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混凝土应变测点的选择与布置 7.1 实验目的 1.掌握混凝土应变测点的布置原则 2.掌握混凝土电阻应变片的选用原则和方法 3.掌握混凝土电阻应变片的粘贴技术和防护方法 4.掌握百分表装置测量混凝土应变的原理与技术 5.掌握电阻应变片的工作原理及温度补偿技术 6.了解电阻应变仪单点测量应变的基本原理 7.2 实验原理 ㈠电阻应变计的工作原理 ——利用“应变电阻效应”，即金属丝的电阻值随着其机械变形而变化的物理特性。 由物理学 式中 R——金属丝的原始电阻值； ——金属丝的电阻率； l——金属丝的长度（m）； A——金属丝的截面积。 当金属丝受力而变形（伸长或缩短）时，对上式两边取对数再微分 式中 K——金属丝的灵敏系数，表示单位应变引起的相对电阻变化。 ㈡电阻应变计的构造 1.构造：①引出线 ②覆盖层 ③电阻栅 ④基底 2.主要指标： ①电阻值：一般按计，选用时，应考虑与应变仪配合。 ②标距l：即敏感栅的有效长度，应根据试件测点处应变梯度的大小选择。 ③灵敏系数K：单位应变引起应变计的电阻变化。 ㈢电阻应变计测量应变（应力） 1.测量电路——将应变片的电阻变化转换为电压或电流的变化 惠斯登电桥示意见图5 由电桥特性知，其平衡条件为： 若桥臂电阻发生变化，即失去平衡，产生信号输出 A.全桥测量——四个桥臂均外接应变片 假定四臂发生的电阻变化分别为，则 若四个应变计规格相同，即，则 B.半桥量测——为外接应变片，为应变仪内无感电阻，即，则 可见，电桥的邻臂电阻变化的符号相反，成相减输出；对臂符号相同，成相加输出。 2.温度补偿技术 A.温度补偿应变片法：单点补偿（图7）；多点补偿（图8） B.工作应变片温度互补偿法（图9） ㈣百分表法测量应变的原理（图10） 利用固定在测点上的两个脚标分别固定百分表和刚性杆，结构变形即由百分表测出。该方法特别适合大标距的量测。 7.3 实验内容及要求 ㈠电阻应变片的检查分选 1.合理选择应变片的标距、类型 2.应变片检查分选 ⑴外观检查。借助放大镜肉眼检查，应变片应无气泡、霉斑、锈点，栅极应平直、整齐、均匀。 ⑵阻值检查。用万用电表检查，应无短路或断路。在应变片灵敏系数K相同的一批应变片中，将电阻差值变化在±0.5Ω范围内的应变片选出待用。 ㈡测点处理 1.测点检查。检查测点处的表面状况，测点应平整、无缺陷、无裂缝等。 2.打磨。用砂布或磨光机打磨，使表面平整、无锈、无浮浆等，并不使断面减小。 3.清洗。 用棉花蘸丙酮或酒精等清洗，要求棉花干檫时无污染。 4.打底。 用环氧树脂打底，胶层厚度0.05～0.1mm左右。 5.测线定位。用铅笔在测点上画出纵横中心线，纵线应与应变方向一致。 ㈢应变片粘贴 1.上胶贴片。用镊子夹应变片引出线，在背面上一层薄胶，测点也涂上薄胶，将片对准放上，测点上十字中心线应与应变片上的标志对准。 2.挤压。在应变片上盖一小片玻璃纸，用手指沿一个方向滚压，挤出多余胶水。胶层应尽量薄，并注意应变片的位置不滑动。 3.加压。用手指轻压1～2min。 ㈣固化处理。在室温条件下，自然干燥1～2d。 ㈤粘贴质量检查 1.外观检查。借助放大镜肉眼检查，应变片应无气泡、粘贴牢固、方位准确。 2.阻值检查。用万用表的电阻挡检查应变片有无短路、断路现象，如不能排除故障，则重贴。 ㈥制作防潮层。为使应变片能在潮温环境或混凝土中具有足够的绝缘度，在应变片贴好后，必须制作防潮层。 图3 金属丝的电阻应变原理 图4 电阻应变计构造 图5 惠斯登电桥 图6 电阻应变仪 图7 温度补偿应变计法桥路连接示意（单点补偿） 图8 温度补偿应变计法桥路连接示意（多点补偿） 图9 工作应变计温度互补示意 1——百分表；2——脚标；3——固定螺丝；4——刚性杆 图10 百分表法测量应变的装置