力监 测的技术难题，填补了国内、外此领域的空白。 （2）可提供对重型荷载条件下的支座反力进行全过程长期的动态监测。
1
十分方便的测量或监测大型渡槽各支座的实际受力情况及变化。 经多次反复试验，不断改进完善，最终使其成为可在工程领域使用的专用监 测产品。
二、产品技术原理及特点
1、技术原理 本产品在使用时，当上部结构架设完毕或在运行期间，在上部荷载作用下， 应变式测力钢板将承受相应的压力，由于所作用的压力，紧密粘附在钢板基体上 的应变片随机械变形而产生阻值变化，将力学量转换为电量，再将电量值换算为 钢板应变值，算取各应变片的平均应变，再根据材料力学弹性阶段的虎克定律， 计算出钢板的平均压应力，通过钢板实际所承受压力的有效面积计算出压力值。 当有条件时，也可预先对应变式钢板进行实验室内标定，直接得到上部荷载和应 变的关系曲线，并以此来确定或计算支座所实际承受的压力。在每次测量时还应 对温度补偿片数值进行测读，以便校正钢板受温度应力的影响。 在本产品的技术原理中有三个方面的技术要素决定其实现功能的保证。 1) 应力与应变的关系 各种材料的应变与应力的关系已经通过实验 进行了测定。如图所示为一种普通钢材（软铁）的 应力与应变关系图。根据虎克定律，在一定的比例 极限范围内应力与应变成线性比例关系。 对应的最 大应力称为比例极限。 或者 应力与应变的比例常数 E 被称为弹性模量， 不同的材料有
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由于应变测力钢板在实验室进行标准压力率定时采用标准压板面积与实际 工程中直接施力的盆式支座底面面积不一致，因此在给出具体的率定曲线图中是 以钢板受到的应力[σ ]与应变仪测定的 [ε ]成对应关系。 在分析数据时需要：先对施力给应变测力钢板基板上压力面进行测定，计算 出面积 S，此数值与应力之乘积为基板所受到的压力 P，对应几个支承点的合力 P 值相加，即是主梁或渡槽重量 G。 在工程使用过程中，由于受到外界干扰因素较多，可能难以再现实验室试验 时的理想受力状态，受力均布及受力方向可控等较难以保证，故在分析数据需谨 慎，并考虑多方面的因素。 现场工程测量的数据有两组，其中第一组为初始值，也就是在桥梁或渡槽没 有安装落位之前，应变测力钢板没有受到压力情况的初始状态，四个工作点有四 个值，第二组为工作值，也就是在桥梁或渡槽安装落位完成后，应变测力钢板受 到全部载荷压力工作状态，测量后四个工作点也有四个值，与对应的第一组初始 值进行比较， 将其差值进行加权平均， 由于四点所外的位置对称分布， 权值相同。 所得出来微应变平均差值[▽]，根据基板的弹性模量 E[206GPa]为基本常数，推 导出对应[▽]＝E×[▽]， 再依据[▽P]＝S×[▽]， 计算出实际载荷的变化值[▽ P]，统计一根主梁的每处支承的[▽P]，求和后就是一根主梁的重量 G，同时通过 查校本设备的应力曲线，利用测量的▽，对应可查出[▽]，计算得测量▽P，与 理论计算出来的值进行比较，其中误差，主要是因为测量条件不一样导致。 在对数据进行分析时，如果出现了工作点的变化很小，说明此点受力情况很 差或出现了故障损坏，应对其给予剔除，分析剩余的工作点数据，以期得出正确
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其固定的弹性模量。综上所述，虽然无法对应力进行直接的测量，但是通过测量 由外力影响产生的应变可以计算出应力的大小。 2) 应变片的构造及原理 应变片有很多种类。一般的应变片是在称为基底的塑料薄膜（15-16μm）上 贴附由薄金属箔材制成的敏感栅 （3-6μm） ， 然后再覆盖上一层薄膜做成迭层构造。 本产品中，应变片均采用由日本株式会社共和电业(KYOWA)制造，性能稳定， 质量品质优异。 将应变片粘贴在被测定物上， 使其 随着被测定物的应变一起伸缩， 内面的 金属箔材就随着伸长或缩短。 其电阻值 也随之变化。应变片就是应用这个原 理，通过测量电阻值的变化而对应变进行测定。应变片的敏感栅使用的是铜铬合 金，其电阻值变化率为常数，与应变成正比例关系。即：