[发明专利]幕墙钢索张力电阻应变测量方法及其测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量幕墙钢索张力的电阻应变测量方法及其测量装置。

背景技术

专利号为ZL200620065803.6的发明专利公开一种机械应变式千分表作为传感器的幕墙钢索应变式张力测试仪，该张力测试仪包括左右夹具，配置顶杆、左右压模及压盖和作为传感器的机械应变式千分表。全套装置固定在钢索上，可以实现钢索受力过程的测量，测量反应十分灵敏，但要用肉眼观察千分表指针变化，并用手工记录，容易产生人为偏差，也不适合进行幕墙钢索拉力过程测量的自动化。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以自动进行过程测量、操作使用十分方便、误差较小的幕墙钢索张力电阻应变测量方法及其测量装置。

为了实现上述目的，本发明幕墙钢索张力电阻应变测量方法如下：

1.幕墙钢索张力静态应变测量：将应变传感器安装于钢索纵向受力位置，构建差动变电阻应变电桥补偿电路，实现对应变传感器电阻微弱变化的精密测量。静态应变测量装置的应变传感器-可变电阻R’通过左右夹具安装于钢索纵向受力位置，由R₁、R₂、R₃、R₄、R’和R₁’、R₂’、R₃’、R₄’构建差动变电阻应变电桥补偿电路，实现对应变传感器电阻微弱变化的精密测量。其线路结构是采用差动变电阻应变电桥，采用半桥接线方法，例如当钢索发生伸长变形，带动活动触头向右移动时，R₁增加ΔR₁₁，R₂减少ΔR₁₂，且ΔR₁₁＝ΔR₁₂。令ΔR₁₁＝ΔR₁₂＝ΔR，由应变电桥相关公式，可得：

Δu·≈14u·02ΔRR≈12u·0ΔRR=12u·0K1K2ϵ---(1)]]>

式中，

ε——应变值(×10^-6)，

R——电桥桥臂电阻(Ω)，

ΔR——因钢索伸长引起的电阻变化量(Ω)，

K₁——应变测量仪器的灵敏系数，

K₂——差动放大器的放大倍数。

将钢索考虑为圆柱形弹性体，由虎克定理得到电压测量值与钢索形变张力之间的关系：

W＝SEε(2)

式中：

W——钢索所受拉力(N)，

S——钢索的横截面积(mm²)，

E——钢索的经验弹性模数，不同材料和直径各不相同(N/mm²)。