土木工程检测
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山东建筑大学土木工程实验教学中心
实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
3、贴片 （1）处理试件表面
①对于钢材，要求清除表面油漆、锈斑、氧化层及油污等， 粘结面平整光洁，并具有一定的粗糙度。 ②对于混凝土，应除去表面浮浆层，打磨混凝土表面，贴 片位置应避开孔洞、石子。 ③然后用丙酮等清洗剂清洗干净，清洗后不得用手触摸 （注意使用丙酮时，要严防烟火）。
❖ ③全桥互补：后面板的“变换器”插头拨下，Ao、Bo、 Co、Do任意两点之间全部断开。20个通道的A、B、C、 D接线柱之间分别接入一个测量应变片。
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实验二、静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（2）打开电源,预热半小时，把功能选择开关置于 校准位置，根据K值确定表头读数，表头具体读 数按10000/K式计算。本实验中应变片的灵敏 系数K= 2.00，对应的标定数为5000。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
❖ ②半桥互补：后面板的“变换器”插头拨下，Ao与Bo 之间接一个12O Ω的电阻，Co与Do短接，20个通道的 A、B接线柱与B、C接线柱接测量应变片。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
3、读数显微镜 掌握其操作和读数方法；
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
测读方法 01 23 4 5 6
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测读1：3.28 mm 测读2：3.62 mm
裂缝宽度：3.62-3.28 =0.34mm
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实验二、静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（3）把功能选择置于测量位置，调节平衡电位器， 使各个点的表头读数为零。
（4）加入固定载荷，通过测量点转换开关的转动 来读取并记录数字面板表的读数(微应变值με)， 测量点指示由红色灯泡对应的测量点示数和旋钮 箭头指示共同表示。
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
山东建筑大学土木工程实验教学中心
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
❖ 回弹仪操作方法 ❖工作前，将仪器的弹击杆顶住混凝土检测面，轻
压仪器使安扭松开，放松压力时弹击杆徐徐伸出， 此时机芯中的挂钩挂上弹击锤。 ❖用弹击杆顶住混凝土检测面缓慢均匀施压（在脱 钩前不得突然施加冲击力），待弹击锤脱钩，冲 击弹击杆后，弹击锤回弹带动指针向后移动，直 至达到一定位置，指针块上的示值即在刻度尺上 指示出一定数值即为回弹值。
实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
❖贴片步骤 1、选片
①首先根据实验的材料性质及对实验结构应力分布梯 度的估计，选择电阻应变片的标距，根据工作条件选用 应变片的类型，包括形状、片基材料等。
②检查应变片的外观及电阻值。外观有损伤或电阻值相 差较来自百度文库的均不得选用。
2、粘结剂的选择
①抗剪强度高，能正确传递应力；②绝缘良好； ③变形能力大；④蠕变小；⑤粘贴固化工艺简单方便。
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百分表与磁性表 座配合在等强度 梁挠度实验中的 使用
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
2、手持式应变仪
掌握其读数方法及换算关系
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千分表
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
L=250mm
ε=ΔL/L
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（三）静态电阻应变仪的使用方法
1、实验仪器
①CM-1B型静态电阻应变仪； ②贴好应变片的等强度梁； ③温度补偿片。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
2、实验步骤 （1）确定测量方法
❖ ①单臂测量：(即半桥单补：一个温度补偿片同时补偿多 个工作片)。后面板的“变换器”插头插好， Ao与Bo之 间连接温度补偿应变片，Co与Do短接，20个通道的A、 B接线柱接测量应变片。
2.分析计算值与实测值的差异。
误 差实 测 计 值 算 计 值 算 值100%
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
一、实验目的 1、掌握电阻应变片的贴片方法； 2、掌握半桥及全桥测量的接桥方法； 3、掌握静态电阻应变仪的操作规程。
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实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用
❖动态应变是随时间而变化的，须将应变的动态过 程记录下来，因此动态应变仪要与记录器配套使 用，记录结果可直接反映被测应变信号的大小和 变化。
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实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用
DH-5397应变测试系统
等强度梁及位移传感器
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前面板
后面板
动态电阻应变仪
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实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用
❖动态电阻应变仪应用于测量随时间变化的动态应 变，其工作频率一般在5千赫以下。它由测量电 桥、放大器和滤波器等组成。
❖为了同时测量多个动态应变的信号，应变仪一般 有多个通道，每个通道测量一个动态应变信号。
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用 4、回弹仪
自左向右依次为：砂浆回弹仪、砖回弹仪、混凝土回弹仪
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
❖回弹仪基本原理 ❖混凝土表面硬度与混凝土极限强度存在一
定关系，回弹仪的弹击重锤被一定弹力打 击在混凝土表面上，其回弹高度和混凝土 表面硬度存在一定关系。 ❖这样可以利用回弹仪测试混凝土表面硬度， 并结合混凝土碳化深度从而间接测定混凝 土强度。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
3、全桥互补
四个工作片R1、 R2、 R3、 R4、全部接入桥路， 各个工作片间相互补偿温 度的影响。相邻桥臂的应 变符号相反，相对桥臂相 同。应变仪读数为构件实 际应变的4倍。
UBDK 4U1234
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❖ 分辩率：0.01mm。 ❖ 量程：5，10，20，30，50mm等。
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
工作原理：利用齿轮传动结构将检测装置的位移值放大， 并将检测的直线往复转动转化成指针的回旋转动，以指 示其位移数值。
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用
一、实验目的
1.掌握动态电阻应变仪的使用方法； 2.学习动态数据采集分析系统的使用方法。
二、实验仪器设备
1.动态电阻应变仪； 2.数据采集分析系统（电子计算机）； 3.位移计； 4.贴好应变片的等强度梁。
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实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用
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土木工程检测
目录
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用 实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电
桥中的接桥方法 实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系
统的使用 实验四 钢桁架静力实验
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
一、实验目的
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
已贴好应变片的等强度梁
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（二）半桥及全桥量测 的接桥方法
1、半桥单补
一个工作片R1接入AB 桥臂，BC桥臂接入温度 补偿片R，其它桥臂由仪 器内部连接，温度补偿 由温度补偿片单独补偿。 应变仪读数为构件实际 应变。
4、检查贴片质量 检查内容包括： ①电阻值；②绝缘电阻；③贴片位置。
5、焊接接线端子及导线 6、作防潮、防水处理
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
应变片的粘贴工艺
构件表面打磨
画出中心线
涂胶贴片 检查贴片质量
贴接线端子
焊接引出线
焊接导线
做防潮防水处理
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
5、等强度梁挠度实验
❖仪表及器材 ①等强度梁及附加装置； ②钢尺； ③百分表； ④磁性表座。
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等强度梁及附加装置
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
等强度梁挠度实验步骤
①测量等强度的厚度h(mm)； ②在梁上安装带有磁性表座的百分表； ③测量支座至百分表的距离x(mm); ④记录百分表的初始读数； ⑤分级加载：5N,10N,20N，每次加载后测读百分表读数，并记入表格; ⑥分级卸载：20N,10N,5N，每次卸载后测读百分表读数，并记入表格; ⑦重复加载、卸载三次。
1、认识结构检验中常用的各种机械式量测仪表： ①百分表、②手持式应变仪（千分表）、③读数
显微镜、 ④回弹仪
2、基本掌握以上机械式量测仪表的操作技能。
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
二、实验内容
1、百分表
❖ 百分表是一种多功能的仪表。单独使用时，可 以量测位移。与其它仪器组合时，可以作为机 械式测力计、倾角仪、引伸装置等的指示机构。
（2）确定应变片的准确位置
在试件表面上画出测点中心线，用十字画画出。注意要画 在处理过的表面范围以外。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（3）涂胶贴片 在试件表面及应变片背面均匀涂上一层胶，按画 好的十字线贴好应变片，用手轻压，将多余的胶 和空气挤出，并按压一定时间，以使胶固化。
实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用 位移传感器（电测百分表）： ⑴构造组成：百分表里装有一个悬臂梁，悬臂梁端部 通过弹簧挂在百分表限位螺栓上，根部用螺丝固定 在表座上。悬臂梁正反面均贴有应变片，组成惠斯 登电桥。从而将百分表的位移参量转化成电参量。 ⑵优点：运用灵活，可直接读数;将将位移参量转化成 电参量，有利于利用电子计算机。
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
❖ 回弹仪操作方法 ❖ 使仪器继续顶住混凝土检测面，进行读数并记录
回弹值，如条件不利于读数，可按下按扭，锁住 机芯，将回弹仪移至他处读数。 ❖ 逐渐对回弹仪减压，使弹击杆自仪器内伸出，待 下一次使用。 ❖ 每次检测时，均应按上述要求，重复操作。
实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
二、实验内容
（一）电阻应变片贴片方法 ❖实验工具
①应变片；②砂纸； ③脱脂棉；④丙酮； ⑤镊子；⑥粘结剂。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
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现场在混 凝土试件 表面粘贴 应变片
UBD
KU 4
1
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
2、半桥互补
两个工作片R1、 R2接 入AB、BC桥臂， R1、 R2必须所测应变的符号 相反; 其它桥臂由仪器内 部连接，两个工作片间 相互补偿温度的影响。 应变仪读数为构件实际 应变的2倍。
UBDK4U12
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
实验报告内容
1.挠度计算理论公式：
f
6PL 46Eh3
x2
L——加载位置到支座边缘距离，L=300mm。
P——荷载(N);
E——等强度梁弹性模量（2.1×105N/mm2）;
h——等强度梁厚度(mm);
x——百分表安装位置到支座边缘距离(mm);
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（5）分级施加荷载，每次施加荷载后，读数并记 入 表格。
三、实验报告
1、与理论计算值进行对比，分析误差原因； 计算公式： 6 P L 46 Eh 2
2、比较分析半桥单补、半桥互补、全桥互补的优缺点。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
3、贴片 （1）处理试件表面
①对于钢材，要求清除表面油漆、锈斑、氧化层及油污等， 粘结面平整光洁，并具有一定的粗糙度。 ②对于混凝土，应除去表面浮浆层，打磨混凝土表面，贴 片位置应避开孔洞、石子。 ③然后用丙酮等清洗剂清洗干净，清洗后不得用手触摸 （注意使用丙酮时，要严防烟火）。
❖ ③全桥互补：后面板的“变换器”插头拨下，Ao、Bo、 Co、Do任意两点之间全部断开。20个通道的A、B、C、 D接线柱之间分别接入一个测量应变片。
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实验二、静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（2）打开电源,预热半小时，把功能选择开关置于 校准位置，根据K值确定表头读数，表头具体读 数按10000/K式计算。本实验中应变片的灵敏 系数K= 2.00，对应的标定数为5000。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
❖ ②半桥互补：后面板的“变换器”插头拨下，Ao与Bo 之间接一个12O Ω的电阻，Co与Do短接，20个通道的 A、B接线柱与B、C接线柱接测量应变片。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
3、读数显微镜 掌握其操作和读数方法；
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
测读方法 01 23 4 5 6
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测读1：3.28 mm 测读2：3.62 mm
裂缝宽度：3.62-3.28 =0.34mm
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实验二、静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（3）把功能选择置于测量位置，调节平衡电位器， 使各个点的表头读数为零。
（4）加入固定载荷，通过测量点转换开关的转动 来读取并记录数字面板表的读数(微应变值με)， 测量点指示由红色灯泡对应的测量点示数和旋钮 箭头指示共同表示。
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
❖ 回弹仪操作方法 ❖工作前，将仪器的弹击杆顶住混凝土检测面，轻
压仪器使安扭松开，放松压力时弹击杆徐徐伸出， 此时机芯中的挂钩挂上弹击锤。 ❖用弹击杆顶住混凝土检测面缓慢均匀施压（在脱 钩前不得突然施加冲击力），待弹击锤脱钩，冲 击弹击杆后，弹击锤回弹带动指针向后移动，直 至达到一定位置，指针块上的示值即在刻度尺上 指示出一定数值即为回弹值。
实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
❖贴片步骤 1、选片
①首先根据实验的材料性质及对实验结构应力分布梯 度的估计，选择电阻应变片的标距，根据工作条件选用 应变片的类型，包括形状、片基材料等。
②检查应变片的外观及电阻值。外观有损伤或电阻值相 差较来自百度文库的均不得选用。
2、粘结剂的选择
①抗剪强度高，能正确传递应力；②绝缘良好； ③变形能力大；④蠕变小；⑤粘贴固化工艺简单方便。
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百分表与磁性表 座配合在等强度 梁挠度实验中的 使用
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
2、手持式应变仪
掌握其读数方法及换算关系
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千分表
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
L=250mm
ε=ΔL/L
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（三）静态电阻应变仪的使用方法
1、实验仪器
①CM-1B型静态电阻应变仪； ②贴好应变片的等强度梁； ③温度补偿片。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
2、实验步骤 （1）确定测量方法
❖ ①单臂测量：(即半桥单补：一个温度补偿片同时补偿多 个工作片)。后面板的“变换器”插头插好， Ao与Bo之 间连接温度补偿应变片，Co与Do短接，20个通道的A、 B接线柱接测量应变片。
2.分析计算值与实测值的差异。
误 差实 测 计 值 算 计 值 算 值100%
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
一、实验目的 1、掌握电阻应变片的贴片方法； 2、掌握半桥及全桥测量的接桥方法； 3、掌握静态电阻应变仪的操作规程。
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实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用
❖动态应变是随时间而变化的，须将应变的动态过 程记录下来，因此动态应变仪要与记录器配套使 用，记录结果可直接反映被测应变信号的大小和 变化。
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实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用
DH-5397应变测试系统
等强度梁及位移传感器
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前面板
后面板
动态电阻应变仪
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实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用
❖动态电阻应变仪应用于测量随时间变化的动态应 变，其工作频率一般在5千赫以下。它由测量电 桥、放大器和滤波器等组成。
❖为了同时测量多个动态应变的信号，应变仪一般 有多个通道，每个通道测量一个动态应变信号。
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用 4、回弹仪
自左向右依次为：砂浆回弹仪、砖回弹仪、混凝土回弹仪
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❖回弹仪基本原理 ❖混凝土表面硬度与混凝土极限强度存在一
定关系，回弹仪的弹击重锤被一定弹力打 击在混凝土表面上，其回弹高度和混凝土 表面硬度存在一定关系。 ❖这样可以利用回弹仪测试混凝土表面硬度， 并结合混凝土碳化深度从而间接测定混凝 土强度。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
3、全桥互补
四个工作片R1、 R2、 R3、 R4、全部接入桥路， 各个工作片间相互补偿温 度的影响。相邻桥臂的应 变符号相反，相对桥臂相 同。应变仪读数为构件实 际应变的4倍。
UBDK 4U1234
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❖ 分辩率：0.01mm。 ❖ 量程：5，10，20，30，50mm等。
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
工作原理：利用齿轮传动结构将检测装置的位移值放大， 并将检测的直线往复转动转化成指针的回旋转动，以指 示其位移数值。
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实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用
一、实验目的
1.掌握动态电阻应变仪的使用方法； 2.学习动态数据采集分析系统的使用方法。
二、实验仪器设备
1.动态电阻应变仪； 2.数据采集分析系统（电子计算机）； 3.位移计； 4.贴好应变片的等强度梁。
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目录
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用 实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电
桥中的接桥方法 实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系
统的使用 实验四 钢桁架静力实验
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一、实验目的
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已贴好应变片的等强度梁
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（二）半桥及全桥量测 的接桥方法
1、半桥单补
一个工作片R1接入AB 桥臂，BC桥臂接入温度 补偿片R，其它桥臂由仪 器内部连接，温度补偿 由温度补偿片单独补偿。 应变仪读数为构件实际 应变。
4、检查贴片质量 检查内容包括： ①电阻值；②绝缘电阻；③贴片位置。
5、焊接接线端子及导线 6、作防潮、防水处理
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
应变片的粘贴工艺
构件表面打磨
画出中心线
涂胶贴片 检查贴片质量
贴接线端子
焊接引出线
焊接导线
做防潮防水处理
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5、等强度梁挠度实验
❖仪表及器材 ①等强度梁及附加装置； ②钢尺； ③百分表； ④磁性表座。
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等强度梁及附加装置
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等强度梁挠度实验步骤
①测量等强度的厚度h(mm)； ②在梁上安装带有磁性表座的百分表； ③测量支座至百分表的距离x(mm); ④记录百分表的初始读数； ⑤分级加载：5N,10N,20N，每次加载后测读百分表读数，并记入表格; ⑥分级卸载：20N,10N,5N，每次卸载后测读百分表读数，并记入表格; ⑦重复加载、卸载三次。
1、认识结构检验中常用的各种机械式量测仪表： ①百分表、②手持式应变仪（千分表）、③读数
显微镜、 ④回弹仪
2、基本掌握以上机械式量测仪表的操作技能。
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二、实验内容
1、百分表
❖ 百分表是一种多功能的仪表。单独使用时，可 以量测位移。与其它仪器组合时，可以作为机 械式测力计、倾角仪、引伸装置等的指示机构。
（2）确定应变片的准确位置
在试件表面上画出测点中心线，用十字画画出。注意要画 在处理过的表面范围以外。
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（3）涂胶贴片 在试件表面及应变片背面均匀涂上一层胶，按画 好的十字线贴好应变片，用手轻压，将多余的胶 和空气挤出，并按压一定时间，以使胶固化。
实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用 位移传感器（电测百分表）： ⑴构造组成：百分表里装有一个悬臂梁，悬臂梁端部 通过弹簧挂在百分表限位螺栓上，根部用螺丝固定 在表座上。悬臂梁正反面均贴有应变片，组成惠斯 登电桥。从而将百分表的位移参量转化成电参量。 ⑵优点：运用灵活，可直接读数;将将位移参量转化成 电参量，有利于利用电子计算机。
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实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
❖ 回弹仪操作方法 ❖ 使仪器继续顶住混凝土检测面，进行读数并记录
回弹值，如条件不利于读数，可按下按扭，锁住 机芯，将回弹仪移至他处读数。 ❖ 逐渐对回弹仪减压，使弹击杆自仪器内伸出，待 下一次使用。 ❖ 每次检测时，均应按上述要求，重复操作。
实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
二、实验内容
（一）电阻应变片贴片方法 ❖实验工具
①应变片；②砂纸； ③脱脂棉；④丙酮； ⑤镊子；⑥粘结剂。
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
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现场在混 凝土试件 表面粘贴 应变片
UBD
KU 4
1
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
2、半桥互补
两个工作片R1、 R2接 入AB、BC桥臂， R1、 R2必须所测应变的符号 相反; 其它桥臂由仪器内 部连接，两个工作片间 相互补偿温度的影响。 应变仪读数为构件实际 应变的2倍。
UBDK4U12
山东建筑大学土木工程实验教学中心
实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用
实验报告内容
1.挠度计算理论公式：
f
6PL 46Eh3
x2
L——加载位置到支座边缘距离，L=300mm。
P——荷载(N);
E——等强度梁弹性模量（2.1×105N/mm2）;
h——等强度梁厚度(mm);
x——百分表安装位置到支座边缘距离(mm);
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实验二 静态电阻应变仪的使用和应变片在电桥中的接桥方法
（5）分级施加荷载，每次施加荷载后，读数并记 入 表格。
三、实验报告
1、与理论计算值进行对比，分析误差原因； 计算公式： 6 P L 46 Eh 2
2、比较分析半桥单补、半桥互补、全桥互补的优缺点。
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