[实用新型]消除温度影响的振弦式应变传感器

说明书

技术领域

本发明属于振弦类应变测试技术领域，尤其涉及一种温度对振弦式应变传感器的影响进行修正的方法。

背景技术

在当今土木工程行业中，应变测量广泛地应用于建筑、铁路、桥梁、交通、大坝等结构上。结构的应力应变测试是工程人员了解结构受力状态、保证结构安全以及进行结构设计优化的一个重要的环节。例如在大跨度桥梁的施工过程以及营运过程的长期健康监测中，对关键截面的应力应变进行监测，为桥梁的施工、营运和加固提供依据，确保结构安全是桥梁建设一个必不可少的环节。

在对振弦类进行应变测试的过程中，测试前后温度的改变会对测试结果带来较大的误差，因此需要测量出振弦由于温度改变引起的应变量以减小测试结果的误差。

发明内容

本发明的发明目的是，提供一种消除温度影响的振弦式应变传感器，使用该应变传感器可以对测量过程中由于温度变化产生的误差进行修正，使振弦式应变传感器的测量结果更加准确。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种消除温度影响的振弦式应变传感器，包括底座，测试振弦、温度传感器以及用于测试待测试样频率的频率传感器，所述测试振弦的两端分别与一个所述底座固定连接，所述底座均设有固定连接待测试样的紧固件，所述测试振弦和所述底座上均设有所述温度传感器。

作为一种改进的方式，所述频率传感器设置于所述测试振弦的中下方。

作为一种改进的方式，所述测试振弦为测试钢弦。

作为一种改进的方式，所述测试振弦的两端分别通过螺纹紧固件与一个所述底座固定连接。

作为一种改进的方式，每一个所述底座上设有两个所述紧固件，所述紧固件为螺纹紧固件。

作为一种改进的方式，所述温度传感器设置于所述测试振弦的一端。

采用上述技术方案所取得的技术效果为：

该应变传感器的操作步骤简单，在使用振弦式应变传感器测量应变值的过程中，温度的变化会对振弦式应变传感器测量的测量结果造成一定的影响，使应变传感器并结合相关公式可以对振弦式应变传感器测量的测量结果进行修正，提高振弦式应变传感器的测量结果的准确性，使最终测得的应变值更精确。

由于所述频率传感器设置于所述测试振弦的中下方，可准确测量出测试振弦的振动频率。

由于每一个所述底座上设有两个所述紧固件，所述紧固件为螺纹紧固件，可将测试振弦与待测试样牢固连接。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是测试振弦的受力示意图；

附图中：1-测试振弦，2-底座，3-螺纹紧固件，4-紧固件，5-温度传感器，6-频率传感器，7-待测试样。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1和图2共同所示，一种消除温度影响的振弦式应变传感器，包括底座2，测试振弦1，温度传感器5，用于测试待测试样7频率的频率传感器6，测试振弦1为测试钢弦。测试振弦1的两端分别通过螺纹紧固件4固定于底座2上，测试振弦1的两端分别与一个底座2固定连接，测试振弦1的一端设有一个温度传感器5。底座2均设有固定连接待测试样7的紧固件3，每一个底座2上设有两个紧固件3，紧固件3为螺纹紧固件。底座2上设有一个温度传感器5用于测量其温度改变量t。频率传感器6设置于测试振弦1的下方。

如图1-图3所示，该应变传感器的测量方法，包括以下步骤：

1)测量出测试振弦1的测试长度l和截面面积s。

2)将振弦式应变传感器通过两个底座与待测试样7安装到一起，于测试振弦1的两端施加预紧拉力T将测试振弦1固定拉紧。

3)测量测试振弦1的初始的第一振动频率为f₀。

4)对待测试样7施加测试外力，测量测试振弦1在施加测试外力的过程中的温度改变量为t，温度改变量t可能为测试振弦1相对外界测试环境的温度改变量，也可能为测试振弦1相对于应变传感器其它结构的温度改变量，测量出测试振弦1的第二振动频率为f″。

按公式：

计算钢弦的产生伸长量Δl′，式中，e为测试振弦1的弹性模量，m为测试振弦1的质量，α为测试振弦1的膨胀系数；

5)通过公式计算出待测试样7的应变值ε。

以下给出计算公式的基本推导过程：

钢弦的长度、截面面积、弹性模量、质量和膨胀系数分别为l、s、e、m、α。