应变计是一种重要的岩土工程工具，用于测量地下洞室、隧道、建筑物、混凝土、砌石坝、桥梁和土壤/混凝土埋件等中的应变。应变计的主要用途是间接定量确定应力及其随时间的变化。应力变化通过乘以mea确定由弹性模量确定的应变。
这是关于应变计你需要知道的一切。我们已经介绍了它的工作原理、特点、特点以及应用领域。
什么是应变计?
应变仪Strain Gage是由Edward E. Simmons和Arthur C. Ruge在1938年发明的。它是岩土工程领域用来测量任何结构(大坝、建筑物、核电站、隧道等)的应变量的重要传感器之一。应变计的电阻随施加的力而变化，它将力、压力、张力、重量等参数转换成电阻的变化，以便日后测量。
每当外力作用于物体时，物体往往会改变其形状和大小，从而改变其阻力。应力是物体的内部抵抗能力，而应变是物体所经历的变形量。
任何基本的应变计都由一个绝缘的柔性衬垫组成，衬垫支撑着金属箔图案。量规是用粘合剂粘在受应力物体上的。物体中的变形导致箔变形，最终改变箔的电阻率。电阻率的变化是用惠斯通电桥测量的，它与应变有一个叫做规范因子的量有关。
应变计是如何工作的?
应变计取决于任何导体的电阻率。任何导电装置中的电阻都取决于它的长度以及横截面面积。
假设L1是钢丝的原始长度，L2是施加外力后的新长度，则应变（ε）由以下公式给出：
ε= (L2-L1) / L1
现在，每当外力改变物体的物理参数时，它的电阻率也会改变。应变计通过使用应变系数公式.
在实际监测的情况下，在建造混凝土结构或纪念碑时，荷载施加在称重传感器的荷载施加点，称重传感器由其下方的应变计组成。一旦施加力，应变计就会变形，这种变形会导致其电阻发生变化，从而最终改变输出电压。
应变片系数为应变片的灵敏度系数，由公式给出:
GF=[ΔR/（R）G* ε)]
哪里
ΔR=应变引起的电阻变化
RG=未变形仪表的电阻
ε=应变
普通金属箔的规格系数通常略高于2。惠斯通电桥的输出电压SV由公式给出:
SV={EV x[（GF xε）/4]}
哪里
EV是电桥励磁电压
不同材料的计量系数如下所示：
| 材料 | 规范系数 |
| 金属箔应变计 | 2 - 5 |
| 薄膜金属（如康铜） | 2. |
| 单晶硅 | -125至+200 |
| 多晶硅 | ±30 |
| p型锗 | 102 |
| 厚膜电阻器 | One hundred. |
应变计的工作原理是什么？
应变片的工作原理是电导原理及其与导体几何形状的关系。只要导体在弹性范围内拉伸，它就不会断裂，只是会变窄变长。同样，当它被压缩时，它会变得更短更宽，最终改变它的阻力。
我们知道，电阻直接取决于导体的长度和横截面积，如下所示：
R=L/A
哪里
R=电阻
L=长度
A =横截面面积
导体形状和尺寸的变化也会改变其长度和横截面积，最终影响其电阻。
任何典型的应变片都有一条细长的导电条，它以锯齿状的平行线排列。将它们以之字形排列的原因是，它们不会增加灵敏度，因为对于整个导电条来说，给定应变的电阻变化百分比对于任何一条导线都是相同的。
此外，单个记录道容易过热，这会改变其电阻，因此难以精确测量变化。
如何用应变计测量应变？
如前所述，应变计根据导体电阻的原理工作，通过以下公式得出应变计系数的值：
Gf = [Δr / (rg * ε)]
现在，在实践中，物体应变的变化是一个非常小的量，只能用惠斯通电桥来测量。惠斯通电桥电路如下所示。
惠斯通电桥是由四个具有激励电压的电阻组成的网络，v前任那是应用在桥上的。惠斯通电桥是两个并联分压器电路的等效电路，R1和R2是其中一个，R3和R4是另一个。
惠斯通电路的输出如下:
vo= ((R3/R3+R4) – (R2/R1+ 2) * V前任
当R1/ R2 = R4 / R3时，输出电压vo为零，电桥被称为平衡。因此，R1、R2、R3和R4值的任何变化都会改变输出电压。如果用应变计更换R4电阻器，即使电阻的微小变化也会改变输出电压Vex，Vex是应变的函数。等效应变输出和电压输出始终有2:1的关系。
应变计的特性
应变计的特点如下：
- 它们非常精确，不会受到温度变化的影响。但是，如果它们确实受到温度变化的影响，则可以使用热敏电阻进行温度校正。
- 由于输出为电信号，因此非常适合远距离通信。
- 应变计维护方便，使用寿命长。
- 由于工作原理简单，元件数量少，应变计的生产很容易。
- 应变计适合长期安装。但是，安装时需要采取某些预防措施。
- Encardio Rite生产的所有应变计均采用不锈钢密封制成，因此yb亚博网址是多少防水。
- 它们完全封装，以防止搬运和安装损坏
- 应变计的远程数字读数也是可能的
应变计在哪里使用？|应变计的应用是什么？
应变计广泛应用于岩土工程监测领域，用于对结构、大坝、隧道和建筑物进行持续检查，以便及时避免事故。应变计的应用包括：
航空航天
应变计固定在结构承重部件上，用于测量飞机机翼偏转或变形载荷路径上的应力。
应变计连接至惠斯通电桥电路，其应用领域包括车载信号调节装置、励磁电源和读取现场测量所需的遥测。
电缆桥架
桥梁仪表用于验证设计参数、评估桥梁施工中使用的新技术的性能、验证和控制施工过程以及后续性能监测。
仪表良好的桥梁可以提醒主管当局即将发生故障，以便采取预防措施。选择合适的传感器类型、技术、测量范围及其在桥上的位置对于优化成本和充分利用仪器的优势非常重要。
有必要定期监测桥梁的任何变形，因为它可能导致致命的事故。应变计技术被用于大型桥梁的实时监测，使检查更加精确。
例如，Allahabad Naini的亚穆纳大桥是一座跨越亚穆纳河的630米斜拉桥。桥上安装了许多测量通道，可以感应风速和电缆上的应变。
轨道监测
应变计在钢轨安全方面有着悠久的历史。它用于测量钢轨上的应力和应变。应变计在不影响钢轨的情况下测量轴向张力或压缩。在紧急情况下，应变计可发出警告，以便尽早进行维护，以尽量减少对轨道交通的影响。
旋转设备的扭矩和功率测量
应变计可以测量电机、涡轮或发动机对风扇、发电机、车轮或螺旋桨施加的扭矩。你会在发电厂、船舶、炼油厂、汽车和工业中找到这种类型的设备。
应变计为何重要?
应变计广泛应用于岩土工程监测和仪器领域，用于不断监测大坝、隧道内衬、结构、建筑物、斜拉桥和核电厂，以避免发生事故和事故，防止其变形。
及时采取行动可以避免因畸形造成的事故和生命损失。因此，应变片是岩土工程领域的重要传感器。
应变计安装在这些结构上，然后通过数据记录器和读出装置远程检索来自这些结构的完整数据。它们被认为是确保生产力和安全的重要测量设备。
应变计的类型
根据工作原理，应变计有几种类型:机械的、光学的、声学的、气动的或电气的。考虑到安装，应变片可以是粘接或非粘接的，根据结构，我们可以有箔、半导体和光电应变片。
yb亚博网址是多少Encardio rite主要处理六种不同类型的应变计：
1.型号EDS-11V/密封振动线应变仪
这个EDS-11V型应变计适用于埋置在土壤或混凝土中，或通过焊接在钢结构上进行表面安装。它提供了有关压缩应变和拉伸应变的大小和分布及其随时间变化的重要定量数据。
Encayb亚博网址是多少rdio rite应变仪采用最新的振弦技术，在大坝、桥梁、地下洞室、下水道/地铁/铁路/公路隧道、矿山、钢结构和其他需要进行应变测量的应用领域提供压缩应变和拉伸应变的远程数字读数。
长期稳定性通过热循环和负载循环实现，这是一种独特的夹线方法，通过电子束焊接在传感器内部产生1/1000托的真空。这导致氧化、水分、环境条件和任何进水的影响被完全消除。
密封式振弦式应变计的工作原理
Encayb亚博网址是多少rdio-rite振动钢丝应变仪主要由一根磁性的、高抗拉强度的拉伸钢丝组成，一端被锚定，另一端根据应变的变化成比例位移。
应变的任何变化都直接影响到导线的张力，从而导致导线振动频率的相应变化。读出装置读出电线振动的共振频率。应变与频率的平方成正比，读数单元能够直接在应变中显示这一点。
密封式振动线应变计的特性
- 该应变计精度高，坚固耐用，成本低
- 它确保了长期稳定性和高可靠性
- 它在0.001托的真空下密封
- 应变计由不锈钢结构制成
- 它不需要任何特殊的安装和维护
- 随应变计提供多种附件
- 可以用热敏电阻来校正温度
- 应变测量的远程数字读数
- 轻松记录数据
密封振动线应变计的应用
- 混凝土、岩石和钢结构应变的测量和监测
- 地下洞室及隧道支护肋应力分布研究
- 混凝土和砌体中应力分布的测定和监测堤坝
- Y形截面的测试
- 压力井应力监测
2.EDS-12V型/姊妹杆式应变计
yb亚博网址是多少EDS-12V型应变计是专门为嵌入混凝土结构而设计的。这是测量混凝土结构（如桩、地下连续墙/泥浆墙、桥台、隧道衬砌、大坝、基础等）应变的理想选择。
振弦式姐妹杆应变仪的特性
- 适合长期安装
- 易于安装和防水
- 可靠和精确的测量是可能的
- 完全封装，防止搬运和安装损坏
- 坚固的结构
振弦式姐妹杆应变仪的应用
- 适用于钢筋混凝土结构的应变测量
- 混凝土桩和现浇混凝土桩的应变测量。
- 地下连续墙的应变测量
- EDS-12V型隧道衬砌、大坝和隧道中的应变测量桥桥台
- 提供可靠的高分辨率读数
3.EDS-20V系列/振弦式应变计
振弦式应变计系列中有三种不同型号：
- EDS-20V-AW/电弧焊接应变计
模型EDS-20V-AW基本上由两个端件组成，由一根管连接，管内装有一段磁性、高抗拉强度的拉伸钢丝。导线通过固定在每个端件上的一组双“O”形环密封在管中。双O形密封圈可适当保护应变计不进水。通过热收缩管在应变计上提供额外的防水层，以防止水进入。
管子在中间变平，以容纳收缩中的传感器组件。传感器构成应变计的一个组成部分。应变计更适合滴水或流水或可能浸没在水中的位置。
为了安装应变计，两个环形安装块在安装夹具和虚拟量规的帮助下精确定位和对齐，并焊接到结构上。然后，最终用实际应变计替换虚拟应变计，并用每个试块上的一对固定螺钉将其固定到位。
可灌浆钢筋环形安装块可用于将应变计表面安装到混凝土结构上。
- EDS-20V-E/低量程埋入式应变计
模型EDS-20V-E振动丝应变仪是一种用于测量地下洞室、隧道、建筑物、混凝土和砖石坝等场所的应变的仪器。应变计适用于埋入土壤或混凝土中。
埋入式应变片类似于弧焊式应变片，除了安装块被不锈钢法兰取代。
- EDS-20V-SW/点焊应变仪
在EDS-20V-SW型可点焊应变计，不锈钢箔片固定在每个端块上，可通过环氧树脂点焊或固定应变计。仪表由一个小压缩弹簧预紧。初始张力可在安装过程中设置，以根据需要提供最大的张力或压缩范围。该仪表仅用于平面。
4.EDS-21V型系列/高量程应变计
yb亚博网址是多少Encardio rite系列高量程振弦应变计用于测量高达5000微应变的应变。本系列中有两种不同的型号：
- EDS-21V-E/高量程埋入式应变仪
EDS-21V-E型是一种与EDS 20V-E型非常相似的应变计。高量程应变计用于测定混凝土块、地下洞室、隧道、建筑物、混凝土、砌石坝等中的应变。仪器两端的不锈钢法兰可直接嵌入任何混凝土中。
混凝土体的变形反映在钢丝的张力变化中，导致振动频率的改变。
高量程埋入式应变计可测量高达3000微应变。
- EDS-21V-AW /高量程电弧焊接应变计
yb亚博网址是多少EDS-21-AW型通过焊接在钢结构（如桥梁、桩、Y形截面、压力轴、隧道衬砌和支架等）上进行表面安装。它用于确定复合结构钢或混凝土表面的应变。
电弧可焊应变计的应变范围为5000微应变，有效标距为150 mm。
5.EDS-40D型动态应变计
yb亚博网址是多少cardio-rite EDS-40D型是一款高精度应变计，具有高频响应，可用于动态应变或应力监测。动态应变片通常用于结构健康监测。它安装在需要监测应力/应变的结构钢膜上。模型EDS-40D在压力变化迅速且需要动态监测的应用中非常有用。
yb亚博网址是多少动态应变计适用于长期监测，因为它配备防水装置，即使在恶劣环境下也能正常工作。
常见问题
轨距长度是多少?
不引入一定程度的误差就不可能测量非线性应变场，因为应变不能用任何类型的量规在某一点上测量。
在这种情况下，误差取决于量规长度和量规宽度。机械应变片的应变片尺寸是通过与试件接触的两刀刃之间的距离和可动刀刃的宽度来计算的。
什么是仪表灵敏度？
灵敏度可定义为应变计刻度上可读的最小应变值。
量规的选择高度依赖于所需的灵敏度程度，而且通常选择灵敏度非常高的量规会增加测量方法的复杂性。
用应变计表示的范围是多少?
应变计的下一个特性是它的量程。该范围表示在不重置或更换应变片的情况下可以记录的最大应变。
此外，量程和灵敏度是相互关联的，因为高灵敏度的测量仪响应的是带有指示器偏转的小应变，量程通常受限于指示器的满量程偏转。
应变计的精确度是多少?
在机械应变计中，不准确可能是由于失去运动造成的，如齿隙齿轮系、摩擦、温度变化、机构磨损、滑动或部件弯曲或偏转。
应变计可重复使用吗？
机械应变计的主要优点是易于使用、成本相对较低以及可重复使用。电阻应变计克服了机械应变计的大部分缺点。
为什么在应变测量中使用惠斯通电桥？
并非总是需要使用惠斯通电桥电路来测量电阻。四线欧姆电路的主要优点是引线不会影响数值，因为电压直接通过应变计元件检测。
压力是什么?
当外力作用在物体上时，它是物体内部压力的量度。力越大或作用面积越小，材料变形的可能性越大。
应变是一个无单位量，因为分子和分母中的值始终具有相同的单位。
S=Δx/x
哪里
S=应变（单位小于）
Δx =尺寸变化量(m为纵向应变或剪切应变，m3为体积应变)
X=原始尺寸（纵向或剪切应变为m，体积应变为m3）
什么是应变?
物体的变形量称为应变。应变定义为力产生的长度变化除以材料的原始长度。
应力用σ表示。它被表示为N/m2。
应力公式表述如下：
σ= F / A
哪里
F=施加的力
A=力作用的面积
这都是关于应变计的类型、规格、工作原理和应用。如果你有任何疑问，请在下面的评论中告诉我们。
