埋入式应变计监测系统

振弦式应变计使用指南：1.测量，测量振弦式应变计先将测量线连接振弦读数仪，将各色夹子对应连接上应变计的输出电缆，黑、红测频率，白、绿测温度。振弦式应变计内附有智能识别芯片，其内存贮有该应变计的编号、系数K、温度修正系数b等信息。用读数仪测量时会自动将识别信息读出，顺序存入读数仪内，通讯给计算机，方便快速统计计算及查询，使测量实现人工智能无纸化操作。工程现场多支应变计电缆被意外挖断，用读数仪测量一遍，自动识别出每支应变计所对应的编号及身份信息。2.应变计故障排查，当振弦式应变计测量出现故障时，可用万用表检查应变计芯线间的电阻值，其正常状况红、黑芯线电阻值通常为300Ω左右；绿、白芯线电阻值在温度25℃时应为3kΩ左右；红、黑线对绿、白线或对屏蔽线(裸线)间绝缘电阻值应﹥50MΩ(测量绝缘电阻时可使用100V直流兆欧表，万用表测量绝缘电阻应用MΩ档，其值应为无穷大∞)。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的。埋入式应变计监测系统

电阻应变计半导体应变计，将半导体应变计安装在被测构件上，在构件承受载荷而产生应变时，其电阻率将发生变化。半导体应变计就是以这种压阻效应作为理论基础的，其敏感栅由锗或硅等半导体材料制成。这种应变计可分为体型和扩散型两种。前者的敏感栅由单晶硅或锗等半导体经切片和腐蚀等方法制成，后者的敏感栅则是将杂质扩散在半导体材料中制成的。半导体应变计的优点是灵敏系数大，机械滞后和蠕变小，频率响应高;缺点是电阻温度系数大，灵敏系数随温度而明显变化，应变和电阻之间的线性关系范围小。正确选择半导体材料和改进生产工艺，这些缺点可望得到克服。半导体应变计多用于测量小的应变(10-1微应变到数百微应变),已普遍用于应变测量和制造各种类型的传感器(见电阻应变计式传感器)。埋入式应变计监测系统双层应变计，在进行薄壳、薄板应变的测量时，需要在壳和板的内、外表面对称贴片。

特殊的应变计：1.疲劳寿命计，疲劳寿命计的敏感栅是由经过退火处理的康铜箔制成，夹在两层浸过环氧树脂的玻璃纤维布中间形成。当应变计粘贴在承受交变载荷的构件上时，应变计丝栅在交变载荷作用下发生冷作硬化，而使电阻发生变化，电阻变化值与交变应力的大小、循环次数成比例，通常可用实验方法来建立经验公式。使用时可由电阻变化来推算交变应变的大小及循环次数，从而预测构件的疲劳寿命。2.大应变量应变计，用于量测5～ 应变或超弹性范围应变用的，如图2-10。为避免丝栅与粗引线间的应力集中，中间采用细引线过渡。箔式应变计的引线应弯成弧形，然后再焊接，敏感栅是由经过获得大变形及退火处理的康铜制成，基底可用浸过增塑剂的纸(应变5～12%)或聚蹴亚胺(应变20%)，粘结剂可用环氧树脂，聚氨脂填加增塑剂制成。这种应变计受压时敏感栅会发生轴向屈曲，故承受的拉应变远大于压应变。因此，当用于交变应变量测时，量测范围不应超过容许的压应变界限。

混凝土埋入式应变计埋设方法，根据设计要求确定应变计的埋设位置以及方向。一般要求应变计的轴线与结构物轴线或中心线或设计方位的不重合误差不超过2°，位置误差不超过2cm。回填应变计周围的混凝土时，要谨慎施工，剔除混凝土中粒径70mm以上的骨料，人工分层振捣密实。回填料较终应填筑超过应变计表面1.5m以上。振捣器与仪器的较距离应大于振动半径并不小于1m。埋设时要经常检查应变计的位置和方位，及时发现并纠正，应变计损坏应及时更换。埋设后，应做好标记，专人守护，以防人为损坏。单向应变计：可在混凝土振捣后及时在埋设部位造孔（槽）埋设。应变计选择考量因素，应变计长度；应变计模式中的应变计数量；应变计模式中的应变计排列；栅极电阻。

应变计敏感栅材料和基底材料的选择：60℃以内、长时间、较应变量在1000μm/m以下的应变测量，一般选用以康铜合金或卡玛合金箔为敏感栅、改性酚醛或聚酰亚胺为基底的应变计(BE、ZF、BA及日用衡器类应变计系列）；150℃以内的应变测量，一般选用以康铜、卡玛合金箔为敏感栅、聚酰亚胺为基底的应变计（BA系列）；60℃以内高精度传感器常用以康铜合金或卡玛合金箔为敏感栅、改性酚醛为基底的应变计（BF、ZF系列）。应变计敏感栅结构型式的选择：测量未知主应力方向试件的应变或测量剪应变时选用多轴应变计，前者可用三轴互相夹角为45°，或60°，或120°等的应变计，后者用夹角为90°的二轴应变计；测量已知主应力方向试件的应变时，可选用单轴应变计；用于压力传感器的应变计可选用圆形敏感栅的多轴应变计；测量应力分布时，可选用排列成串或成行的5～10个敏感栅的多轴应变计。埋入式振弦应变计输出的频率信号易于处理，并适合长距离传输。埋入式应变计监测系统

振弦式应变计，一种用振弦来进行测量的应变传感器。埋入式应变计监测系统

电阻应变计张丝式应变计，它是利用一定结构使金属电阻丝张紧并能直接受力而产生电阻-应变效应的一种应变计,又称非粘贴式应变计。一种测量微小压力的张丝式应变计是将金属电阻线绕在固定于弹簧片上的数个柱子上制成的。当压力通过连杆加到弹簧片上时，弹簧片的变形使柱子移动，从而改变电阻线圈的张力而使其电阻发生变化。线圈连接成桥式电路，于是电桥由于桥臂电阻的变化而失去平衡，产生正比于压力的输出电压。利用张丝式应变计的原理还可制成扭矩传感器和加速度计。埋入式应变计监测系统