本實用新型的提供一種垂向土應變計,應變計包括上支撐座、下支撐座、承重桿和應變計組;所述承重桿兩端與所述上支撐座和下支撐座固定連接,所述承重桿外面的同軸心套有減震裝備;所述應變計組外側套有隔溫裝置,所述應變計組包括垂向電阻應變計和彎矩電阻應變計,所述垂向電阻應變計設于所述下支撐座頂端,位于所述承重桿正下方;所述彎矩電阻應變計設于所述承重桿側壁上。進一步地,所述上支撐座和下支撐座均為圓臺型。進一步地,所述上支撐座和下支撐座外面的均圓周分布有多個貫穿孔。進一步地,所述減震裝備為中空的螺旋結構體,用于抵消地下土壤橫向剪切力。進一步地,所述減震裝備為矩形截面的螺旋彈簧或普通絲繞螺旋彈簧。進一步地,所述減震裝備長度小于所述承重桿。進一步地,所述彎矩電阻應變計設置在所述承重桿較易于發生彎曲的平面上。進一步地,所述隔溫裝置與所述下支撐座和承重桿固定連接,套于所述垂向電阻應變計和彎矩電阻應變計外側。進一步地,所述隔溫裝置包括保護殼,所述包括殼內設有隔溫層。張絲式應變計的原理還可制成扭矩傳感器和加速度計。廈門光纖應變計量程
半導體應變計,將半導體應變計安裝在被測構件上,在構件承受載荷而產生應變時,其電阻將發生變化。半導體應變計就是以這種壓阻效應作為理論基礎的,其敏感柵由鍺或硅等半導體材料制成。這種應變計可分為體型和擴散型兩種。前者的敏感柵由單晶硅或鍺等半導體經切片和腐蝕等方法制成,后者的敏感柵則是將雜質擴散在半導體材料中制成的。半導體應變計的優點是靈敏系數大,機械滯后和蠕變小,頻率響應高;缺點是電阻溫度系數大,靈敏系數隨溫度而有名變化,應變和電阻之間的線性關系范圍小。正確選擇半導體材料和改進生產工藝,這些缺點可望得到克服。半導體應變計多用于測量小的應變(10-1微應變到數百微應變),已普遍用于應變測量和制造各種類型的傳感器(見電阻應變計式傳感器)。廈門光纖應變計量程應變計的固化,目前國內外常用的粘結劑大多數都需要加熱固化。
應變計粘貼是整個貼片過程中關鍵的步驟,對測試精度有一定影響。粘貼前,對所需的工具、量具(如鑷子、刀片、玻璃板)用清洗干凈,戴上潔凈的細紗手套,用化妝筆在試件表面貼片部位和應變計基底上分別涂刷粘結劑,稍稍晾干,待膠液略有發粘時,將應變計的中心線對準試件的定位線準確的貼上,蓋上一層聚四氟乙烯膜,沿應變計軸線方向用手指滾壓3-4次,排凈氣泡并擠出多余膠液,按所用粘結劑的要求自然干燥適當時間后揭掉聚四氟乙烯薄膜。注意,帶有引線的應變計要從無引線的一端開始揭起,用力方向盡量與粘貼表面平行,以防將應變計帶起。粘貼完畢后,要對應變計進行認真檢查,發現基底有損壞,敏感柵有變形、斷路、短路,貼片位置不正確,有氣泡,局部沒貼上,絕緣強度不夠等問題,應及時排除,或鏟除重貼。
電阻應變計張絲式應變計,它是利用一定結構使金屬電阻絲張緊并能直接受力而產生電阻-應變效應的一種應變計,又稱非粘貼式應變計。一種測量微小壓力的張絲式應變計是將金屬電阻線繞在固定于彈簧片上的數個柱子上制成的。當壓力通過連桿加到彈簧片上時,彈簧片的變形使柱子移動,從而改變電阻線圈的張力而使其電阻發生變化。線圈連接成橋式電路,于是電橋由于橋臂電阻的變化而失去平衡,產生正比于壓力的輸出電壓。利用張絲式應變計的原理還可制成扭矩傳感器和加速度計。埋入式振弦應變計易于安裝和使用。
壓電應變計的工作原理就是晶體的壓電效應——應變產生電荷的現象。壓電應變計的基本結構就是在兩個電極之間夾一塊壓電晶體。當有壓力作用時,即產生應變,并同時在兩個電極上出現電荷和電壓(正壓電效應);相反,當在兩個電極上施加電壓時,即將引起應變和機械運動(逆壓電效應)。一般的壓電應變計即是應用正壓電效應;而機械波發生器等即是利用逆壓電效應。常用的壓電晶體材料有石英、氧化鋅、電氣石和某些陶瓷(如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛)。壓電應變計的優點:這種傳感器是能夠自動產生電荷,但是這些電荷會逐漸泄漏,所以它是一種動態工作的元件。因此,壓電應變計能很好地應用于動態系統(如加速度計、清洗器等)和感測沖擊、振動和碰撞,也可用作為叉指式換能器。振弦式應變計內置溫度傳感器,便于進行溫度補償,提高監測數據的準確性和可靠性。廈門光纖應變計量程
電阻應變計是壓阻式應變傳感器的主要組成部分之一。廈門光纖應變計量程
電阻應變計的種類很多,分類的方法也很多。根據許用的工作溫度范圍可分為常溫、中溫、高溫及低溫應變計。1)高溫應變計350oC以上;2)中溫應變計60~350oC;3)常溫應變計-30~60oC;4)低溫應變計-30oC以下。根據基底材料可分為:紙基、膠膜基底(縮醛膠基、酚醛基、環氧基、聚酯基、聚稀亞胺基等)、玻璃纖維增強基底、金屬基底及臨時基底等。根據安裝方式可分為粘貼式、焊接式和噴涂式三類。根據敏感柵材料可分為金屬、半導體及金屬或金屬氧化物漿料等三類:1)金屬應變計包括絲式(絲繞式、短接式)應變計、箔式應變計和薄膜應變計;2)半導體應變計包括體型半導體應變計、擴散型半導體應變計和薄膜半導體應變計;3)金屬或金屬氧化物漿料主要是制作厚膜應變計。廈門光纖應變計量程