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1、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,实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用,一、实验目的 1、认识结构检验中常用的各种机械式量测仪表： 百分表、手持式应变仪（千分表）、读数显微镜、 回弹仪 2、基本掌握以上机械式量测仪表的操作技能。,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。 分辩率：0.01mm。 量程：5，10，20，30，5
2、0mm等。,实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用,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。,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,实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用,千分表,L=250mm =L/L,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；,实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用,测读方法,测读1：3.28 mm,测读2：3.62 mm,裂缝宽度：3.
3、62-3.28 =0.34mm,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,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。,实验一 常用机械式量测仪表的构造与使用,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
4、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 等强度梁及附加装置； 钢尺； 百分表； 磁性
5、表座。,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 测量等强度的厚度h(mm)； 在梁上安装带有磁性表座的百分表； 测量支座至百分表的距离x(mm); 记录百分表的初始读数； 分级加载：5N,10N,20N，每次加载后测读百分表读数，并记入表格; 分级卸载：20N,10N,5N，每次卸载后测读百分表读数，并记入表格; 重复加载、卸载三次。,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：,2.分析计算值与实测值的差异。,L加载位置到支座边缘距离，L=300mm。,E等强度梁弹性模量（2.1105N/mm2）;,P荷载(N);,h
6、等强度梁厚度(mm);,x百分表安装位置到支座边缘距离(mm);,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,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。,二、实验内容 （一）电阻应变片贴片方法 实验工具应变片；砂纸；脱脂棉；丙酮；镊子；粘结剂。,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,现场在混凝土试件表面粘贴应变片,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
7、，根据工作条件选用应变片的类型，包括形状、片基材料等。检查应变片的外观及电阻值。外观有损伤或电阻值相差较大的均不得选用。2、粘结剂的选择 抗剪强度高，能正确传递应力；绝缘良好； 变形能力大；蠕变小；粘贴固化工艺简单方便。,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。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。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）。 （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
8、字画画出。注意要画在处理过的表面范围以外。,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。 4、检查贴片质量检查内容包括：电阻值；绝缘电阻；贴片位置。 5、焊接接线端子及导线 6、作防潮、防水处理,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,构件表面打磨,画出中心线,涂胶贴片,贴接线端子,焊接引出线,焊接导线,检查贴片质量,做防潮防水处理,应变片的粘贴工艺,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,
9、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。,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。,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
10、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。,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 CM-1B型静态电阻应变仪； 贴好应变片的等强度梁； 温度补偿片。,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 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。,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,半桥
11、互补：后面板的“变换器”插头拨下，Ao与Bo之间接一个12O 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。,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,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。,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。,实验二、静态电阻应变仪的
12、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)，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。,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、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： 2、比较分析半桥单补、半桥互补、全桥互补的优缺点。,（5）分级施加荷载，每次施加荷载后，读数并记入 表格。,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
13、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。,实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用,前面板,后面板,动态电阻应变仪,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。 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
14、号的大小和变化。,实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用,DH-5397应变测试系统,等强度梁及位移传感器,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）： 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。 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。,实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用,三、实验步骤 1.安装试件； 2.安装位移传感器、粘贴应变片； 3.将应变片、位移传感器与动
15、态电阻应变仪的桥盒连接； 4.确定应变仪的量程； 5.利用砝码对动态应变仪进行标定（加5N荷载，记下相应的应变值和挠度值）； 6.加载并记录曲线。,实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用,5N荷载时： 对应的荷载应变：81.8，相应的位移：0.67mm， 对应的位移应变：34.0 ,每个微应变对应0.019mm。,实验三 动态电阻应变仪及动态数据采集分析系统的使用,四、实验报告内容 1、做出位移与荷载的相关曲线 2、对实验结果进行分析讨论,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,一、实验目的 1、了解静载结构实验常规量测项目。 2、量测钢桁架在外
16、荷载作用下的工作性能。 3、掌握应变片的粘贴技术和多点量测接桥方法。 4、了解利用杠杆进行重物加载的方法。,二、实验设备及仪表 1、钢桁架模型及加载设备一套。 2、百分表三个。 3、电阻应变片若干。 4、静态电阻应变仪一套。,实验四 钢桁架静力实验,钢桁架模型钢桁架一榀，跨度1.5m，材料为HPB 235钢，直径14mm（A153.9mm2），E=2.1x105 N/mm2。,实验四 钢桁架静力实验,加载设备（杠杆加载）,实验四 钢桁架静力实验,三、实验内容 1、在钢桁架模型上粘贴应变片，并与静态应变仪连接； 2、采用在跨中施加一集中荷载P，最大值为3kN，分6级加载，每级0.5kN； 3、每次加载后5分钟测读各杆件应变； 4、记录加载过程中跨中位移与荷载的关系曲线。,
