《建筑结构试验》试验报告
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实验一钢弦传感器的工作原理及应变测试
一、试验目的及要求
1、掌握表面、内置钢弦传感器测试结构静应变的原理及方法;
2、掌握内置、表面传感器的安装要点及注意事项;
3、了解索结构内力测试采用弦式传感器的工作原理及优点。
二、试验仪器及设备
JMZX-215型钢弦传感器、JMZX-212型钢弦传感器、JMZX-200X综合测试仪、502胶、砂纸、丙酮、标准杆、扳手,砝码。
三、试验内容及步骤
1、在构件上画出将要黏贴钢弦传感器的位置,将表面打磨平整,用丙酮溶液将表面擦拭干净。
2、将钢弦传感器的底座黏贴在画好的黏贴的位置,再将钢弦传感器安装在底座上,固定好传感器,调整初始读数,并记录初始读数。
3、分级加载,并记录每级荷载下的钢弦传感器的读数。
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四、试验报告
1、根据附录所给公式,整理测点应变、应力随荷载变化历程;
钢弦传感器测试数据记录表(E=×105 MPa)
2、分析钢弦传感器读数变化,分析表面传感器调整初读数的原因;
钢弦传感器在受拉的时候应变增大,在受压的时候应变减小,即拉增大,压减小。
表面钢弦传感器的测试范围是0~5000με,所以需要根据具体的测试要求来调整钢弦传感器的初读数,使得预留的测试范围能够满足测试要求。
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实验二半桥、全桥测量等强度梁的应变
第一部分常温电阻应变片的筛选和粘贴
一、实验目的
掌握使用万用表筛选电阻应变片的方法、掌握应变片的粘贴、引线连接技术。二、实验仪表与器材
数字式万用电表、电桥、兆欧表、粘结剂(502胶)、等强度梁试件、补偿块、常温应变片、接线端子、电烙铁、镊子、砂布、剪子、聚乙烯塑料薄膜、脱脂棉、丙酮、钢尺、划针、引线以及防潮剂(蜂蜡或环氧树脂胶)。
三、实验方法和实验步骤
1、筛选电阻应变片。
2、粘贴电阻应变片。
3、检验应变片的粘贴质量。
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4、固定测量导线。
5、对应变片进行防护处理。
四、数据记录
记录筛选出的电阻应变片的标称阻值和实际阻值、以及焊接后对应的阻值,并对应变片进行分组。
电阻阻值记录表
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第二部分应变仪的使用技术
一、实验目的
掌握静态电阻应变仪的使用和进行单点应变测量的基本原理;掌握应变片半桥及全桥应变测量的接线方法,了解不同桥路接线方式的工作特点。
二、实验仪器和设备
静态电阻应变仪、已经粘贴好应变片的等强度梁、温度补偿块及温度补偿片。
三、实验报告
1、阐述半桥以及全桥测量电路的连接方法和工作特点。
(1)进行半桥测量。
半桥单补法:将工作应变片接至后面板1-10号接线端子板的A,B端子,B,C端子与温度补偿应变片连接,调节与应变片连接的端子板相对应的平衡电位器,使应变仪显示值为0,旋转选择开关至各个档位,依次调整平衡,就可以准备进行应变测量了。应注意,未接应变片的档位,应变仪的显示值将无序闪动,无法调节至0;进行应变测量时,应按照工作应变计出厂时所标明的灵敏系数,调整应变仪的灵敏系数开关,使之相等,否则应变仪的输出值与工作应变片的实际应变值将存在较大误差。
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半桥公共补偿法:半桥测量时,除选择单独温度补偿模式外,还可以选用公共补偿模式。即将工作应变计依次分别接至各个接线端子的A、B端子上,在公共补偿端子,连接一只公共温度补偿应变片,按照上述的方法调节各个测点电路,即可正常工作。
半桥互补法:当桥路中连接的2只应变片都是工作应变片时,可采用与半桥单补法相同的连接模式,2只工作应变片互相进行温度补偿,并具有较高的桥臂系数。电路调整方法与前述方法相同。
(2)进行全桥测量。将桥路模式开关拨动至全桥位置,调整灵敏系数开关,使其与所选用的工作应变片标明的灵敏系数相同,将4个桥臂的应变片组成测量电桥,依次连接到接线端子板的A、B、C、D端子上,调节平衡电位器,使其达到平衡状态,依次连接并调节好每一个测点,测量准备工作即已完成。应注意,应变仪只能在半桥或全桥单一模式下工作,因此,应变仪正常工作时,不允许半桥模式和全桥模式混合使用。
第三部分半桥、全桥测量等强度梁的应变值
一、实验目的
熟练掌握电阻应变仪对等强度梁的应变进行半桥及全桥测量,理解理论计算值与实际实验值之间的关系。
二、实验设备及仪表
静态电阻应变仪、等强度标准钢梁、50N砝码(6个)、直尺1把。等强度钢梁几何尺寸及应变片粘贴情况参见图1。
图1 等强度钢梁几何尺寸及应变片粘贴位置
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三、实验报告
1、记录四种桥路连接的实验数据。
A-A截面的应变
1)半桥单补测量桥路
0N
试验荷载0N50N100N150N100N(
50N
应变值
2)半桥互补测量桥路
0N50N100N150N100N50N0N 、
试验荷载
应变值【
2.全桥接线与测量
1)全桥单补测量电路
试验荷载0N50N100N{
100N50N0N
150N
应变值<
2)全桥互补测量电路
试验荷载0N50N100N150N100N50N0N
应变值、
2、通过四种桥路的连接与测试,分析四种桥路的连接方式的优、缺点。
半桥单补测量电路接法的优点是:试验时使用应变片个数少,电路连接方式简单,桥臂系数为1,应变测量值与应变显示值相同;缺点是:桥路无放大作用,测量时电桥灵敏度较低。
半桥互补测量电路接法的优点是:试验时使用应变片个数较少,电路连接方式简单,电桥具有放大能力,放大倍数为2即桥臂系数为2,应变测量值与应变显示值不相同,读数是实际应变值的2倍,测量电路灵敏度较高;缺点是:桥路需用应变计较多,实际应变测量范围减少1倍。
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