3.3-3.6衡量仪表.ppt

§3-3　位移测量 3-3-1　线位移测量 线位移传感器（简称位移传感器）可用来测量结构的线位移（简称为位移），测到的位移是某一点相对另一点的位移，即测点相对于位移传感器支架固定点的位移。 常用的位移测量仪器有机械式、电子式及光电式。 1.机械式位移计 机械式位移计构造如图3-16。 刻度值 百分表：A=±0.01mm 千分表：A=±0.001mm §3-3　位移测量 §3-3　位移测量 2.应变梁式位移传感器 电子百分表：通过弹簧把测杆的滑动转变为固定在表壳上的悬臂小梁的弯曲变形，再用电阻应变计把这个弯曲变形转变成应变输出。见图3-17。 3.滑线电阻式传感器 通过可变电阻把测杆的滑动转变成两个相邻臂的电阻变化，与应变仪等接成惠斯登电桥，把位移转换成电压输出。见图3-18。 §3-3　位移测量 4.差动变压器式传感器 把测杆的滑动变成滑动铁芯和线圈之间的相对位移，并转换成电压输出。见图3-18。 5.线位移测定的其他办法 水准仪 拉紧钢丝法 §3-3　位移测量 3-3-2　角位移测量 1.转角测定 （1）杠杆式测角器 §3-3　位移测量 （2）水准式倾角仪 水准式倾角仪，用一长水准管作为感受元件，与微调螺丝和度盘配合，测量角位移。 （3）电子倾角仪 电阻应变式倾角传感器用梁式摆作为感受元件，由于摆的重力，摆上的梁将发生与角位移相应的弯曲变形，再用梁上的电阻应变计把这个弯曲变形转换成应变输出。 2.曲率测定 测挠度通过挠度差近似计算。如图3-20。 3.扭角测定 4.剪切变形 §3-3　位移测量 §3-4　应变场的应变及裂缝测定 电阻应变片测量结果代表的是应变片栅长内的平均应变。不是栅长中点的应变。 一、应变场内任意点的应变 　　可采用重叠贴片法 二、应变场的应变分布 　　数组重叠贴片 §3-4　应变场的应变及裂缝测定 三、裂缝检测 1.确定开裂荷载值 　（1）连续搭接布置应变片 　　（2）裂纹扩展片 　　（3）白色涂层 　　（4）脆漆涂层 　　（5）声发射技术 　　（6）光弹贴片 　　（7）其他方法 　　　　肉眼或放大镜 §3-4　应变场的应变及裂缝测定 2.检测裂缝宽度 　　　刻度放大镜或读数显微镜（图3-21由光学透镜与游标刻度等组成）、裂缝宽度观测仪（图3-22）。 §3-5　力与温度的测量 一、荷载和反力测定 　　 荷重传感器基本原理：用一弹性元件去感受力，这个弹性元件的应变与外力成对应关系的变形。用电阻应变计把这些变形转变成电阻变化然后再进行测量。如图3-23中(d)、(e)、(f)、(h)所示。 二、拉力和压力 　　　用弹簧、环箍或簧片在受力后产生变形，将变形通过机械放大后用指针度盘来表示或借助位移计来反映，通过位移计读数求出力的数值。见如图3-23中(a)、(b)、(c)、(g)所示。 三、内部应变测定 　 埋入式应力栓 　　内埋式差动电阻应变计 　　振弦式应变计 四、温度测量 　　常用热电偶或热敏电阻。 §3-6 数据采集系统 一、组成 传感器部分、数据采集仪部分和计算机(控制器)部分。 数据采集仪部分 （1）与各种传感器相对应的接线模块和多路开关。其作用是与传感器连接，并对各个传感器进行扫描采集。 （2）A/D转换器。对扫描得到的模拟量进行A/D转换、转换成数字量。 （3）主机。其作用是按照事先设置的指令或计算机发给的指令来控制整个数据采集仪，进行数据采集。 （4）储存器。可以存放指令、数据等。 （5）其他辅助部件。 计算机部分 　主机、显示器、存储器、打印机、绘图仪和键盘等。 §3-6 数据采集系统 二、各部分的作用 1.传感器 　　感受各种物理变量，并把这些物理量转变为电信号。 2.数据采集仪 　　　对所有的传感器通道进行扫描，把扫描得到的电信号进行A/D转换，转换成数字量，再根据传感器特性对数据进行传感器系数换算，然后将这些数据传送给计算机，或者将这些数据打印输出，存入磁盘。 3.计算机 　在采集过程中，通过数据采集程序的运行，计算机对数据采集仪进行控制。计算机还可以对数据进行计算处理、实时打印输出和图像显示以及存入磁盘文件。计算机的另一个作用是在试验结束后，对数据进行处理。 §3-6 数据采集系统 三、分类 按其系统组成的模式大致可分为以下几种： 　　1)大型专用系统 　　2)分散式系统 　　3)小型专用系统 　　4)组合式系统 §3-6 数据采集系统 四、数据采集的过程 1.数据采集流程 1）各种物理量通过传感器被转换成电信号； 2）通过数据采集仪的扫描采集进入采集仪； 3）通过数字转换，变成数值量； 4）通过系数换算，变成代表原始物理量的数值； 5）计算机再对这些数据进行处理，数据打印输出、存入磁盘。 2.数据采集程序 数据采集是