[發(fā)明專利]一種電阻應變式鋼筋計計量校準裝置及方法

在審

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• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112945080A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 李紹輝;張旭;周振杰;曹玉芬;趙暉;張樂暉;曹媛媛
• 申請（專利權）人: 交通運輸部天津水運工程科學研究所
• 主分類號: G01B7/16
• 分類號: G01B7/16;G01K7/18
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 龐學欣

一種電阻應變式鋼筋計計量校準裝置及方法。裝置包括電阻應變式鋼筋計、恒溫水槽、鉑電阻溫度計、鉑電阻溫度計夾持裝置、靜態(tài)電阻應變儀、數(shù)字多用表、標準荷載裝置和上位機；本發(fā)明的有益效果：針對目前國內(nèi)尚無專門的電阻應變式鋼筋計力學性能計量校準方法的現(xiàn)狀，本發(fā)明提供了一種電阻應變式鋼筋計計量校準裝置及方法，解決了環(huán)境溫度影響對電阻應變式鋼筋計測量精度的影響，為儀器生產(chǎn)單位對電阻應變式鋼筋計出廠前性能測試提供了技術依據(jù)，也為應用單位的現(xiàn)場數(shù)據(jù)校正提供了有效的方法，提升了電阻應變式鋼筋計測量精度和數(shù)據(jù)可信度。

技術領域

本發(fā)明屬于交通水運、公路工程結(jié)構監(jiān)測裝備計量校準技術領域，特別涉及一種電阻應變式鋼筋計計量校準裝置及方法。

背景技術

在交通水運、公路工程領域，橋梁、大壩等基礎設施和結(jié)構物在建設和長期使用過程中，受外界環(huán)境及自身材料特性、結(jié)構設計等因素的影響，不可避免會產(chǎn)生損傷累積和抗力衰減，導致其使用壽命下降，存在的安全隱患如不及時排查，將會引發(fā)災難性事故，造成重大人員傷亡和經(jīng)濟損失，因此，重要結(jié)構和基礎設施的健康監(jiān)測已成為水運、公路工程的研究熱點。鋼筋是現(xiàn)代水運、公路工程結(jié)構的主要承力構件之一，易受環(huán)境腐蝕、疲勞、材料老化等因素影響而出現(xiàn)損傷，應變和應力作為反應材料和結(jié)構力學特性的重要參數(shù)之一，從材料和結(jié)構中的應變分布情況能夠得到構件的強度儲備信息，確定構件局部位置的應力集中以及構件所受實際荷載狀況，對其監(jiān)測意義重大。

電阻應變式鋼筋計是一種將鋼筋上的應變量，即尺寸變化轉(zhuǎn)換成為電阻變化的傳感器，以其高精度、高可靠性等特點在行業(yè)內(nèi)應用廣泛。鋼筋受載荷作用后其表面會產(chǎn)生微小變形(伸長或縮短)，使與鋼筋固結(jié)為一體的橋式電阻阻值發(fā)生變化，其變化率與鋼筋變形量成比例。測出此電阻的變化，即可按公式計算出鋼筋表面的應變，以及相應的應力。目前，國內(nèi)外尚無專門針對電阻應變式鋼筋計的標準、計量技術規(guī)范文件，已發(fā)布的《金屬粘貼式電阻應變計》(GB/T13992-2010)、《電阻應變式壓力傳感器總規(guī)范》(GB/T 18806-2002)等標準文件，前者主要采用懸臂梁結(jié)構對電阻應變片式傳感器的計量性能參數(shù)及指標進行規(guī)定、驗證，后者采用與標準壓力傳感器同時加壓比對的方式對其線性度等參數(shù)指標進行驗證，其結(jié)構與電阻應變式鋼筋計不同，其檢校方法、裝置無法借鑒至電阻應變式鋼筋計參數(shù)指標的計量測試中來。《大壩監(jiān)測儀器鋼筋計第2部分差動電阻式鋼筋計》(GB/T 3409.1-2008)、《差動電阻式鋼筋計》(GB/T 3409-1994)中涉及的鋼筋計基于差動電阻測量原理，與電阻應變式鋼筋計的結(jié)構、原理均不相同，無法用于電阻應變式鋼筋計參數(shù)指標的檢校。

因此研究一種電阻應變式鋼筋計計量校準裝置及方法，減小環(huán)境溫度對電阻應變式鋼筋計校準結(jié)果的影響，實現(xiàn)電阻應變式鋼筋計力學性能的高精度校準，為提升電阻應變式鋼筋計的產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種電阻應變式鋼筋計計量校準裝置及方法。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的電阻應變式鋼筋計計量校準裝置包括電阻應變式鋼筋計、恒溫水槽、鉑電阻溫度計、鉑電阻溫度計夾持裝置、靜態(tài)電阻應變儀、數(shù)字多用表、標準荷載裝置和上位機；其中，所述電阻應變式鋼筋計在溫度校準時垂直放置于恒溫水槽內(nèi)，在力學特性校準時固定于所述標準荷載裝置上，并且與靜態(tài)電阻應變儀電連接；鉑電阻溫度計通過鉑電阻溫度計夾持裝置垂直放置于恒溫水槽內(nèi)，并且與數(shù)字多用表電連接；標準荷載裝置與上位機電連接。

所述的電阻應變式鋼筋計包括鋼筋和電阻應變式傳感器；其中，電阻應變式傳感器的中部固定在鋼筋的外部，并且固定部位的軸線方向與鋼筋的軸線方向平行，兩端連接在靜態(tài)電阻應變儀上。

在所述恒溫水槽中，電阻應變式鋼筋計中的電阻應變式傳感器與鉑電阻溫度計的測量點等高設置。

所述的鉑電阻溫度計采用四線制一等或二等標準鉑電阻溫度計。

采用上述電阻應變式鋼筋計計量校準裝置的計量校準方法包括按順序進行的下列步驟：