靜態應變儀指在非破壞的情況下，對結構的荷載及材料的變形等非電量進行電測的儀器。基本結構由測量電橋、交流放大器、相敏檢波器、平衡指示器、振盪器、電源以及轉換箱等組成。這類儀器可用來測量礦山壓力、材料變形以及工程結構件的應力和應變。用鑽孔卸除應力法可以測量圍岩的應力狀態。
基本介紹
- 中文名：靜態應變儀
- 外文名：Static strain gauge
- 基本原理：單片機技術
- 套用領域：物理
結構及工作原理,主要類型,操作步驟,使用注意事項,維護和保養,主要技術指標,主要設計特點,常見故障及檢查措施,
結構及工作原理
工作原理圖本機橋路機理採用恆壓源模式，電子開關切換測點，電路新穎，工作合理。橋路平衡採用初值扣除的方法，測量前將每個測點橋路不平衡值即初始值存貯，在隨後測量中將該點初值扣除，實現了自動平衡的功能。
為簡化操作，本機僅用7隻按鈕實現通道選擇、參數設定、測量值顯示等基本功能，具有簡單易學，使用方便。對於橋路形式、應變片阻值及靈敏係數和力感測器滿度值、mV/V(靈敏度)等參數，均由按鍵設定。當使用計算機控制時，一切功能均由計算機控制。
主要類型
通用型/教學型(CM1A型靜態應變儀)
CM1A型靜態應變儀的主機內置低功耗微處理器，面板上內置嵌入式微型印表機，通過RS232接口與計算機連線，配有專用軟體，可進行數據採集分析處理，可做到邊採集邊傳輸。
多功能型/數字鍵盤控制(CM1J型靜態應變儀)
CM1J型採用數字鍵盤功能，測點選擇及應變片靈敏度設定更加方便，同時運用專用數學模型，可直接顯示力值、位移值，為多種測量提供簡便易行的使用方式。內置非易失記憶體，可進行99級數據存儲及回放，方便野外工作。通過RS232接口與計算機連線，可進行數據採集、分析、處理。
螺栓組實驗台專用型(CM12型靜態應變儀)
CM12型靜態應變儀是按照螺栓組實驗台實際使用情況而研製的靜態應變測量系統，可對16個測點的應變值進行實時監視(數據約2秒更新一次，最快可達1秒)，便於螺栓組的預緊平衡調節，減預緊應變的測量值、含預緊應變的測量值可自動轉換，測量數據按命令進行多級存儲，12個測量點的減預緊應變值(載入值)可繪製單、雙工位坐標圖等功能。
快速型/多窗型(CM1H型靜態應變儀)
CM1H型靜態應變儀是力學實驗裝置專用應變儀，儀器面板直接顯示多點應變數據，使測試更直觀、方便，是國內操作最簡便，性能最先進的多窗靜態應變測試系統，可分為六表頭、八表頭兩種形式。
工程型/可擴展(CM1L型靜態應變儀)
CM1L型靜態應變儀採用全數字智慧型化設計，測量功能豐富，可用一台計算機通過RS485接口直接觀察最多256台儀器的測試狀態，在1秒鐘內實現監測所有測點數據的採集及顯示。
工程型/分散式(CM5658型靜態應變儀)
CM5658型靜態應變儀採用分散式設計，高速、高精度測量，採用全程控操作，最大可測1024點，軟體功能更豐富，可多視窗顯示16通道數據、柱狀分布圖、T-Y圖及X-Y圖，適合橋樑和大型建築測量。
全測點實時監測型(CM1016型靜態應變儀)
CM1016型靜態應變儀根據現代應變測試需要而進行研製的，採用大型液晶觸摸顯示屏，儀器自身可在一屏上實時監測全部測點被測信號的大小變化，更便於現場工程測試使用。
210×93視域液晶觸摸顯示模組，集顯示、鍵盤操作於一體；最新技術的CCFL背光顯示模式，螢幕更光潔清晰；16通道應變同屏高速實時顯示；16通道應變分布圖顯示模式，可實現圖形與數據同時顯示；XY繪圖可實時直觀的繪製實驗數據圖形；友好的參數設定平台，可輸入彈性模量，直接顯示應力值；可級聯256台。
操作步驟
1. 按下電源開關，儀器通電，預熱30分鐘。
2. 按“平衡”健進行初始調零。
3. 按“設定”健設定修正係數，修正係數K根據應變計靈敏度係數Ki設定，修正係數K為2/Ki，按“確定”健退出。
4. 根據實際測量要求，確定測量橋的聯接方式並接好測點。
5. 按下“平衡”開關 ，利用儀器上和接線箱的調零電位器對測點逐點進行初始調零，如果調不到0，則應記錄下初始平衡值。
6. 開始測量：本儀器採用逐點測量逐點記錄方式，即使用數字按鈕測點切換開關，一點一點手動測量並在專用表格上記錄下每點測量值。
7. 測量完畢後，關閉電源。
使用注意事項
1. 儀器及被測試件應正確接地。
2. 工作環境：溫度：0～+40℃、濕度30～85% 。避免陽光直射，無強磁場干擾和腐蝕性氣體。
3. 測量前，應檢查保險絲是否損壞。
4. 本儀器應由被授權人員操作。
維護和保養
1. 儀器擱置位置應避免陽光直射。
2. 儀器搬運過程中應避免震動、擠壓和受潮、應保證通風良好，注意防塵、防潮。
3. 儀器長時間不用時，應每季度最少開機一次，並且開機時間不少於4小時。
主要技術指標
應變範圍：±19999με
分辯率：1με
精度：0.5%±1με
掃描時間：5點/秒
平衡範圍：滿量程
供橋電壓：DC1.25V
零點漂移：±1με/小時
測試點數：配接不同型號的平衡箱，可測量1～256點
測量方式：自動、手動
應變片阻值：60～1000Ω
變片靈敏度係數：1.80～2.6
工作溫度：-10℃～+50℃。
工作濕度：≤85%RH(無冷凝)。
電源：AC220V±10%50Hz
主要設計特點
1、單片機控制，各種功能均由前面板按鍵操作實現。
2、應變片靈敏度係數K值可設定，並對測試結果自動修正。
3、零點自動平衡。
4、可對測試結果進行多次自動儲存，最高存儲次數99次。
5、程控、手動測量方式。
6、“查看”功能可以查看任意一次測試記錄。
7、通過RS232接口，向微機傳送測試記錄。全漢化的WINDOWS套用軟體，同時軟體提供與OFFICE軟體的接口功能。
8、可連線成公共補償，或每個測試點分別補償。
9、在程控狀態下應變儀可一次並聯8台，由在線上卡傳送到計算機，在計算機上任意察看保存每台應變儀，也可統一操作。
10、分析軟體可計算保存在計算機里的數據，也可計算保存在應變儀里的數據。
11、可同時進行1/4橋、半橋、全橋和內半橋的測量。
12、可直接驅動印表機。
常見故障及檢查措施
1：開啟電源後，無任何顯示。
檢查步驟：（1）檢查保險絲是否斷開。 （2）電源插頭是否斷開。
2：儀器處於測量狀態，但測量橋路不能被平衡。
檢查步驟： （1）檢查測量橋路連線是否正確。 （2）應變片是否短路，斷開現象，應變片阻值誤差是否超出規定範圍。 （3）檢查橋壓是否正常。 （4）檢查放大器，A/D 顯示等工作狀態是否正常。
3：儀器顯示出現不斷漂移現象。
檢查步驟：（1）橋壓是否正常。 （2）放大器的供電是否正常，放大器電路工作是否穩定。
