浙江省结构检测上岗证培训资料1.ppt

结构检测的仪器、仪表和设备及基本原理 王柏生 仪器仪表的基本组成 基本组成：感受部分、放大部分、显示或记录部分 感受部分：起到感知被测物理量的作用 放大部分：将感知的物理量放大并转换成仪器检测量 显示或记录部分：将仪器检测量显示或记录 机械式百分表 结构检测仪器分类 机械式、电测、光测等，还有结合的 测应变、测位移、测裂缝、测力（荷载）、压力（水、油、气）、温度、振动（加速度、速度、位移）、硬度等等 无损检测类、微损检测类、破损检测类 主要技术（性能）指标 量程（量测范围）：所能量测的最小至最大的量值范围。 最小分度值（刻度值、分辨力）：仪器、仪表所能指示或显示的被测量值最小的变化量。 精确度（精度）：仪器、仪表量测指示值与被测值的符合程度，常用满量程相对误差表示。 灵敏度：被测量发生单位变化引起仪器、仪表指示值的变化值。 静载试验对仪器、仪表的基本要求 结构静载试验对仪器、仪表的基本要求是： 1．性能指标必须满足试验的具体要求，如：量程和精度要足够，灵敏度要合适，并不是越高越好。精度要求最大测试误差不超过5%，而量程建议采用最大被测值的1.25~2倍； 2．重量轻、体积小，要求不影响结构的工作性能和受力情况； 3．读数快、自动化程度高、使用方便； 4．对环境的适应性要强，并且携带方便、可靠耐用； 5．定期鉴定，并有记录；对生产鉴定性试验，使用的仪器、仪表必须由法定授权单位进行鉴定，并出具鉴定报告。 测试仪器的标(检)定 所有结构测试仪器都需要检定、校准或标定； 定期、不定期，使用前、后等等； 按照规范要求、计量认证要求。 例：回弹仪，新使用前、超6000次、率定不合格时要鉴定，使用前要率定；油压千斤顶，使用前要标定。 应变测量的原理和方法 应变计 结构应变ε=du/dL≈⊿u/⊿L，从数学上， ⊿L越小越精确，实际上，材料不均匀性要求⊿L足够大，因此： 对钢结构，材料均匀性好，可采用小标距应变计； 对混凝土结构，非均质材料，应采用较大标距应变计，一般要求标距大于3倍的最大粗骨料直径。 电阻应变测试原理 电阻应变：结构应变→应变片电阻变化→电桥平衡原理→电压变化，检测电压的变化可以得到结构应变。 应变片的粘贴技术，是应变片能真实反映结构应变的保障。 温度补偿：温度补偿片法、工作片自补偿法。 电阻应变片 应变计的选用 应变计的选用通常应注意以下几项主要技术指标： （1）标距l 指敏感栅在纵轴方向的有效长度，根据应变场大小和被测材料的匀质性考虑选择。 （2）宽度a 敏感栅的宽度。 （3）电阻值R 一般应变仪均按120Ω设计，但60～600Ω应变计均可使用。当用非120Ω应变计时，测定值应按仪器的说明加以调整。 （4）灵敏系数K 电阻应变片的灵敏系数，在产品出厂前经过抽样试验确定。使用时，必须把应变仪上的灵敏系数调节至应变片的灵敏系数值，否则应对结果作修正。 （5）温度使用范围 它主要取决于胶合剂的性质。可溶性胶合剂的工作温度约为－20℃～＋60℃；经化学作用而固化的胶合剂的工作温度约为－60℃～＋200℃。 电桥平衡 应变片粘贴技术 具体的粘贴工艺如下： 1）应变片检查分选，可采先用放大镜进行外观检查，要求应变片无气泡、霉斑、锈点，栅极平直、整齐、均匀；然后用万用表检查，应无短路或短路情况，阻值误差不应超过0.5%。 2）测点处理，先检查测点表面状况，要求测点平整、无缺陷、无裂缝等；然后采用砂纸或磨光机进行打磨，要求表面平整、无锈、无浮浆等，光洁度达到▽5；再用棉花蘸丙酮或酒精清洗，要求棉花干擦时无痕迹；必要时（如混凝土结构）还打底，可采用环氧树脂，要求胶层厚度在0.05~0.1mm，硬化后用0号砂纸磨平；最后用铅笔等给测点画十字定位，纵线与应变方向一致。 3）粘贴应变片，先用镊子加住应变片引出线，在背面上一层薄胶，测点上也敷上薄胶，对准位置放上片子；然后在应变片上盖一小片玻璃纸，用手指沿一个方向滚压，挤出多余胶水；最后用手指轻压至胶具有一定强度，松手后应变片不会产生滑动。 应变片粘贴技术 4）固化处理，不同的粘贴胶需要不同的固化时间，对有些胶，在气温较低、湿度较大时需要进行人工加温，可采用红外线灯或电热吹风，但加热温度不应超过50?C，受热应均匀。 5）粘贴质量检查，先用放大镜检查外观，应变片应无气泡、粘贴牢固、方位准确；再用万用表检查是否短路或断路以及电阻值有无变化等，并检查应变片与试件的绝缘度情况等，也可以接入应变仪检查零点漂移情况，要求不大于2με/15Min。 6）导线连接，在应变片引出线底下贴胶布等绝缘材料，使引出线不与试件形成短路；再用胶固定端子或用胶布固定导线，以保证轻微拉动导线时引出线不被拉断；然后用电烙铁焊接导线与引出线，要求焊点饱满、无虚